周思禹 刘思佳 董燕雯 尤志国*
(河北联合大学建筑工程学院，河北唐山 063009)
目前，我国社会总能耗中建筑能耗约占28%，而且随着国民经济的发展，这个比例还有继续增加的趋势。建筑能耗中有30%～50%是通过围护结构损失的，加强围护结构的保温隔热性能是实现建筑节能的有效措施［1］。保温板的类型多种多样，组成材料广泛并决定了保温板的性能，包括保温隔热性能、力学性能等。自20世纪70年代以来，国内对保温板的研究就十分活跃，近年来更是十分重视对它的深入开发和应用。通过对新型材料的研究和应用，保温板研究已经成为外墙保温技术体系发展的一个重要方面。
1 传统保温板的主要组成材料
1.1 芯材
芯材主要决定了保温板的保温隔热性能，目前常用的材料主要包括以下几种:1)挤塑式聚苯乙烯泡沫板(XPS板)。XPS板是以聚苯乙烯树脂为原料加上其他的原辅料与聚合物，通过加热混合同时注入催化剂，然后挤塑压出成型而制造的硬质泡沫塑料板。该类芯板应用广泛，性能优异。2)膨胀聚苯板(EPS板)。EPS板，全称聚苯乙烯泡沫板，是由含有挥发性液体发泡剂的可发性聚苯乙烯珠粒，经加热预发后在模具中加热成型的具有微细闭孔结构的白色固体。3)酚醛保温板。酚醛保温板是由酚醛泡沫制成，酚醛泡沫是一种新型不燃、防火低烟保温材料，其由酚醛树脂加入发泡剂、固化剂及其他助剂制成的闭孔硬质泡沫塑料。4)岩棉板。岩棉板［2］是以玄武岩及其他天然矿石等为主要原料，经高温熔融成纤，加入适量粘结剂，固化加工而制成的。5)水泥基聚苯颗粒复合保温板。水泥基聚苯颗粒［3］复合保温板由胶凝材料、骨料并添加外加剂通过高分子聚合物改性做成。其中胶凝材料包括水泥、灰钙、粘合剂等，骨料为聚苯颗粒。
1.2 面板或背板
面板和背板主要决定了保温板的力学性能、耐久性能等，起到保护芯材的作用，目前常用的材料主要包括以下几种。
1.2.1 木纤维板
木纤维板包括木丝水泥板，刨花水泥板等木制纤维板。在制造木纤维水泥板时，预先将木纤维进行处理。选取含有硫酸根的盐类中的一种或两种以上，如硫酸镁、硫酸钙、硫酸铝和硫酸锌等，并选取竣酸类中的一种或两种以上，如乙酸、草酸等，对木纤维处理后，再与水泥混拌制成木纤维水泥板。
1.2.2 金属纤维板
金属纤维中最常用的是钢纤维。将低碳冷拔镀锌钢丝焊成三维网架，中间填充自熄型聚苯乙烯泡沫作为保温芯材，外喷表面处理剂，既增加了聚苯板的表面强度，便于与水泥砂浆结合，又能提高聚苯板的耐火极限并防止钢丝网架的锈蚀，其弹性模量高，能大幅度提高砂浆的抗拉性和延展性。
1.2.3 竹浆纤维水泥板［4］
湿法纤维水泥板，先将适量的水与纤维搅拌均匀后，再与水泥(或水泥+石英砂)料混合，并搅拌至无结块。将混合浆料倒入成型框中铺平，初步成型后，放入压机中压至预定密度。卸压后将板坯放入夹紧框中夹紧，用塑料膜密封，在80 e干燥箱中放置8 h，拆除夹紧框后再置于蒸养釜内，在160 e条件下蒸养8 h，经一周自然干燥后测定其物理力学性能。
半干法纤维水泥板，纤维含水率约250%，与水泥混合后，再加入少量的水搅拌均匀，将浆料铺在成型框内。置于压机中压至预定密度，卸压后放入夹紧框中夹紧，用塑料膜密封，并在塑料膜内加入一定量的水，形成高湿环境。在80 e下养护8 h拆去夹紧框，再经约一周自然养护后测定板材性能。
1.2.4 复合纤维板［5］
复合纤维是将几种不同种类的纤维(合成纤维、金属纤维)，或者不同尺寸的同类纤维按一定比例混合加入混凝土中，从而制备成复合纤维板。各种纤维共同发挥各自的优势，以提高混凝土的各项性能指标。
2 新型保温板的研究
近年来，随着对保温板的深入研究，研究人员利用各种技术研制出了多种新型保温板，充分响应了和谐社会节约能源的号召，下面进行简述:李应权［6］把胶凝材料干粉料和水搅拌得到净浆，再把净浆与液料(化学发泡剂、外加剂)搅拌并添加多功能助剂得到泡沫料浆，静停、化学发泡形成泡沫材料胚体，养护切割得到泡沫混凝土保温板。此保温板的优点在于A级防火、高耐久、早强、高强、粘结力强、施工方便、绿色环保、无毒、无污染。但由于泡沫混凝土保温板生产工艺流程复杂，实际操作中较难大批生产，关键技术有待进一步研究。宋晓睿，杨辉［7］以HGM(一种由特殊工艺制成的微米级闭孔球形颗粒)为原料，硝酸铝为粘合剂，在520℃进行热处理，制备出刚性HGM保温板，并测试了其燃烧性能和抗压强度等。研究表明此类保温板抗压强度最低为2.2 MPa，高于目前常用的有机及无机保温材料。此保温板有很好的难燃、阻燃特性，防火等级高。但是该保温板要想更好发挥特性需要完全由无机材料制备，条件苛刻且制备工艺复杂。邱军付，罗淑湘等［8］将除发泡剂以外的其他材料如水泥、粉煤灰、减水剂、稳泡剂、粉煤灰活剂等加水搅拌均匀，控制料浆温度低于45℃持续10 min左右，然后在高速搅拌的同时迅速加入发泡剂持续搅拌约30 s，最后把搅拌均匀的料浆倾倒入模具内静停发泡，2 h后拆模在空气中自然养护。该保温板性能基本满足外墙外保温制品的要求，有效解决制品早期强度偏低现象。真空隔热保温板［9］采用铝板、涂有保护层的低碳钢板、铝塑板等具有防止气体渗漏的板材作为外壳资料。其在建筑保温上的应用还在起步阶段，国内研发真空绝热板的企业屈指可数，目前真空隔热保温板的价格要比一般的保温材料贵很多。但其有着优异的性能:降低建筑墙体的厚度节省空间，提高房屋容积率，进而提高房地产利润和居住舒适度。
水泥基复合材料保温板［10］是以水泥、超轻骨料、混合材、纤维和玻璃纤维网格布、添加剂、水为主要原料，通过制浆、搅拌、布网、挂浆、养护、切割等工艺制成。它有着防火和保温隔热性能好、强度高、收缩率低、不易碎裂、无毒无害、耐久等特点。该保温板加工方便，可作为外墙外保温系统的保温隔热材料或隔离带使用，是一种具有良好应用前景的环保型保温材料，应大力开发和推广。
3 展望
随着建筑节能和墙体材料研究的不断深入，大批性能优越的新型材料将得到推广和应用。新型材料具有节能降耗、保护环境、实现资源循环利用的综合优势效益，有利于实现建筑低能耗、高品质、低成本、高效益，走住宅产业化和可持续发展之路。因此，应大力发展保温板的研发技术，以适应当今节约型社会的要求，并指出该技术具有广阔的应用前景。
［1］Gyoung-Seok Choi，Jae-Sik Kanga，Young-Sun Jeong，et al.An experimental study on thermal properties of composition insulation［J］.Ther-mochimiea Acta，2007(455):75-79.
［2］章书建.岩棉板薄抹灰外墙外保温系统应用及案例分析［J］.建筑节能，2012(2):45-47.
［3］薛亮亮.水泥基聚苯颗粒复合保温板研究［J］.建筑节能，2012(6):38-40.
［4］龙 玲.竹浆纤维水泥板的制备及板材性能分析［J］.木材工业，2010，24(5):39-41.
［5］孙 奇.用纤维混凝土墙体板材性能的分析及比较［J］.山西建筑，2010，36(9):167-168.
［6］李应权.A级防火泡沫混凝土保温板［J］.新型建筑材料，2012(2):69-88.
［7］宋晓睿，杨 辉.空心玻璃微球隔热保温板的制备及其理化特性［J］.硅酸盐学报，2012，40(4):571-576.
［8］邱军付，罗淑湘.掺量粉煤灰泡沫混凝土保温板的试验研究［J］.硅酸盐通报，2013，32(2):363-367.
［9］章书建.真空隔热保温板的研究现状与发展方向［J］.建筑节能，2012(4):46-47.
［10］王武祥.水泥基复合材料保温板的生产与应用［J］.建筑节能，2013(2):43-47.
