宁波岩棉板什么价格宁波彩钢岩棉厂家在哪A50厚

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    宁波岩棉板什么价格宁波彩钢岩棉厂家在哪A50厚
    岩棉薄抹灰外墙外保温系统(ETICS)中如何选用岩棉板



    摘要:岩棉作为外墙外保温薄抹灰应用中的一种保温材料,在欧洲和美洲市场已经取得了长期的发展和验证,从中国的使用看,对岩棉的薄抹灰系统应用在2010年开始被接受。从走过的短时间看,其中难免会遇到一些误解或非合理的应用,结合国外的实际应用,本文从岩棉板受力理论推演,阐述岩棉受力的实质,以及如何选用合适的岩棉板,试抛砖引玉。

    1背景

    在国内的岩棉外墙外保温使用中,出于安全和市场的考虑,对岩棉板的强度进行了限制。其出发点是:假设市场使用的岩棉较差,或者通过加设这一高要求,期望本来供货的岩棉为了达到10KPa,厂家就必须提高产品质量,或许这些厂家供货的产品实际强度在7Kpa,而在实践中,正规按照产品要求出货,诚实的企业不得不提高产品的密度以达到10KPa的要求,而有些厂家通过一些偷梁换柱,以次充好,最终在

    参考国外的编制标准,在EN13500中,对矿物棉板用于外保温复合系统的矿物棉板应该遵守EN13162和表1的要求,在GB/T25975-2010中,已经将{zdj0}别的强度提高到TR7.5了,如果在各地标中进一步提高,对中国岩棉市场的发育是负面的,对于岩棉板的选择余地将非常有限(表1)。

    表1矿物棉板的产品要求(EN13500)

    市场中出现了“劣品逐良品”,好的岩棉不仅没有被推广,

    性能

    要求

    反而被以次充好,影响了一个产业的健康发展。

    要做到高抗拉强度的产品,需要将密度提高到一定的范

    数值分级/水平/限制值

    热阻RD≥1.0m2·k/w限制值

    围,厂家为了达到要求,必须提高容重或有机物含量,但是有机物含量是有限制的(燃烧性能),所以只有提高容重;但是当容重(密度)被提高后,产品的{zd0}厚度会被限制,以目前中国的生产产能看,2~2.5万吨级别的岩棉生产线都存在这一限制。

    垂直于表面的拉伸力矿物棉板由胶粘剂固定矿物棉板由轨道固定*矿物棉板由锚固件固定*矿物棉板由锚固件及增强

    材料固定*

    ≥80KPaTR80

    ≥15KPaTR15

    ≥7.5KPaTR7.5

    >5KPaTR5

    随着节能标准的不断提高,保温层的厚度增加;而且,随着岩棉容重的提高,导热系数增加,对于保温毫无帮助,而且还会降低性能;合适的产品对于社会资源来讲,也可以减少更多的资源消耗。

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    参考EN13500中,在实际的应用中:

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    FR80~FR100的岩棉带,满粘,可以考虑使用粘接剂固定,局部使用锚栓加固;FR5~10岩棉板,部分粘接,可以考虑使用锚固件固定,局部锚栓加密;或粘接锚固共同固定;

    FR15级别的产品,主要应用于使用龙骨固定,锚栓和粘接剂辅助。

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    图4

    图1

    图2

    图5

    图3
    图6

    2系统理论受力分析

    提高很多;而且,主要的湿热荷载导致面层砂浆的变形,还

    除开岩棉带(国内也称竖丝岩棉)的应用,本节主要探

    有保温层的变形,都需要基层与保温层之间的粘接砂浆固定。

    讨锚栓盘穿透网格布的应用方式。

    所以,即便考虑全部由锚栓受力,也必须使用砂浆层粘贴。

    做法:岩棉板,双层网格布加强,锚栓固定,锚栓盘位

    在上图的模型中,锚栓将主要承受风荷载,锚栓盘与面层砂

    于{dy}层网格布上(图1)。

    浆网格布结合的部位承受风荷载与湿热荷载的组合荷载,而

    以下从不同的粘贴面积分析受力:

    局部的岩棉板仍然受力。

    受力的过称参考下面,粘接面积较小(40%~50%)的

    当使用不同数量的锚栓时,模型如下(图4)。

    过程(图2)。

    每件板材使用3个锚栓固定(单位面积为4.2个),每

    在荷载很小的时候,整个岩棉板是参与受力的,而且岩

    个受力的单元如右图,每个单元由4个锚栓承担荷载,每个

    棉板是主要的受力部位(图3)。

    单元可以看成矩形区域(图5)。

    当荷载较大,岩棉可能产生变形,可能的情形是:岩棉

    在增加锚栓数量,锚栓的排布参考上图,呈交错的排列,

    板弯曲,岩棉板内部剥离;或者,岩棉在锚栓固定的部位出

    每件板材使用4个锚栓固定(单位面积为5.6个),每个受力

    现剪切破坏,一旦岩棉的抗拉强度达到极限,就可能出现右

    单元为三角形,而且三角形受旁边的影响。

    图所示的局部剪切破坏,岩棉表现为斜向的破坏。在这一状

    如果从受力看,在适量增加锚栓数量的条件下,这样的

    况下,主要受力的部位是:锚栓,锚栓盘与面层的砂浆层,

    受力方式更合理;每个单元的面积大大减少(图6)。

    以及在斜向上局部的岩棉还会起辅助受力。

    如果需要进一步增加锚栓,每一个受力单元如果面积

    从这一受力破坏的推理中可以很清晰看到,岩棉板使用

    要有效减小,需要在一块板材上加设8个锚栓(单位面积为

    锚栓固定时,在锚栓的位置,岩棉板使用砂浆粘贴对受力的
    11个)。

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    图8图9图10

    图7

    图11

    如果考虑锚栓全部受力,如果简单地认为加设锚栓数量就一定能提高系统的荷载承受能力,理论上并不是!从理论的力学分析,xx到每个受力单元,在某些地方锚栓密。某些区域锚栓疏时,针对整个系统而言,有效的锚栓只能考虑分布最极限的地方,当然,局部增加锚栓,会提高附近区域的承载力。

    结合细部和受力的模型,从极限的条件看,受力可以使用锚栓全部受力,局部的岩棉也参与受力,岩棉受力的区域是剪切破坏后保留区域,而且岩棉板在剪切破坏(或变形)的过程中剪切力非常大,因为力的方向和主要的纤维垂直,如果假设锚栓盘和锚栓受力部位没有位移,每个锚栓附近岩棉的剪切强度值会增加系统的整体强度。所以,在外墙用岩棉板中,当岩棉板的厚度增加时,在其它条件不变的条件下,对整个系统的安全性能是会得到提升,因为岩棉受力后,在锚栓盘附近的剪切力会增加。在粘接面积较小的系统中(50%左右),系统的承载力由锚栓主导,同时和使用的岩棉板厚度、岩棉板的抗拉强度、剪切强度有一定的关系(图7)。

    当系统使用较多面积的砂浆粘贴时,受力的情况便会发生稍许变化。和粘接面积较少区域相比,一旦粘接面积较大,岩棉在风压增加的过程中会主要参与受力。从岩棉板的应力与应变的关系看,岩棉即使达到破坏的强度,本身的变形仍然非常小,而且在荷载施加的过程中,由于面层的变形,荷

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    载会传递到锚栓中,所以大面积的粘贴后,岩棉板的受力是保温层与锚固件同时受力,如同前面的分析,在荷载相对较小的时候是岩棉主要(大面积)受力,当荷载较大,两者共同受力,直到某个点出现破坏。

    这里有个关键点,即岩棉板的抗拉强度与粘接面积的配

    合问题,并非全部粘贴就一定合理,参考图8。

    如前所述,即使满粘设计,从实际工程中的情况看,实际的有效粘接面积也不过50%~70%,如果使用强度较大的岩棉满粘,如强度TR10以上的产品,即使在{zd0}的风压荷载(如风压达到5KPa),岩棉内部也不会出现破坏;但是,岩棉板和基层的粘接之间由于不是{bfb}粘接,被荷载破坏的几率可能大些,所以可能表现为岩棉板抗拉有效而粘接区域失效。

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    在这种条件下计算系统的承载能力时,xx可以看做岩

    棉板主要受力,而锚栓则次要受力。

    但是如果使用强度较低的岩棉板,粘贴面积为满粘,出

    现的受力又是一种,见图9。

    岩棉满粘,如使用强度较低的TR5(参考EN13500中的级别划分),在受到荷载作用时,岩棉内部出现破坏,在这种条件下,整个系统的受力承载力和局部粘接没有太大的区别(图10)。

    所以在国外的矿棉(WM)应用于外墙中时,在满足荷

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    表2安全性试验及验证

    试验评判要求

    1、面层砂浆和岩棉的粘接强度,【5.1.4.1.1】破坏面在岩棉板内部,【6.1.4.1.1】

    系统试验

    2、静态荷载,泡沫块模拟风压试验,【5.1.4.3.2】【6.1.4.2.1】

    3、荷载下的位移试验,【5.1.4.2.1】【6.1.4.2.1】

    4、岩棉板抗拉强度试验(受力方向与板面垂直),

    【5.2.4.1】大于设计值,【6.2.4.1】

    组件试验

    5、岩棉板的剪切强度与剪切模量(垂直岩棉板面),

    【5.2.4.2】【6.2.4.2】

    6、面层砂浆网格布层,【5.5.4.1.】通过裂缝宽度确定,【6.5.4.1】

    7、锚固件抗拉拔强度,【5.3.4.1】【6.3.4.1】

    代号可参考ETAG004,GuidelineforEuropeantechnicalapprovalofexternalthermalinsulationcompositesystem(ETICS)

    withrendering.

    1、面层砂浆和网格布;3、岩棉板剪切破坏;

    图12

    4、锚栓盘破坏;5、岩棉板拉伸破坏;6、锚栓拉拔破坏

    载的条件下,有TR5的产品,而且粘接的面积很明确在大于

    使用高强度的岩棉板,可以提高粘接面积以达到整个系

    40%,从纯粹的力学分析看,欧洲的这种应用是有理论依据并

    统的整体强度,在设计受力时,计算方式需要以锚固受力或

    且是合适的。

    粘接受力来计算。

    所以,关于岩棉板和锚栓结合的系统,在设计系统做法

    在以锚固受力计算时,高素质锚栓件的作用明显,锚栓

    时如何选用岩棉级别和粘接面积,可以从以下的思路考虑:

    的排布也非常重要,要经过设计,盲目增加锚栓数量或随意

    首先明确岩棉的极端老化(参考ETAG中的试验方法,

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    安装,对整个系统的力学承载力没有任何贡献。

    70°C,RH95%,28D)后的强度,考虑荷载;然后,如果荷载

    较厚的岩棉板,如80mm以上,会对系统的安全有贡献,

    大于老化后的强度,粘接面积可使用40%~50%,对于强度

    但同时对于风压荷载下的变形提出了挑战。

    较高的岩棉板,保留强度远大于荷载时,可以提高粘接面积

    经过上述的分析,依据已有的执行标准,在选用岩棉板时,

    以提高整个系统的强度。

    在提高岩棉强度,锚栓的强度增加非常重要,锚栓的强

    可参考示意图13。

    锚栓受力
    粘接受力

    龙骨固定受力

    图13

    度提高对整个系统的承载力提高起着关键作用,反而盲目、

    随意增加锚栓数量对系统承载力没有任何帮助(图11)。

    使用龙骨固定,岩

    3系统强度的试验验证(参考ETAG004-2012)

    出现破坏的点参考图12、表2。

    4选用分析

    锚栓受力,粘接剂仅仅为找平、避免通风空腔存在。粘接面积没有量化,可能为20~40%,或大于40%。

    粘接剂面积较大,岩棉板上加固的锚栓,作为临时固定;在端部或窗口、转角等部位的锚栓作为湿热荷载的辅助固定作用。

    棉受力,龙骨受力,龙骨将荷载通过锚固件传递到基层墙体上。

    实际中也需要砂浆粘接,粘接面积约20%左右,在风压大的区域使用锚栓

    岩棉板的强度使用TR7.5甚至更低级别xx是合适的,

    加固。

    TR7.5的岩棉板,局部粘接,使用锚栓受力,粘接辅助,使用

    在一些风压不大的情况,是一种经济合理的方式;

    岩棉板TR7.5,TR10
    岩棉板TR10,TR15

    高强度岩棉板TR15

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    5系统理论受力分析

    岩棉板,单层网格布加强,锚栓固定在岩棉板上。

    与前面的做法区别明显,这种系统的特点是,锚栓直接固定在岩棉上,或者,锚栓盘可以做COUNTSUNK,也即锚栓可以沉入岩棉板表面之下,可以有效避免热桥;成本{zd1},在满足荷载要求的条件下,这种做法是最经济,施工快捷,而且受力的分析简单,在国外使用较多。

    锚栓的固定方式有两种,一种是固定在板材接缝的地方,

    如图14。

    在计算锚栓的有效使用时,将锚栓固定在板材接缝的地

    方可以有效发挥锚栓的所用(图15)。

    另一种是锚栓固定在每件板材上,每件板材上的锚栓就只单独对这件板材受力。在进行受力分析时不同。参考图16,锚栓作用在板材上时,靠近板材边缘的锚栓作用有限,影响区域会减少,在同样力学要求下,锚栓的使用量会增加。

    以下从不同的粘贴面积分析受力:

    受力的过程参考下面,首先示意粘接面积较小

    (20%~40%)的过程(图17)。

    在风荷载和面层砂浆湿热荷载的作用下,面层砂浆和岩棉层表面之间的粘接力是一个重要的考量指标,而面层砂浆和岩棉板之间的粘接的强度会xx体现在岩棉表面,所以,岩棉表面必须做好界面处理,让岩棉和砂浆xx粘接好。从很多工程实践可以看出,在进行系统的拉拔试验时,或实验室的试验,或者工程中的拆除时,破坏面多发生在岩棉的表面,砂浆仅仅粘贴了岩棉表面的纤维。

    从上图可以看出,面层砂浆和岩棉是xx独立的。所以

    这里是关键的受力部位之一。

    如果面层的粘接力足够大,随着荷载的增加,主要的受

    力部位是岩棉与锚栓共同承担(图18)。

    如果荷载进一步增加,岩棉产生变形(从应力与弹性模量关系看,岩棉的变形其实有限),可能出现破坏的部位在于:岩棉层出现破坏,被拉力破坏;如果锚栓强度足够大,也可能是在锚栓周围的岩棉被拉穿破坏,也即是剪切破坏;如果锚栓的强度不够,会将锚栓从基层中拔出。

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    在这种系统的分析中,岩棉其实一直在参与受力,至少在锚栓周围的岩棉,只要锚栓没有位移、锚栓盘强度足够,锚栓整体没有被破坏,岩棉一直参与受力。当然,前提是锚栓附近发热岩棉与基层墙体之间有砂浆粘接固定。

    无论是岩棉板被剪切破坏还是被拉伸破坏,岩棉和锚栓

    32|CHINAHOUSINGFACILITIES

    图14

    图15

    图16

    图17

    图18

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    对整个系统起决定性的作用,提高岩棉板强度同时如果提高
    接强度一起系统考虑;

    锚栓数量和锚栓的承载力,才能使整个系统的综合力学性能

    无论如何考虑设计受力,即使xx由锚栓承担,岩棉都

    平衡,即:面层的强度、保温层与锚栓的强度接近,否则单

    需要使用砂浆粘接,在锚栓盘压住岩棉的部位有砂浆粘接到

    纯提高某一种材料是会导致浪费,也不会对系统整体的力学

    基层上;

    承载力提高。在一些模拟的计算中,如:使用TR7.5板材,每

    提高岩棉板强度同时需要增加粘接面积才能发挥岩棉高

    件板材使用0.4KN的锚栓比0.6KN的合理;而使用TR10岩棉

    强度(垂直于岩棉板表面的剪切力)的优势。

    板时,使用强度大的锚栓、或增加锚栓数量就更合理,可以有效提高系统的强度。

    使用较厚的岩棉板(如80mm以上)可以得到xxx的系统。

    经过上述的分析,依据已有的执行标准,在选用岩棉板时,

    不同种类的系统,如何使用岩棉,可参考图20。

    6系统强度的试验验证(参考ETAG004-2012)

    出现破坏的点参考图19、表3。

    图20

    锚栓受力为主,粘接受力为辅

    7结语

    在单层网格布的系统中,受力一般都已锚栓受力为主,

    粘接砂浆仅仅起辅助受力。锚栓的作用很大,使用高素质的保温锚栓非常重要,锚栓的排布也非常重要,是使用在接缝

    20%~50%粘贴面积,锚栓固定,粘接剂仅仅为找平、避免通风空腔存在。

    粘接面积没有量化,可能为20%~40%,或大于40%。

    依据锚栓拉拔力、锚栓的分布,岩棉的拉穿力,设计系统。

    地方还是板材上需要做预先的设计;

    在实际的系统设计时,岩棉板的强度提高后,可以提高

    粘接面积已达到整个系统的整体强度,同时和面层砂浆的粘

    岩棉板TR7.5,TR10,TR15

    1、面层砂浆和网格布;2、岩棉板拉伸破坏;

    3、锚栓盘部位岩棉剪切;4、锚栓拉拔破坏图19
    表3安全性试验及验证

    试验评判要求

    1、面层砂浆和岩棉的粘接强度,【5.1.4.1.1】破坏面在岩棉板内部,【6.1.4.1.1】

    2、静态荷载,泡沫块模拟风压试验,【5.1.4.3.2】*【6.1.4.3.2】

    系统试验

    3、荷载下的位移试验,【5.1.4.2.1】【6.1.4.2.1】

    4、锚栓与保温层拉穿试验,【5.1.4.3.1】均值和最小值,【6.1.4.3.1】

    4、岩棉板抗拉强度试验(力的方向与岩棉板垂直),

    【5.2.4.1】大于设计值,【6.2.4.1】

    组件试验

    5、岩棉板的剪切强度与剪切模量(垂直岩棉板面),

    【5.2.4.2】【6.2.4.2】

    6、面层砂浆网格布层,【5.5.4.1.】通过裂缝宽度确定,【6.5.4.1】
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    7、锚固件抗拉拔强度,【5.3.4.1】【6.3.4.1】

    代号可参考ETAG004,GuidelineforEuropeantechnicalapprovalofexternalthermalinsulationcompositesystem

    (ETICS)withrendering.

    *说明:是否需要进行静态荷载的泡沫块模拟风压试验?在做过岩棉板与保温层的拉穿试验后,可以仅设定层一个选做项。

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