一、技術名稱：膨脹玻化微珠保溫砂漿制備及應用技術
二、技術所屬領域及適用范圍：建材、鑄造、陶瓷、石油化工以及農業、林業、交通、國防、軍事、航空航天等諸多領域
三、與該技術相關的能耗及碳排放現狀
膨脹玻化微珠保溫砂漿的生產過程能耗（包括所需水泥的能耗）為40.81
kgce/m3，其中，膨脹玻化微珠原材料（酸性玻璃質火山巖）的能耗忽略不計。
與普通砂漿相比，膨脹玻化微珠保溫砂漿的生產過程節能22.33
kgce/m3。與巖棉相比，膨脹玻化微珠保溫砂漿的生產過程節能14.19
kgce/m3。
在實際應用中，膨脹玻化微珠保溫砂漿的導熱系數0.032-0.048
W/(m2·K)，而巖棉材料為0.104
W/(m2·K)，用于外墻保溫材料，前者比后者節能約20%。目前該技術可實現節能量11萬tce/a，CO2減排約28萬t/a。
四、技術內容
1.技術原理
膨脹玻化微珠保溫砂漿由膨脹玻化微珠、水泥、增強纖維及添加劑等材料混合而成。其主要原材料--膨脹玻化微珠是由特定組成的酸性玻璃質火山巖在一定的溫度條件下軟化、膨脹，并在高溫狀態下熔融玻化，形成表面封閉、內部多孔的類真空結構的輕質球形顆粒。膨脹玻化微珠獨特的輕質、防火、保溫隔熱性能，使膨脹玻化微珠砂漿具有優異的保溫隔熱和防火特性。
2.關鍵技術
膨脹玻化微珠保溫砂漿生產的關鍵技術包括膨脹玻化微珠制備、砂漿生產一體化全自動生產技術及專業施工設備與技術。
（1）膨脹玻化微珠制備關鍵技術
多級電加熱管式玻化爐是采用管狀電加熱管作為爐體，管套外殼采用成型耐高溫保溫殼體相配套組裝，整個裝備采用機械成型工裝，可隨時拆裝檢修，每節溫區采用P.I.D獨立自控調節。膨脹玻化微珠的生產過程分為：預熱脫水、瞬時膨脹、連續玻化、冷卻成型四個主要工序。通過調整每個過程的工藝參數，可得到不同容重、不同粒徑的膨脹玻化微珠。
（2）膨脹玻化微珠保溫砂漿制備關鍵技術
膨脹玻化微珠保溫砂漿為干混砂漿。利用顆粒對流摩擦的原理，通過封閉式物料對流混合使干混砂漿中各種顆粒骨料作對流摩擦，并形成有效的立體攪拌，可有效保證物料混合均勻和纖維分散；通過表面有機物包覆改性，提高膨脹玻化微珠砂漿的韌性，從而降低膨脹玻化微珠在干混砂漿混合中的破碎率，解決膨脹玻化微珠的混合和砂漿制備中的破碎問題。
（3）膨脹玻化微珠保溫砂漿的施工關鍵技術
采用蠕動泵輸送模式，加水后砂漿的傳送方式由傳統螺桿推進的剛性結構推動砂漿前進方式變成主要為砂漿組元間柔性推動的形式，從而大大降低了膨脹玻化微珠的破損率，砂漿質量得到了很大的提高，解決了成品砂漿在加水攪拌及施工過程中膨脹玻化微珠易碎問題。
3.工藝流程
工藝流程見圖1和圖2。
原砂經計量并檢驗合格后存放在倉庫或料倉；再經1#提升機提升進入分級篩進行分級；分級后原砂通過（原砂）給料機送入（原砂）預熱爐預熱；預熱后原砂經2#提升機進入膨脹玻化爐進行膨脹玻化，生成膨脹玻化微珠；膨脹玻化微珠經氣力輸送至膨脹玻化微珠儲倉，然后經計量罐計量后進入待混合料倉，與其它物料（水泥、石膏等）一起進入混合機內攪拌混合均勻后，進入成品儲料倉；干拌輕質砂漿成品經計量包裝后入庫。
圖1 膨脹玻化微珠保溫砂漿工藝流程示意圖
圖2 多級電加熱管式玻化爐結構示意圖
五、主要技術指標
膨脹玻化微珠的主要技術指標見表1，其性能主要表現為：
1.導熱系數小，絕熱性好。所制備的膨脹玻化微珠為表面玻化封閉，呈不規則球狀體的內部為多孔類真空結構的輕質絕熱顆粒材料，其導熱系數低，熱工性能好。
2.吸水率低。由于產品表面為全玻化封閉結構層，阻止了水分進入顆粒內部，吸水率低，大大提高了產品的綜合性能。
3.粒徑范圍廣，適宜不同用途和產品制備。通過采用不同粒徑的礦砂及對生產工藝參數的調整與控制，可得到不同粒徑的膨脹玻化微珠顆粒。粒徑最小為0.2mm、最大可達3mm，可滿足不同的使用需求。
4.和易性好。由于產品呈微球狀，玻化后表面平整光滑、強度高，與其他膠結材料摻混使用，易于均勻分散，不易破碎，且具有很好的砂漿流動性，能滿足各種機械噴涂施工。
表1 膨玻化微珠的主要技術指標
六、技術鑒定、獲獎情況及應用現狀
2010年11月，膨脹玻化微珠保溫砂漿及其制備技術通過了山東省科技廳的科學技術成果鑒定，總體技術達到國際先進水平。目前該技術已應用于新建建筑和既有建筑的節能保溫及部分工業領域的節能保溫，節能效果良好。
七、典型應用案例
典型用戶：北京市西城區大覺胡同東樓和大覺胡同西樓等
典型案例1
建設規模：建設面積約為9.8萬m2，其中有5座高層建筑（18+1），3座多層建筑（6+1）。所改造樓房始建于上世紀60年代，為磚墻結構，未設置集中供暖設施，冬季采暖以小煤爐為主，也未做建筑保溫，僅在外墻表面涂刷了一層外墻涂料。主要技改內容：（1）建筑節能加固改造（2）墻體保溫改造：對墻體采用膨脹玻化微珠保溫砂漿進行保溫改造（3）外墻飾面及外墻附屬物整理。墻體節能保溫改造面積為1600m2，節能技改投資額為13萬元，建設期2個月。年節能量為18.4tce，取得節能經濟效益2.6萬元（按照目前居民用電價格0.5元/kWh計算），投資回收期5年。
典型案例2
建設規模：建設面積約為9.8萬m2，其中有5座高層建筑（18+1），3座多層建筑（6+1）。主要技改內容：采用膨脹玻化微珠墻體自保溫系統作為外圍護結構保溫
材料，填充墻部位采用膨脹玻化微珠自保溫砌塊加配套的專業砌筑型膨脹玻化微珠 保溫砂漿，形成的裸墻體達到節能要求。梁、柱、剪力墻采用燃燒性能為A1級的膨 脹玻化微珠免拆保溫模板，運用同體澆筑技術使保溫模板與結構形成一體，既可替代木模板，又解決了熱橋和防火問題。節能技改投資額268萬元，建設期427天。每年可節能274.4tce，年節能經濟效益38.65萬元（按照目前居民用電價格0.5元/kWh計算），投資回收期7年。
八、推廣前景及節能減排潛力
“十二五”期間，膨脹玻化微珠保溫砂漿的市場需求量累計將達到8250萬m3，總投資額達82.5億元。預計未來5年，膨脹玻化微珠保溫砂漿在建筑領域的推廣比例將達到10%，節能能力可達105萬tce/a，減排能力約277萬tCO2/a。
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