一、概述
泡沫玻璃(foam glass)也称多(duō)孔玻璃,它是一种含有(yǒu)无数封闭气泡,气孔率达90%以上,由气泡组成的隔热玻璃材料。泡沫玻璃以废玻璃、粉煤灰、云母、珍珠岩、浮石粉、火山(shān)灰等為(wèi)主要原料生产制成,是房屋建筑尤其是21世纪世界各國(guó)崛起的新(xīn)型建筑、高层及超高层建筑物(wù)理(lǐ)想的墙體(tǐ)吸音、保温、隔断材料。泡沫玻璃最早是由美國(guó)彼兹堡康宁公司发明的,制作过程由碎玻璃、发泡剂、改性添加剂和发泡促进剂等,经过细粉碎和均匀混合后,再经过高温熔化,发泡、退火而制成的无机非金属玻璃材料,其品种有(yǒu)白色、各种不同程度的黄色、棕色及纯黑色等。
1.泡沫玻璃的性质
泡沫玻璃的独特结构造就了其优异性能(néng)。由于属无机材料,所以有(yǒu)良好的化學(xué)稳定性,耐腐蚀性强,耐紫外線(xiàn)及热辐射性好,高温不分(fēn)解,低温不变质,不氧化,不燃烧,防火性能(néng)优良。与一般材料相比,泡沫玻璃机械性能(néng)高,可(kě)承受负载较大,易加工,且加工中不易变形,与其他(tā)材料相容性好。干燥常温状态下泡沫玻璃的导热系数较小(xiǎo)為(wèi)0.04~0.6w/(m· K)。但在低温或超低温状态下,水气、冷凝水不可(kě)避免,越易吸水隔热性能(néng)越差。由于闭孔泡沫玻璃吸水率极低、不吸湿,所以不会因吸水而导致导热系数增大,而表现出极好的保温保冷性。
泡沫玻璃具有(yǒu)良好的抗冻性。在超低温状态下,强度和其他(tā)性能(néng)无明显变化。作為(wèi)隔冷材料有(yǒu)广泛的适应性和耐久性。泡沫玻璃的膨胀系数在5~10×10-6/K,只有(yǒu)有(yǒu)机隔热层的1/5~1/10,因而不会因膨胀对材料本身产生破坏,能(néng)适应复杂环境,并且使用(yòng)温度范围较广
另外,泡沫玻璃的密度小(xiǎo)、质量轻,可(kě)通过调整技术参数满足不同使用(yòng)要求;吸声消音性好,吸声系数高,是优良的吸声材料;原料主要是废弃物(wù)或天然矿物(wù),本身无毒、无放射性和腐蚀性,对环境无害,有(yǒu)着优异的环保特性。
由于泡沫玻璃属于新(xīn)兴的建筑材料,不同于传统建材,所以其具有(yǒu)一些新(xīn)的优良的性能(néng)指标。
- 泡沫玻璃保温隔热材料主要性能(néng)指标
项 目 | 单 位 | 参数值 | 项 目 | 单 位 | 参数值 | |
密度(容重) | kg/m | 150~500 | 抗压强度 | MPa | ≥0.5 | |
导热系数 | -100℃ | w/m·k | ≤0.041 | 抗折强度 | MPa | ≥0.6 |
-50℃ | w/m·k | ≤0.047 | 吸湿率 | % | >0.00 | |
0℃ | w/m·k | ≤0.060 | 使用(yòng)温度 | ℃ | -270~450 | |
體(tǐ)积吸水率 | % | ≤0.5 | 線(xiàn)膨胀系数 | 1/℃ | 9×10 |
- 泡沫玻璃吸声材料主要性能(néng)指标
吸声系数 | 频率(HZ) | 125 | 500 | 1000 | 2000 | 4000 |
吸声系数 | 0.21 | 0.33 | 0.45 | 0.48 | 0.60 | |
容 重 | 170~190千克/立方米 | 开孔率 | ≥52% | |||
抗压强度 | 0.5MPa | 燃烧性 | 不燃 | |||
抗折强度 | 0.6MPa | 使用(yòng)温度 | ≤400℃ |
2.泡沫玻璃的分(fēn)类
按用(yòng)途分(fēn):隔热泡沫玻璃、吸声泡沫玻璃按所用(yòng)原料分(fēn):普通泡沫玻璃、石英泡沫玻璃、熔岩泡沫玻璃
按外形分(fēn):平板(代号P)、管壳(代号G)
按密度分(fēn):≤150kg/m、151~180 kg/m等
3.泡沫玻璃的应用(yòng)
泡沫玻璃密度小(xiǎo)、强度高、导热系数小(xiǎo)等物(wù)理(lǐ)性质,同时还具有(yǒu)的保温、隔热、吸声、防潮、防水、防火等功能(néng)使得其在國(guó)外的建筑行业广泛应用(yòng)。同时它的保温隔热、防水、防潮、防火、耐酸碱、密度小(xiǎo)、机械强度高等一系列优越性能(néng),使其具有(yǒu)玻璃材料本身所固有(yǒu)的永久性、安全性、可(kě)靠性、防化學(xué)腐蚀性和不受蚁鼠侵害等优点,可(kě)应用(yòng)在中温保温隔热、建筑内外墙的保温隔热、防水防潮工程、装饰工程、石油化工、冷藏、地铁和地下工程等领域。泡沫玻璃是新(xīn)型优质的无机刚性绝热材料,又(yòu)是高效节能(néng)的建筑材料。它利用(yòng)废旧玻璃,可(kě)减轻环境污染,提高资源利用(yòng)率。主要用(yòng)于冷库,地下输油管道及建筑物(wù)的墙體(tǐ)与屋顶,其绝热保温作用(yòng)佳。泡沫玻璃保温隔热建筑材料因其轻质、节能(néng)、节土、利废、环保的特点,成為(wèi)近年来建筑行业发展新(xīn)重点。因而,泡沫玻璃又(yòu)具有(yǒu)新(xīn)型“环境材料”的美誉。
吸声消音用(yòng)泡沫玻璃不仅能(néng)起到良好的降噪作用(yòng),而且具有(yǒu)质轻、不燃、不腐及受潮、吸水后不软化等特点,因此被广泛用(yòng)于游泳馆、地铁、食品和纺织車(chē)间等潮湿、防火并有(yǒu)低噪要求的建筑工程中。
建筑装饰用(yòng)泡沫玻璃具有(yǒu)质轻、美观、耐热抗冻和防污自洁等诸多(duō)优异性能(néng),是一种理(lǐ)想的墙面装饰材料。
吸声消音用(yòng)和绝热保温用(yòng)泡沫玻璃在适当的工艺下也可(kě)做成彩色制品,既起到吸声、保温作用(yòng),又(yòu)不失為(wèi)一种良好的装饰材料,具有(yǒu)双重作用(yòng)。
另外,泡沫玻璃还有(yǒu)一个很(hěn)有(yǒu)前景的应用(yòng)是利用(yòng)其高的吸水率(吸水率达50%~70%)用(yòng)作绿化保水材料,将其固定在岩石基斜坡上,由于泡沫玻璃中的开口气孔吸收了大量水分(fēn),当坡面因失水变干时,泡沫玻璃中储存的水分(fēn),可(kě)继续供给土壤和树根,同时交错拼接的泡沫玻璃还能(néng)阻止水土流失。
作為(wèi)泡沫玻璃保温隔热材料,泡沫玻璃已在石油化工行业得到了成功应用(yòng),如大庆、燕山(shān)石化、齐鲁石化、扬子石化、辽河油田、锦西石化等;在热電(diàn)厂的烟囱内壁保温和建筑屋顶的保温隔热、外墙保温及防水等也有(yǒu)成功应用(yòng)的事例。其作為(wèi)建筑墙體(tǐ)材料又(yòu)是一个新(xīn)领域。
作為(wèi)吸声材料,吸音泡沫玻璃在发达國(guó)家已广泛用(yòng)于地铁、地下军事设施、隧道、工厂車(chē)间、音乐厅、剧场和大会堂等建筑中,以及飞机场周围建筑物(wù)外表,以降低噪音。國(guó)内在九十年代陆续用(yòng)于上海地铁、广州地铁、人民(mín)大会堂空调机房和风道的降噪吸声材料。近年又(yòu)用(yòng)于上海市内高架路两旁的吸音墙。
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