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外墙外保温薄抹灰系统用岩棉条剪切性能研究

提要
　　本文根据岩棉条纤维各向异性的特点，研究了岩棉条不同方向（纵、横向）的剪切性能（剪切强度和剪切模量），并考虑实际应用，对岩棉条经全浸浸泡处理、高温高湿环境老化处理后的剪切性能进行了研究试验。试验结果表明，岩棉条剪切性能与纤维方向密切相关，纵向剪切强度、模量约为横向的2~3倍，且两者失效模式完全不同。浸泡、老化处理后，岩棉条纵向剪切强度和模量有所降低，横向剪切性能变化不显著。
　　岩棉条是将岩棉板以一定的间距切割成条状翻转90度使用的制品，该制品的厚度为切割间距，宽度为原岩棉板的厚度。岩棉条纤维具有各向异性，沿岩棉条长度方向，纤维层纵向排列，由于打摺的缘故纤维层之间纤维相互勾连，见图1.a。沿岩棉条宽度方向，纤维层横向排列，呈层叠堆积结构，见图1.b。
　图a 纤维条纵向剖面　图b 纤维条横向剖面

　　岩棉条除具有岩棉制品优良的防火、保温、吸音/隔音性能，还具有抗拉、抗压强度高的特点，在外墙外保温实际应用过程中，通常采用纯粘结的方式。在这种纯粘结的系统中，系统自重、风载及其他对外墙产生的载荷都会对岩棉条产生剪切荷载，因此对岩棉条剪切性能的研究十分必要。
　　岩棉条通常都是横向粘结于墙体，因此系统自重对岩棉条施加的剪切荷载为沿岩棉条宽度方向，而风载通常是对岩棉条施加沿长度方向的剪切载荷。此外，考虑外墙外保温系统需长期使用，试验中用高温高湿环境模拟岩棉条的自然老化，用全浸浸泡环境模拟雨水对岩棉条的侵蚀，这两种使用环境是外墙外保温系统密切关注的。

　　试验方法
　　建筑绝热制品用岩棉条剪切性能标准，目前比较常用的是ISO 16537: 2012和EN 12090: 1997，这两个标准技术内容完全相同。本文依据ISO 16537: 2012标准，采用双试件的方法，两侧钢板固定，对中间钢板施加压缩载荷，岩棉条试件通过胶粘剂与钢板粘结。通过特定装置将测量变形的引伸计安装夹具上，测量岩棉条的剪切变形，给出载荷—变形曲线，计算岩棉条的剪切强度和剪切模量。

　　试验过程
　　本文试验样品，采用国内两家企业生产的岩棉条，其密度均为100kg/m3,长度和宽度均为1200mm×150mm，厚度分别为50mm和100mm，标记为样品A和样品B。
　　试样状态有3种：①标准状态。试样未经任何处理；②浸泡处理，将试样全浸浸入温度为23℃的水中，浸入时间分别为7天、28天，干燥后进行测试；③老化处理，将样品置于温度70℃、相对湿度95%的环境箱中，时间分别为7天、28天。