朱俊
建筑節(jié)能的首要任務(wù)在于墻體節(jié)能,因此提高建筑物墻體絕熱性能是關(guān)鍵。目前國(guó)內(nèi)積極開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)的節(jié)能型泡沫玻璃墻體絕熱材料,能夠提高墻體熱阻,降低墻體傳熱系數(shù),與其它建筑材料相比,它彌補(bǔ)了珍珠巖、輕質(zhì)碳酸鈣、泡沫塑料、軟木等存在的種種缺陷,性能與價(jià)格優(yōu)勢(shì)明顯??萍枷刃?,隨著隔熱技術(shù)的發(fā)展,泡沫玻璃保溫板的技術(shù)含量和附加值也在不斷提高,在未來(lái)的市場(chǎng)應(yīng)用中必將前景無(wú)限。
隔熱保溫兩大必殺技
近年來(lái),在新型建筑材料當(dāng)中,發(fā)展最快的當(dāng)屬泡沫玻璃。對(duì)于泡沫玻璃也許很多人不熟悉,但是它在建筑各個(gè)方面的應(yīng)用卻相當(dāng)廣泛,如不同密度等級(jí)的絕熱泡沫玻璃、彩色吸聲泡沫玻璃、高效吸聲泡沫玻璃、吸聲泡沫玻璃文化裝飾石,以及彩色泡沫玻璃墻面磚等。此外,還有已經(jīng)取得研究成果,有待進(jìn)行批量生產(chǎn)的粉煤灰、火山灰泡沫玻璃等產(chǎn)品。泡沫玻璃是現(xiàn)今發(fā)展最火熱的外保溫板的原材料之一,節(jié)能泡沫玻璃保溫板優(yōu)勢(shì)眾多,已迎來(lái)突破式的發(fā)展機(jī)遇。
縱觀各類無(wú)機(jī)保溫材料,膨脹珍珠巖產(chǎn)品保溫性能較弱,難以滿足北方地區(qū)的三步節(jié)能要求;巖棉、玻璃棉等材料,雖實(shí)現(xiàn)了無(wú)機(jī)保溫,但生產(chǎn)過(guò)程中耗能較高,同時(shí)由于纖維狀材料的特性,對(duì)整個(gè)保溫系統(tǒng)的防水要求較高,如不能與防水系統(tǒng)相匹配,巖棉與玻璃棉就難以起到保溫效果。
泡沫玻璃是由碎玻璃、發(fā)泡劑、改性添加劑和發(fā)泡促進(jìn)劑等,經(jīng)過(guò)細(xì)粉碎和均勻混合,再通過(guò)高溫熔化、發(fā)泡、退火而制成的無(wú)機(jī)非金屬玻璃材料,具有容量小、強(qiáng)度高、耐腐蝕、耐火性好、吸水率和導(dǎo)熱率低等諸多特點(diǎn),可自動(dòng)調(diào)節(jié)溫度,是一種既保溫又保冷的材料,廣泛適用于各類建筑場(chǎng)所。在眾多A級(jí)保溫材料中,泡沫玻璃保溫板在建筑應(yīng)用中的效果非常好。建筑保溫工程選用泡沫玻璃板作墻體保溫材料,能夠有效地保溫、防火,同時(shí)還具有施工簡(jiǎn)便、環(huán)保低碳等優(yōu)點(diǎn),完全滿足我國(guó)不同地區(qū)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求。
經(jīng)過(guò)30多年的發(fā)展,我國(guó)現(xiàn)已成為世界上泡沫玻璃的主要生產(chǎn)國(guó)和出口國(guó)家之一,有多種泡沫玻璃產(chǎn)品供應(yīng)海內(nèi)外市場(chǎng)。利用廢品碎玻璃做主要原料,生產(chǎn)各種泡沫玻璃產(chǎn)品是我國(guó)的特色,采用此工藝生產(chǎn)的泡沫玻璃產(chǎn)品,與采用專門(mén)熔制的原料玻璃工藝生產(chǎn)的泡沫玻璃產(chǎn)品相比,可節(jié)約能源50%,既減少了對(duì)環(huán)境的污染,又大幅度降低了泡沫玻璃產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。我國(guó)泡沫玻璃與國(guó)外同類產(chǎn)品相比,具有明顯的性價(jià)比優(yōu)勢(shì),因此不僅牢固地占據(jù)90%以上的國(guó)內(nèi)市場(chǎng),而且正在不斷擴(kuò)大東南亞、中東、南美等地區(qū)的國(guó)際市場(chǎng)份額。隨著環(huán)境保護(hù)要求的提高,建筑節(jié)能對(duì)泡沫玻璃的需求增加, 我國(guó)泡沫玻璃產(chǎn)業(yè)正沿著一條邊提高技術(shù)和質(zhì)量,邊擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模的道路迅猛前進(jìn)。
由于國(guó)家對(duì)建材的安全、環(huán)保、節(jié)能等要求日益嚴(yán)格,新型建材將厚積薄發(fā)從中獲利。當(dāng)下我國(guó)房屋住宅的能量損失大致為墻體約占50%、屋面約占10%、門(mén)窗約占25%、地下室和地面約占15%。因此,墻面和屋頂隔熱保溫是提升建筑節(jié)能率的重要一環(huán),如何選擇一種既安全又環(huán)保的墻體保溫建材,是當(dāng)今業(yè)內(nèi)關(guān)注的焦點(diǎn)。在民居環(huán)境安全環(huán)保的要求下,我國(guó)建筑節(jié)能率逐年提高,但是建筑所用的保溫材料,特別是外墻所用的保溫材料,多以有機(jī)材料為主體,其中聚苯乙烯市場(chǎng)占有率為90%,聚氨酯為10%,其本身特性及各種防火措施和管理措施未落實(shí)到位,使火災(zāi)事故時(shí)有發(fā)生,后患無(wú)窮。為了保證安全,住建部、公安部消防局,聯(lián)合在2009年9月頒布了“民用建筑外保溫及外墻裝飾防火暫行規(guī)定”。其中,對(duì)高度大于等于100米的住宅建筑、高度大于等于50米的公用建筑、高度大于等于24米的幕墻式建筑,作出了所使用保溫材料的燃燒性能應(yīng)為A級(jí)的規(guī)定。所謂A級(jí),即指不燃材料。但當(dāng)今我國(guó)市面流行的建筑外保溫材料主要為有機(jī)材料,即便加入阻燃劑,最高也只能達(dá)到B1級(jí)。如果要嚴(yán)格地執(zhí)行這一消防規(guī)定,則意味著我國(guó)保溫材料行業(yè)將面臨全線洗牌甚至淘汰的局面。所以,保溫材料尤其外墻外保溫材料將有相當(dāng)大的市場(chǎng)容量,能給從事外墻外保溫材料的生產(chǎn)企業(yè)帶來(lái)較大商機(jī)。如果以現(xiàn)在我國(guó)建筑保溫市場(chǎng)的需求量分析,至少將達(dá)到每年數(shù)百萬(wàn)噸,為產(chǎn)量的10倍。在我國(guó)建筑節(jié)能率基本實(shí)現(xiàn)50%的目標(biāo),除了少數(shù)大中城市建筑節(jié)能率能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)外,大多中小城市和農(nóng)村都有較大差距,泡沫玻璃的市場(chǎng)成長(zhǎng)空間仍較為廣闊。
安全環(huán)保型外墻外保溫材料,是建筑物實(shí)現(xiàn)防災(zāi)減災(zāi)、節(jié)能降耗的關(guān)鍵材料。隨著各界對(duì)建筑安全和消防認(rèn)識(shí)的普遍提升,建筑業(yè)對(duì)該材料的需求快速增長(zhǎng)。近幾年來(lái),安全環(huán)保型外墻外保溫材料供不應(yīng)求,各地紛紛擴(kuò)大產(chǎn)能。東南亞絕熱材料市場(chǎng)年均增長(zhǎng)高達(dá)7.6%,預(yù)計(jì)2010~2017年?yáng)|南亞絕熱材料市場(chǎng)的年均增長(zhǎng)率將達(dá)7.6%,銷售量從2010年的23.5萬(wàn)噸將增長(zhǎng)至2017的41.8萬(wàn)噸。以銷售收入計(jì),東南亞絕熱材料市場(chǎng)的年均增長(zhǎng)率將達(dá)8.5%,從2010年的4.477億美元增至2017年的8.452億美元。東南亞地區(qū)絕熱材料市場(chǎng)的持續(xù)快增長(zhǎng),源于以下5個(gè)因素。一是絕熱材料形態(tài)靈活,可以被制成不同厚度的任何形狀,其制品很容易安裝,無(wú)形中增加了應(yīng)用機(jī)會(huì),行業(yè)收入也會(huì)相應(yīng)增加;二是東南亞地區(qū)各國(guó)實(shí)施基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展計(jì)劃,有利于建筑行業(yè)用材的增長(zhǎng),從而支持絕緣材料的需求也不斷加大;三是當(dāng)?shù)卣疅崆凶非缶G色環(huán)保目標(biāo),不僅有利于環(huán)境,且轉(zhuǎn)化成了對(duì)節(jié)能方面的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)助,這保證了絕熱材料的美好發(fā)展前景;四是迅速增長(zhǎng)的能源價(jià)格,使人們的節(jié)能意識(shí)逐漸提高,人們會(huì)更傾向于購(gòu)買(mǎi)絕熱材料;五是東南亞國(guó)家的消費(fèi)能力日漸強(qiáng)大,從而帶動(dòng)高檔絕熱材料的需求增長(zhǎng),對(duì)于服務(wù)于該市場(chǎng)的企業(yè)而言,機(jī)遇與挑戰(zhàn)同在。想要保溫材料市場(chǎng)求得發(fā)展,企業(yè)需要做好以下兩方面的工作。一是控制產(chǎn)品質(zhì)量,這項(xiàng)首當(dāng)其沖;二是加強(qiáng)服務(wù),因?yàn)榻^熱材料的現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)和對(duì)客戶全方位的附加服務(wù),可以產(chǎn)生大量額外營(yíng)業(yè)收入,附加服務(wù)包括物流、絕熱系統(tǒng)工程的維護(hù)、整修等,附加服務(wù)收入占總收入的30%~50%;三是塑造產(chǎn)品差異化,即企業(yè)要提供多種個(gè)性化的產(chǎn)品供客戶選擇;四是價(jià)格戰(zhàn)略,以物美價(jià)廉取勝;五是走國(guó)際化品牌戰(zhàn)略,企業(yè)可通過(guò)增加研發(fā)經(jīng)費(fèi),從而得到關(guān)鍵技術(shù)和專利,并通過(guò)品牌戰(zhàn)略使產(chǎn)品進(jìn)入全國(guó)甚至全球市場(chǎng);六是擴(kuò)張戰(zhàn)略,企業(yè)在降低成本的同時(shí),快速增加生產(chǎn)規(guī)模與生產(chǎn)領(lǐng)域。
綜上所述,泡沫玻璃的誕生與存在,符合保溫材料行業(yè)的發(fā)展訴求。這種新型優(yōu)質(zhì)的無(wú)機(jī)剛性絕熱材料,又是高效節(jié)能的建筑材料,它利用廢舊玻璃生產(chǎn),可減輕環(huán)境污染,提高資源利用率。不僅可用于冷庫(kù)、地下輸油管道,還可用于建筑物的墻體與屋頂,其絕熱保溫的雙重效果絕佳,可謂魔幻與人性化建材。同時(shí),我們可知生產(chǎn)泡沫玻璃的原材料價(jià)格低廉,且資源又豐富,所以當(dāng)前建筑工程中對(duì)這類新材料的需求迫切,今后供不應(yīng)求的局面也是可以預(yù)見(jiàn)的。
節(jié)能型泡沫玻璃
保溫體系的基本結(jié)構(gòu)
泡沫玻璃外墻外保溫體系的基本構(gòu)造層次,由內(nèi)到外為粘結(jié)層、泡沫玻璃保溫層、護(hù)面層、飾面層。其中,抹灰層主要用于墻體基層的找平,能夠保證泡沫玻璃牢固地粘貼在墻體上;護(hù)面層主要是為了保護(hù)強(qiáng)化保溫系統(tǒng)的牢固性,防止?jié)B水等。泡沫玻璃保溫層厚度,應(yīng)根據(jù)外墻基層的材料與厚度,以及外墻的節(jié)能要求精準(zhǔn)計(jì)算。泡沫玻璃是由大量的直徑在0.1~3mm的均勻氣泡結(jié)構(gòu)組成,氣泡占總體積的80%~95%。它的表觀密度為120~500kg/m ,同時(shí)根據(jù)使用要求,可通過(guò)變更生產(chǎn)技術(shù)參數(shù)來(lái)調(diào)整其密度。
由于泡沫玻璃只是改變了原料玻璃的物態(tài)形狀,完全保留了原料玻璃的化學(xué)結(jié)構(gòu)和優(yōu)良的物化性質(zhì),因此把它用來(lái)作為墻體保溫材料使用,有諸多突出優(yōu)點(diǎn),如能耐多種化學(xué)腐蝕,能提高保溫系統(tǒng)的耐酸雨、酸霧、大氣碳化、抗水軟化侵蝕、抗紫外線老化等自然風(fēng)化侵蝕性能。泡沫玻璃不吸水,既能耐高溫、又能耐低溫,適宜在零下196~零上400℃的廣闊溫度范圍內(nèi)安全使用,其抗凍與抗高溫性能神奇。同時(shí),準(zhǔn)閉孔型的彩色泡沫玻璃不吸濕、不吸附水份,令雨水不會(huì)長(zhǎng)時(shí)間滯留在保溫磚體內(nèi)而造成傷害,有利于提高外保溫系統(tǒng)的抗水、抗凍性能。絕熱泡沫玻璃的熱脹縮系數(shù),與建筑磚、混凝土、砂漿等墻體基建材料基本相似,因此只要粘結(jié)材料選用得當(dāng),泡沫玻璃外墻保溫層與墻體基層保持同步脹縮,就可提高層面間結(jié)合的牢固性與可靠性,更有利于提高外保溫系統(tǒng)的耐久性。此外,絕熱泡沫玻璃不吸水,不吸濕、不滯留雨水,所以導(dǎo)熱系數(shù)不會(huì)因吸水而明顯增大,能使外墻保溫系統(tǒng)保持穩(wěn)定的保溫節(jié)能效果,同時(shí)泡沫玻璃不燃燒、無(wú)毒、安全可靠,非常符合國(guó)內(nèi)與國(guó)際上的環(huán)保要求。
除此之外,泡沫玻璃可防輻射、絕緣,防磁波、防靜電,機(jī)械強(qiáng)度高,與各類泥漿的粘結(jié)性極好,是一種性穩(wěn)定性強(qiáng)的建材,因而廣泛應(yīng)用于石化、建筑、電力、制藥、造船、貯槽、國(guó)防軍工等領(lǐng)域,被譽(yù)為“不需更換的永久隔熱材料”。據(jù)介紹,泡沫玻璃還可以運(yùn)用于煙道、窯爐和冷庫(kù)的保溫工程,各種氣、液、油輸送管道的隔熱、防水、防火工程,以及地鐵、圖書(shū)館、寫(xiě)字樓、歌劇院、影院等各種需要隔音、隔熱的場(chǎng)所。另外,它還可用于基礎(chǔ)隔離、隔音工程的建設(shè),河渠、護(hù)欄、堤壩的防漏、防蛀工程,甚至具有家庭清潔和保健功能。
節(jié)能型泡沫玻璃建筑保溫材料,已被編入建筑屋頂面和外墻外保溫建筑標(biāo)準(zhǔn)圖集,為泡沫玻璃在建筑保溫節(jié)能領(lǐng)域的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)建筑耗能占能源消費(fèi)總量的23.1%,而各類建筑物每年的采暖、制冷能耗,又占全國(guó)總能耗的10%左右,所以開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)泡沫玻璃這類高效節(jié)能建筑保溫材料,毋庸置疑顯得十分必要。
關(guān)于節(jié)能型泡沫玻璃的絕熱過(guò)程,可謂一個(gè)絕熱體系的變化過(guò)程,絕熱體系是與外界沒(méi)有熱量關(guān)系的粒子交換。一個(gè)常見(jiàn)的絕熱過(guò)程例子是絕熱火焰溫度,該溫度是指在假定火焰燃燒時(shí),沒(méi)有傳遞熱量給外界的情況下所可能達(dá)到的溫度。然而在現(xiàn)實(shí)中,并不存在真正意義上符合定義的絕熱過(guò)程,絕熱過(guò)程只是一種近似,所以有時(shí)也稱為絕熱近似。絕熱過(guò)程具體分為可逆過(guò)程和不可逆過(guò)程兩種,保溫材料所具備的特性,是可逆的絕熱過(guò)程即等熵過(guò)程。等熵過(guò)程的對(duì)立面是等溫過(guò)程,在等溫過(guò)程中,最大限度的熱量被轉(zhuǎn)移到了外界,使得系統(tǒng)溫度恒定如常。由于在熱力學(xué)中,溫度與熵是一組共軛變量,等溫過(guò)程和等熵過(guò)程也可以視為“共軛”的一對(duì)過(guò)程,所以如果一個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)的變化,快到足以忽略與外界的熱交換,那這一變化過(guò)程就可以視為絕熱過(guò)程,又稱準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程。準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程的熵增可以忽略,所以視作可逆過(guò)程,嚴(yán)格說(shuō)來(lái)在熱力學(xué)中,準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程與可逆過(guò)程沒(méi)有嚴(yán)格區(qū)分,這在節(jié)能型泡沫玻璃的保溫應(yīng)用中也體現(xiàn)的淋漓盡致。
趕超國(guó)際工藝
泡沫玻璃是一種性能優(yōu)越的絕熱、保冷、吸聲、防潮、防火的高質(zhì)量建筑材料,導(dǎo)熱系數(shù)為0.058,透濕系數(shù)幾乎為0。雖然其他新型隔熱材料層出不窮,但是泡沫玻璃以其永久性、安全性、可靠性,在低熱絕緣、防潮工程、吸聲等領(lǐng)域中,仍然占據(jù)重要的地位。它根據(jù)用途不同,采用相應(yīng)的工藝生產(chǎn)出的泡沫玻璃產(chǎn)品,可分為4大類,即絕熱泡沫玻璃、吸音裝飾泡沫玻璃、飾面泡沫玻璃和粒狀泡沫玻璃。
我國(guó)現(xiàn)今生產(chǎn)泡沫玻璃的所有廠家,都遵守國(guó)際公開(kāi)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),即“粉沫二步燒成法”工藝。所謂“粉沫二步燒成法”,就是先把原料廢品、碎玻璃和輔料發(fā)泡劑等,一起磨細(xì)并混合成均勻的配合料粉,再把配合料粉裝入耐熱鋼模盒內(nèi),一起放進(jìn)窖爐(發(fā)泡窖)加熱,使配合料熔融,發(fā)泡膨脹充滿模盒。然后,再迅速冷卻,令熔融的泡沫體外殼固化后,從模盒中取出(脫模),集中到另一臺(tái)退火爐中進(jìn)行緩慢冷卻(退火),消除應(yīng)力的同時(shí),制成泡沫玻璃毛坯(坯材)。最后,采用機(jī)械切割等方法,把坯材加工成各種規(guī)格形狀的泡沫玻璃成品。
目前,國(guó)內(nèi)生產(chǎn)泡沫玻璃產(chǎn)品所采用的主要原料,與美國(guó)PCC公司的Foamglas產(chǎn)品不同。PCC公司是采用池窯熔制專用的玻璃料做原料,優(yōu)點(diǎn)為料性長(zhǎng),無(wú)雜質(zhì),有利于生產(chǎn)密度更小的絕熱泡沫玻璃,但每熔制1kg的專用原料玻璃,約需消耗1500大卡的熱能,增加了對(duì)環(huán)境的污染,使生產(chǎn)成本大幅度上升。而我國(guó)采用從廢品市場(chǎng)回收的浮法平板玻璃碎片做原料,占全部原料的99%,每利用1kg廢玻璃就可節(jié)省1500大卡的熱能。中國(guó)每生產(chǎn)1立方米泡沫玻璃成品板材的總能耗約為500~550kW·h,可降低能源消耗50%,有利于環(huán)保,同時(shí)大幅度降低了生產(chǎn)成本。但是,采用廢品玻璃作原料時(shí),它的原料特性和雜質(zhì)不利于生產(chǎn)密度在140kg/m 以下的泡沫玻璃,容易產(chǎn)生少量豆子狀不均勻孔,只有中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)160號(hào)、180號(hào)、 200號(hào)絕熱泡沫玻璃產(chǎn)品和彩色吸聲泡沫玻璃,符合絕大多數(shù)工程的實(shí)用要求。而且,國(guó)內(nèi)其它廠家生產(chǎn)的泡沫玻璃,由于受廢玻璃原有特性的局限,以及加工工藝和設(shè)備等多種因素限制,導(dǎo)致品質(zhì)較差,在導(dǎo)熱系數(shù)和抗壓強(qiáng)度等物理性能上,與國(guó)外同類產(chǎn)品存在明顯差距。所以,國(guó)內(nèi)下一步生產(chǎn)泡沫玻璃,要將傳統(tǒng)節(jié)能理念與國(guó)外先進(jìn)工藝與以及美學(xué)技術(shù)融會(huì)貫通,打造更新穎、更實(shí)用、更國(guó)際化的產(chǎn)品。
生產(chǎn)弊端及改進(jìn)措施
泡沫玻璃是以廢棄玻璃及各種富含玻璃的物質(zhì)為主要原料,添加發(fā)泡劑、改性劑、促進(jìn)劑等物質(zhì),經(jīng)細(xì)粉碎和均勻混合形成配合料,放置在特定模具中經(jīng)過(guò)熔化、發(fā)泡、退火,形成的一種內(nèi)部充滿無(wú)數(shù)均勻氣泡的多孔玻璃材料。由于泡沫玻璃的內(nèi)部含有很多氣泡,因而表面密度比較小,導(dǎo)熱系數(shù)小,具有阻燃性。當(dāng)泡沫玻璃內(nèi)部的氣泡為封閉態(tài)時(shí),其吸水率也比較小,比起同比重的其它隔熱材料,具有更高的強(qiáng)度,易于加工。利用以上特性,它可作為液化石油氣儲(chǔ)罐及冷庫(kù)的隔熱材料,也可用于高層建筑、居民住房的室內(nèi)、室外隔熱材料。另外,如果泡沫玻璃中有部分連通氣孔,還可用作吸音材料。常用的泡沫玻璃生產(chǎn)方法存在著一些缺點(diǎn),主要是燒制的毛坯制品尺寸,一定要大于最終產(chǎn)品尺寸,這種做法將致使成材率比較低。
盡管工業(yè)生產(chǎn)可以采用熱風(fēng)循環(huán)窯,或者輥道窯等先進(jìn)加熱爐,能有效解決發(fā)泡均勻問(wèn)題。但是,在退火冷卻過(guò)程中,隨著泡沫玻璃毛坯塊外部,與中心之間的溫差擴(kuò)大導(dǎo)致熱應(yīng)力增大,極易發(fā)生破裂或炸裂。若降低冷卻速度,雖然溫差變小,但又會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)效率下降。所以,為了提高燒制大尺寸泡沫玻璃的合格率,以及燒成后按規(guī)定尺寸切割的成材率,生產(chǎn)泡沫玻璃制品時(shí),一般采用耐熱金屬模具,通過(guò)在模具中加入配合料,進(jìn)行加熱,使之發(fā)泡,從而希望制造符合規(guī)定尺寸的泡沫玻璃。如果配合料以無(wú)間隙方式,完全平鋪在模具內(nèi)進(jìn)行燒制,泡沫玻璃的四邊膨脹會(huì)受到模具圍板阻礙,使之頂在圍板上而發(fā)生膨脹變形,與模具底部相接觸的泡沫玻璃隨之也會(huì)產(chǎn)生凹陷。由于泡沫玻璃的形狀扭曲,在應(yīng)用時(shí)要切除掉外側(cè)膨脹的多余部分,即使切割掉外側(cè),也無(wú)法消除底部中央的凹陷部分,這令泡沫玻璃制品的利用率和合格率大打折扣。
為了克服上述問(wèn)題,可用比燒制配合料相對(duì)大一些的模具,將燒制配合料放在模具中央部分,設(shè)置超過(guò)泡沫玻璃與模具壁之間的膨脹間隙,可以避免泡沫玻璃外邊變形。在此情況下,發(fā)泡體邊沿部分會(huì)形成圓弧狀,只需要切除掉側(cè)端即可。由于需要燒成單個(gè)配合料的尺寸比較大,泡沫玻璃會(huì)與模具底部,在膨脹過(guò)程中產(chǎn)生較大的接觸摩擦力,這成為泡沫玻璃膨脹變形的抵抗力,配合料在水平方向上并不是采取均一的膨脹,依然會(huì)在中央處產(chǎn)生凹陷。當(dāng)形成的泡沫玻璃制品邊長(zhǎng)大于250mm、比重小于0.5時(shí),由于泡沫玻璃的發(fā)泡量較大,則其發(fā)生彎曲、變形的可能性比較大。
利用平板玻璃與瓶罐玻璃等可回收再利用玻璃,作為制造泡沫玻璃的原料,以碳酸鈣為發(fā)泡劑,粘結(jié)劑可以利用皂土、水玻璃、膨潤(rùn)土等,按特定配比混合成配合料,然后進(jìn)行造粒,粒徑尺寸為0.1~3mm,造粒后將其加壓成型,使之形成邊長(zhǎng)5~15cm的塊狀物。將塊狀配合料按規(guī)定的間隔平鋪碼放在模具內(nèi),模具內(nèi)部尺寸成了泡沫玻璃制品的尺寸,如此盡量采用符合泡沫玻璃制品尺寸模數(shù)的模具,就可以有效提高泡沫玻璃的成材率。一般情況下,需要將配合料壓制成一定尺寸規(guī)格的塊狀物,這些塊狀配合料與模具的圍板,以及塊狀配合料之間,必須留出僅供各塊狀配合料膨脹增加量的間隙,但又不能使間隙過(guò)大,否則各塊狀配合料難以膨脹熔成一體,彼此間處于孤立狀。按照合適間隙將各塊狀物平鋪碼放、燒制,令各塊狀物熔為一體,即可減小泡沫玻璃的膨脹變形。塊狀配合料之間的間隙,以及模具圍板與塊狀物間的間隙,應(yīng)遵循以下原則。首先,塊狀物之間僅留下膨脹時(shí)增加量的尺寸。如果間隙尺寸過(guò)小,將會(huì)產(chǎn)生各塊之間的膨脹彎曲變形;間隙過(guò)大,各塊狀配合料又難以熔合在一起。如果塊狀配合料燒制前長(zhǎng)度為n,燒成后膨脹到m,塊狀物之間的間隙設(shè)置應(yīng)略小于膨脹增加量k(k=m-n)即可。其次,模具圍板與塊狀物之間的間隙,則設(shè)定為塊狀物間隙的二分之一左右最適合。因?yàn)閴K狀配合料之間的間隙大小,因泡沫玻璃的比重而不同,可取膨脹增加量k的92%~95%,模具側(cè)板的間隙取k的46%~48%為佳。具體來(lái)講,如果制造比重小于0.5的泡沫玻璃,而且邊長(zhǎng)為50mm×50mm的塊狀配合料橫豎均勻碼放,塊狀物之間的間隙設(shè)置應(yīng)為30~80mm,模具圍板與塊狀物之間的間隙設(shè)置應(yīng)為15~40mm,橫豎各碼放5~8個(gè)效果比較好。如果想要得到表面平整的泡沫玻璃制品,應(yīng)在模具內(nèi)部平鋪碼放配合料塊,并在上面設(shè)置厚度為2~3mm的耐熱鋼板為中蓋。這時(shí),塊狀配合料在承受中蓋自身重量作用下燒成,泡沫玻璃可以均勻膨脹,從而保證制品表面平整。倘若沒(méi)有中蓋的重力作用,塊狀配合料加熱時(shí),配合料膨脹程度未必會(huì)均勻均,特別是四個(gè)邊角部分膨脹速度慢,燒制出的外型凹凸不平整,達(dá)不到美觀要求。