岩棉在建筑上的应用第一稿

岩棉在建筑上的应用

一、岩棉行业概况9/14/2023矿物棉家族成员岩棉是矿物棉的一种，具有体积密度小，导热系数小，吸声性能好，不燃耐热、耐腐蚀，不怕虫蛀等特点，被广泛的应用于建筑和工业设备、管道、窑炉的绝热、防火和吸声作用。您还知道哪些矿物棉？世界岩棉市场情况9/14/2023北美南美非洲欧洲亚洲澳洲北美洲生产矿棉约100万吨，玻璃棉为主，岩棉约10万吨欧洲生产岩棉约240万吨亚洲中国生产岩棉195万吨，玻璃棉74万吨；日本生产岩矿棉25万吨澳洲生产岩棉约5万吨中国岩棉行业发展历程1981年，我国第一条岩棉生产线在北京新型建筑材料厂（北新建材前身）建成投产。这条生产浅是从瑞典引进的,设计年产量1.63万吨，由南玻院负责建设，通过科技攻关，形成一系列自主知识产权和技术转化成果。1986年上海新型建材矿棉厂从日本日东纺织株式会社引进一条矿棉生产线。

自80年代起，随着幕墙建筑的广泛应用，相关节能标准开始颁布实施，岩棉开始逐渐应用在建筑节能领域。1995年CSR进入中国，经过十几年耕耘和积累，CSR已经成为业内岩棉产品的佼佼者。1996年南京凯华保温材料有限公司成立。2000年之后，国内岩棉消费的巨大市场已经启动，出口不再是需求的主要来源，河北、上海、南京等地区的中小型矿棉企业开始逐渐发展起来。2008年以来，随着高层建筑重大火灾事故的出现，主管部门相继颁发了46号文和65号文，大大刺激了岩棉建筑市场，掀起了岩棉投资热潮。2010年7月6日西斯尔集团其亚洲区业务出售给Rockwool集团，世界最大的岩棉企业正式进入中国市场。2013年起，岩棉产能集中释放，价格大幅回落，行业进入调整期。我国岩、矿棉产能情况

目前，我国岩矿棉产能约400万吨，生产线300余条，具有年产2万吨以上生产线约90条，先进产能约188万吨，产品能达到墙用岩棉要求的约100万吨，已经超过外墙保温50-75万吨岩棉年需求量，供过于求。岩棉行业发展趋势1、2012年工业和信息化部发布了《岩棉行业准入条件》中能源消耗规定：新建岩棉项目总规模不得低于4万吨/年，单线规模不得低于2万吨/年，改扩建岩棉项目总规模不得低于2万吨/年。吨产品综合能耗不得高于450kgce/t。（根据洛科威2013年可持续发展报告显示，其吨岩棉能耗约为256kgce/t）2、年产2万吨以上的新线已经达到90条以上，先进产能达到200万吨以上，产能集中释放，一定程度上供大于求，造成价格走低。3、岩棉产品平均质量水平得到大幅度提高，龙头企业产品领先优势不明显。4、岩棉外墙薄抹灰保温市场没有如预期增长，岩棉企业需要不断深化制品加工、开发更多新产品，开发岩棉制品应用领域。岩棉企业装备情况目前，岩棉生产设备制造大致为两个流派。一是欧洲流派，其特点是生产高酸度系数的岩棉，其熔制炉较长，成纤系统设计合理，集棉系统以三角网带为主，板厚可到300mm。意大利集中了集成设备供应商，主要为STM公司、GAMMA公司和ROMA公司，且较早的打开中国市场。代表厂家：ROCKWOOL、金隅、鲁阳、樱花大丰、凯华另一个是亚洲流派，其特点是以矿渣棉和粒状棉生产为主导，熔制时间短，集棉系统以鼓式为主。日本日东纺织公司是该流派的主导者,南玻院、中船重工702所则是国产生产线的代表。代表厂家：樱花上海、北新建材、彤天、科沃、华能中天岩棉生产流程9/14/2023原料仓冲天炉摆锤打褶机固化炉切割机包装机著名岩棉企业简介1、上海樱花上海新型建材岩棉有限公司是我国岩棉行业的先行者，船用岩棉获MED、LR、GL、DNV、ABS、NK、CCS等船级社的认可，部分建筑产品获得欧盟CE认证。该岩棉公司所拥有的“樱花”牌和“ABM”牌岩棉在国内外具有较高的知名度。公司原有日本日东纺织株式会社引进整套岩棉生产线（北侧岩棉生产线）和新建南侧岩棉生产线合计4万吨产能，目前大丰工厂新建2条意大利进口岩棉生产线，总产能扩大至15万吨。

9/14/20232、鲁阳股份（002088.SZ）公司是国内最大的陶瓷纤维产品供应商，具备20万吨陶瓷纤维的生产能力。公司建设一条进口意大利GAMMA公司岩棉生产线和一条国产生产线，生产线目前现已具备7万吨的产能。

3、北新建材

北新建材是国内最早引进岩棉生产线的厂家，年生产能力6万吨。获得中国CCS、CE证书、美国FM认证、英国劳氏、挪威DNA、美国ABS等多国船级社的认证证书。9/14/20234、洛科威洛科威集团是世界最大的岩棉创新产品和系统供应商，总部位于丹麦，在30多个国家拥有22家工厂和超过10500名员工，2013年总营业额达170亿元人民币。其主要业务集中在欧洲，2010年收购CSR在广州，泰国，马来西亚的岩棉工厂和业务，并在中国天津、俄罗斯和印度开设新工厂，完成亚洲业务的布局，目前在北美洲进行市场扩张。2012年生产岩棉218万吨。二、岩棉的性能及应用9/14/2023岩棉产品分类

四种形态毡、缝毡板、带管壳粒状棉9/14/2023四个功能防火吸音保温耐久岩棉应用-工业、农业、船舶工业用途：工业领域中各类工艺管线、工业设备、锅炉以及储罐等。农业：作为现代农业生产的重要种植基材，特别适用于蔬菜、瓜果、花卉的工厂化生产。船舶：配以适当的贴面材料用于甲板、舱壁以及引擎室、控制室等有较高防火要求的部位。岩棉应用-建筑1、幕墙保温2、外墙薄抹灰3、屋面保温4、轻质隔墙5、防火封堵固定方法9/14/2023岩棉标准9/14/2023标准号GB/T25975—2010建筑外墙外保温用岩棉制品GB/T19686-2005建筑用岩棉、矿渣棉绝热制品GB/T11835-2007绝热用岩棉矿渣棉及其制品-2007岩棉板岩棉带密度81-120kg密度＞121kg板密度81-100kg板密度101-160kg带密度40-100kg带密度101-160kg允许偏差密度，%/±15±10±15长度，mm+10,-3+10,-3+15,-3宽度，mm+5,-3+3,-3+5,-3+5,-3厚度，mm+3,-3+2,-2+5,-3±3+5,-3导热系数，W/(m.K)≤0.040≤0.048≤0.038≤0.040≤0.044≤0.043≤0.052≤0.049垂直于板面的抗拉强度，kPa7.5、10、15≥80当有抗拉要求时，≥7.5渣球（≥0.25mm）含量，%≤10纤维平均直径，um≤7酸度系数≥1.6/憎水率﹪≥98当有防水要求时，≥98压缩强度，kPa≥40当密度大于160时，≥40/短期吸水量（部分浸入），kg/m2≤1.0/质量吸湿率，﹪≤1.0≤5.0尺寸稳定性，﹪长、宽、厚均≤1.0/燃烧性能级别A级抗拉强度影响因素9/14/20231、密度岩棉的抗拉强度随密度的增加而增加，竖丝岩棉板抗拉强度是普通岩棉板抗拉强度的3倍以上。Kg/m³Kpa2、粘合剂用量抗拉强度随着粘合剂用量的增加而增大。TensileS=-30.466+0.223Density+2.909BinderTensileS——垂直于板面抗拉强度density——密度，kg/m³Binder——粘合剂百分比，%3、纤维三维立体分布情况三维立体交错的增强可增加抗拉强度。4、熔体的酸度系数酸度系数增大，则抗拉强度增大。导热系数影响因素9/14/20231、密度岩棉导热系数随密度的增大而减小。Kg/m³w/m.k2、温度导热系数随着温度的增大而增大。原因可能是温度升高导致材料固体分子和气体分子热运动增强。3、相对湿度导热系数随相对湿度的增大而增大。水的导热系数为0.581w/m.k，因此保温材料要防潮。4、纤维分布方向纤维立体分布较多，空气通道略增加，导热系数增大。Kg/m³w/m.k5、纤维直径和渣球含量纤维直径越细、渣球含量越少，则导热系数约小。酸度系数对岩棉性能的影响9/14/2023Ratio=(SiO2+Al2O3)/(MgO+CaO)该项指标一定程度上区分了矿渣棉与岩棉。矿渣棉以矿渣为主要原料，岩棉以玄武岩和辉绿岩为主要原料。实际生产过程中，可以采用硅石、铝矾土、石灰石、白云石等进行酸度系数的调节。1、对熔制温度的影响熔制温度和能耗随着酸度系数的增大而增大，同时还会造成纤维直径的增大。℃2、对耐水性的影响岩棉耐水性随着酸度系数的增大而迅速减小。碱土金属离子处于玻璃网络之外，易于迁移到水中，酸度系数越小，则碱土金属离子越多，不仅更易迁移出去，而且破坏了玻璃网络结构完整性。岩棉纤维的直径一般在7μm以下，长度几㎝，具有很大的比表面积，保温系统中的砂浆和基层砼中的水会对岩棉产生水解作用。3、对热稳定性的影响以3℃/min的速率升温至900℃，酸度系数小的岩棉，体积可收缩达85%，而酸度系数1.9以上的，体积基本保持不变。尺寸稳定性岩棉产品的尺寸稳定性是指在（70±2）℃温度条件下放置48h后，岩棉产品长度、宽度和厚度相互垂直的三维方向产生的不可逆的尺寸变化。经过有关检测机构的抽样测试，岩棉在长度、宽度和厚度方向的尺寸变化率均为0.0%，这说明了对于外墙外保温用岩棉在正常使用温度下几乎不会产生变形。产品产生尺寸的膨胀或减小，都是由产品内部应力造成的。岩棉本身是无机硅酸盐类材料，相对于其他材料，其热膨胀系数小。另一方面，岩棉产品是柔性纤维材料，吸收能量能力强，不会产生应力集中。因此岩棉产品产生表面平整度偏差和尺寸变形的可能性很小，对外墙外保温的稳定性有利。压缩强度岩棉产品的压缩强度是指压缩破坏时的载荷与其面积的比值。如果在压缩到厚度的10%之前出现最大载荷，则最大载荷即为破坏载荷，如果没有最大载荷，则压缩到厚度10%时的载荷为破坏载荷。由于岩棉板和岩棉带中纤维层结构不同，其在压缩作用下表现是不一样的。岩棉带受压缩时，变形较小，载荷迅速增加，存在一个明显的极限破坏载荷，随后承载力下降。岩棉板受压时，变形较大，载荷随着变形的增加越来越大，没有明显的破坏点。9/14/2023其他性能三、岩棉薄抹灰系统9/14/20239/14/2023岩棉薄抹灰系统构造示意图执行标准岩棉外墙保温系统尚无国家标准，下面是部分地方标准：1、岩棉外墙外保温系统应用技术规程（苏JG/TO46-2011）2、岩棉板（带）薄抹灰外墙外保温系统应用技术规程（上海DG/TJ08-2126-2013）3、岩棉板外墙外保温系统应用技术规程（山东DBJ/T14-073-2010）4、北京市老旧小区综合改造外墙外保温施工技术导则（岩棉板做法）5、岩棉板外墙外保温系统应用技术导则（合肥DBHJ/T002-2011）

苏JGT046-2011规程项目性能指标吸水量，g/m2≤1000抗冲击性，J加强型（建筑物首层墙面等易受碰撞部位）≥10普通型（二层以上墙面等不易受碰撞部位）≥3抗风压