新型复合自保温砌块的强度与保温性能

作者:刘建邦;汪洋;于蕾; 刊名:新型建筑材料 上传者:付涵雨

【摘要】为完善墙体保温结构,制备了一种新型复合自保温砌块;与蒸压加气混凝土砌块的制作工艺及抗压强度相比,新型复合自保温砌块免蒸压,更节能,且700级干密度等级下二者抗压强度差别不大;在满足外墙安全性的前提下,改变新型复合自保温砌块中聚苯板的厚度,得到符合节能75%要求的砌块结构组成;与外保温贴聚苯板墙体和空心砖砌体对比,相同节能效果下,使用新型复合自保温砌块砌筑的墙体,外墙总厚度更小,同时具有抗裂和抗剥落的结构优势。

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0引言根据DB 11/891—2012《居住建筑节能设计标准》,北京市新建居住型建筑对节能的要求为在1980年通用住宅设计采暖能耗基准水平上节能75%以上。普通建筑中,热量通过维护结构向外耗散,耗散量约为能耗总量的70%,在维护结构中使用高效保温技术是达到建筑节能率的关键所在[1]。目前最常用的聚苯板外墙外保温系统由保温层、保护层和固定材料构成,从使用效果来看,该体系是将固定材料依附在外墙表面上,因胶浆配比不当、界面处理不彻底、基层表面不平整、粘结面积过小或聚苯板密度过大等原因,加之系统自重影响,保温体系脱落的现象时有发生。现有解决方案中,使用具有保温隔热性能的水泥基砌块砌筑自保温型外墙的方法比较常用。以断桥式保温砌块与夹芯混凝土砌块为主,夹芯混凝土砌块一般做法是在原来普通砌块的基础上有规律的分布一些孔洞,用保温材料填充孔洞,以期通过降低砌块的干密度来起到保温效果,但是孔与孔之间仍是混凝土,保温填充材料没能形成完整的隔热层,冷桥依然存在[2];断桥式砌块由2个砌块并排组成,在2个基本砌块之间,用保温材料完全填充,2个砌块与保温层之间用拉结件或企口连接,这种结构存在完全阻断冷桥的保温层,保温性能优于夹芯混凝土砌块[3],但随着建筑年限增长,企口或拉结件连接方式可能会松脱变形。无论是用断桥式还是夹芯式砌块,砌筑后的抗裂砂浆涂抹,抗裂涂料涂刷等工序依然不能少;而且同样存在由于砌块体积变化和抹面材料体积变化不协调造成面层开裂或脱落的问题。鉴于以上保温墙体材料的现状,本研究开发一种新型复合自保温砌块,其抗压强度同蒸压加气混凝土砌块相差不大,且这种砌块自身具有保温隔热功能,不用再外敷抗裂砂浆层,能有效防止面层开裂剥落。1试验1.1原材料水泥:河北唐山“,北极熊牌”42.5级快硬硫铝酸盐水泥;粉煤灰:Ⅰ级低钙灰;骨料:秦皇岛石英砂厂,100~200目石英砂;减水剂:北京东方澳汉科贸有限公司,粉末型聚羧酸减水剂,减水率为28%;发泡剂:江苏世隆涂料有限责任公司,FP-180蛋白发泡剂,与水配比为1∶10;水:自来水;纤维:日本Kuraray公司,长度为12 mm的PVA纤维;钢丝网架聚苯板:中间聚苯板厚50 mm,自主加工焊接。1.2砌块制备及混凝土配合比砌块由3部分组成,最外层为纤维混凝土,代号ECC,中间层为XPS聚苯板,内层为泡沫混凝土,有3个干密度等级,分别是500、700、1000 kg/m3,以下简称FC-500,FC-700,FC-1000。砌块尺寸为600 mm×200 mm×200 mm。砌块种类及编号如表1所示。表1砌块种类及编号C30纤维混凝土(密度为2004 kg/m3)和不同密度等级泡沫混凝土的配合比分别见表2与表3。表2纤维混凝土的配合比kg/m3表3不同密度等级泡沫混凝土的配合比砌块的制备分为5步:(1)准备200 mm×200 mm×600 mm钢制模具一个,模具均匀涂刷脱模剂备用;(2)将裁剪好的插丝聚苯板置于模具中,聚苯板的钢丝网架一侧紧贴模具内壁,插丝一侧面向模具内部;(3)向插丝一侧的模具中浇筑泡沫混凝土,用振捣棒放在模具外侧振捣后抹平,覆盖保鲜膜,自然条件下静置24 h;(4)插丝聚苯板与模具内壁之间浇筑纤维混凝土,表面抹平,覆盖保鲜膜,自然条件下静置24 h;(5)拆模,放入标准养护室养护7 d。1.3试验方法采用长春材料试验机厂生产的YE-200A型液压式压力机进行复合砌块的足尺寸抗压试验,加载速度(2±0.5)kN/s;采用天津英贝尔科技发展有限公司生产的IMDRY3001-X型双平板导热系数仪,分别测试了纤维板、

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