外墙外保温系统是实现建筑物围护结构的重要举措，具有防止建筑热桥、避免墙面冬季结露、保护主体结构、不影响使用面积、可对旧房进行改造以及美化建筑物的外观等优点。保温砂浆外墙外保温系统的构造如图1所示。该系统保温效果的好坏直接取决于保温砂浆性能的好坏，而保温砂浆性能则取决于其组成和生产工艺。因此，保温砂浆的组成研究和生产工艺研究是研究保温砂浆的根本出发点。

干混保温砂浆一般是由水泥、矿物外加剂、轻骨料和砂、化学外加剂等固体材料组成，经工厂准确配料和均匀混合而制成的砂浆半成品，不含拌和水。拌和水是在使用前在施工现场搅拌时加入。

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①  墙体 ②界面层 ③保温层 ④防护层 ⑤饰面层

图1保温砂浆保温体系外墙外保温系统基本构造

工作性能、表观密度、含气量和导热系数是保温砂浆的几项重要性能指标。工作性能是保温砂浆最基本的性能之一，它的好差直接决定着保温砂浆的使用效果；导热系数是保温砂浆的重要性能之一，它直接决定着保温砂浆的实用价值。导热系数与表观密度、含气量与工作性之间存在确定的关系，当保温砂浆其中某一性能发生变化时，其它几项性能都有规律地随之变化。在一定范围内，保温砂浆工作性随着含气量增大而改善；保温砂浆表观密度与含气量及导热系数具有较好的相关性，保温砂浆表观密度增大，则含气量减小，而导热系数增大。因此了解了保温砂浆三种表观密度之间的关系，就可以通过新拌砂浆表观密度大致推断出保温砂浆的硬化砂浆表观密度及硬化砂浆干表观密度数值范围，进而判断出保温砂浆含气量及导热系数，从而可大致分析估计出保温砂浆的工作性能及热工性能，得到保温砂浆实用性与否，为进一步研究保温砂浆的其他性能提供参考和依据。保温砂浆上述性能之间的关系如图2~图7所示。

 图2新拌保温砂浆表观密度—含气量之间的关系 图3保温砂浆工作性—含气量之间的关系  

         图4保温砂浆表观密度之间的关系      图5保温砂浆导热系数—含气量之间的关系

  图6保温砂浆导热系数随湿表观密度的变化      图7保温砂浆导热系数随硬化表观密度的变化

    虽然由保温砂浆上述一种性能可以推断出其他几种性能大致情况，但决定保温砂浆各种物理力学性能的还是其组成成分。在保温砂浆中，无机胶凝材料遇水反应，生成CSH凝胶等水化产物，起到胶结骨料的作用，但水泥用量过多或过少，则保温砂浆容重会过大或骨料不能被充分包裹，影响其工作性和其他性能，因此，应通过实验研究，确定水泥等无机胶凝材料用量。随着水泥用量增加，EPS保温砂浆工作性呈现出先逐渐改善而后又有所下降的趋势。当水泥用量较小时，水泥浆体相对较少，不能充分润湿包裹轻骨料，因此使得砂浆轻骨料与浆体之间结合不紧密，出现骨料与浆体分离现象，保温砂浆工作性相对较差。当水泥用量适当时，骨料易被水泥浆体充分润湿包裹，砂浆工作性较好。但当水泥用量过大时，虽然骨料与浆体之间粘结得到改善，但水泥用量过多增加了保温砂浆浆体表观密度，使砂浆在施工过程中易产生下滑现象。保温砂浆中水泥用量增多，一方面可以使其浆体自身强度得到提高，另一方面可以使砂浆内部与基材粘结的浆体量增加，润湿包裹EPS颗粒的水泥浆体增多，浆体与颗粒之间粘结逐渐紧密，保温砂浆密实度逐渐提高，提高了保温砂浆与基材之间粘结力，从而改善保温砂浆力学性能。随着水泥掺量增大，保温砂浆含气量显著降低，表观密度、抗压强度和抗折强度逐渐增大，压剪、拉伸粘结强度以及软化系数等性能也均逐渐增加。

 保温砂浆中胶凝材料起到胶结作用，而各种化学外加剂则起到改善保温砂浆性能的作用。化学外加剂中选择了纤维素醚、引气剂、乳胶粉以及淀粉醚等四种高分子聚合物。其中，纤维素醚是一种水溶性高分子材料，分离子型和非离子型两类。离子型纤维素醚有羧甲基纤维素钠等。非离子型纤维素醚有羟乙基纤维素醚、羟丙基甲基纤维素醚、甲基纤维素醚等。纤维素产品的结构是由纤维素聚合物骨架形成的，它含有一个基本重复失水葡萄糖结构的天然碳水化合物。纤维素醚主要物理性能有醚化度和粘度。醚化度亦称取代度，它是指在纤维素脱水葡萄糖基因上取代的基团数，可以用接于环上羟基的重量百分比来表示。如果每个基团上的三个有效位置都被取代，则醚化度为3；如果每个环上平均一个被取代，则醚化度为1。纤维素醚粘度是指在20℃下2%水溶液的粘度，粘度大小取决于纤维素醚的结构与水溶性。非离子型纤维素醚有缓凝性，羟乙基纤维素醚的缓凝能力尤为显著，本研究所采用的即为非离子型纤维素醚。它是一种无嗅、无味、无毒的白色粉末，能溶解于冷水，形成透明粘稠溶液。具有增稠、粘合、分散、乳化、成膜、悬浮、吸附、表面活性、保持水分和保护胶体等作用。

纤维素醚在水泥砂浆中具有良好的增稠作用，可以提高保温砂浆密实度，降低由于干燥失水而留在砂浆中的孔隙，减少水分向砂浆内部迁移的通道，降低了砂浆浸水后通过孔隙向内部迁移的水量，减少了由于水分迁入而形成的连通孔隙，因此降低了水入浸对砂浆结构的破坏；并改善保温砂浆粘聚性及保温砂浆与基体之间的粘结力；另一方面纤维素醚具有一定的引气作用，可以向砂浆内引入大量彼此独立的微气泡，砂浆硬化后，在砂浆内部形成彼此独立的封闭孔隙，阻断毛细孔，阻断了水分迁入的通道，但其掺量过大则会造成砂浆中微小气泡间相连变成大气泡而从浆体中溢出。纤维素醚还具有良好的保水性，可以使得足够的水分保持在水泥浆体内部，从而促进了水泥的水化变硬并完全发展其强度。

正是因为纤维素醚具有这些作用，纤维素醚及其掺量对EPS保温砂浆各项物理力学性能都有较大影响。随着纤维素醚掺量增加，保温砂浆工作性逐渐改善，且纤维素醚有利于提高保温砂浆的抗压、抗折强度及压剪、拉伸粘结强度，有利于减小保温砂浆的干燥收缩率。但纤维素醚却也降低了保温砂浆含气量，增加了硬化砂浆干表观密度，导致保温砂浆导热系数随之增加，从而对保温砂浆热工性能产生了不利影响。因此，纤维素醚掺量应通过实验研究分析，结合具体情况....