探析装配式轻质保温外挂墙板

探析装配式轻质保温外挂墙板

王进 庞超超

济南二建集团工程有限公司， 山东 济南 250000

摘要：外挂墙板集围护、保温、防水、隔声等功能于一体，工厂化生产、装配化施工，具有安装速度快、质量可控、耐久性好、便于维护等特点，基于外挂墙板系统具有的复杂性和特殊性，任务书中对外挂墙板的具体性能指标进行了约定。本研究则在前期工作基础上，进行外挂墙板工厂中试，并对其进行相关性能检测分析。

关键词：装配式；轻质；保温；外挂墙板

1中试准备

1.1轻混凝土材料

1）水泥：采用长春生产的42.5级普通硅酸盐水泥，3d抗压强度26.4MPa，28d抗压强度57.7MPa。2）陶粒：采用鹤岗生产的600级普通法页岩陶粒，其堆积密度为587kg/m3，筒压强度为6.7MPa。3）陶砂：采用辉南还原法陶砂中试线生产的600级还原法陶砂，其堆积密度为561kg/m3，筒压强度为11.3MPa。4）中砂：采用中砂为市售中砂，其松散堆积密度为1480kg/m3。

1.2钢筋与预埋件

1）钢筋：采用HRB400钢筋，分为直径8mm和6mm两个规格，由长春钢材市场采购可以满足要求。2）预埋件：外挂墙板支撑预埋件和连接预埋件委托加工制作，平面吊件及顶部吊件通过市场采购完成，确保满足中试要求。

1.3独立连接件

外挂墙板外叶板和内叶板的连接，采用独立连接件连接方式，独立连接件采用南京生产的三棱形连接件，其拉伸强度达985.1MPa,抗剪强度达65.5MPa。

1.4挤塑保温板

外挂墙板夹芯部分采用70mm厚XPS挤塑板，由长春生产，其压缩强度为229kPa，导热系数为0.033W（/m·K）。

1.5墙板模具与脱模剂

1）模具：外挂墙板成型模具委托相关单位加工制作，主要分为整间板、长条板及短条板模具形式。2）脱模剂：模具表面喷涂的脱模剂，采用南京经销的非水溶性脱模剂，适用于钢模、木模及铝模。

2中试工艺

2.1支模

中试采用平模工艺，清理模台表面，安装外挂墙板边模，模板之间以螺栓连接，当精确连接定位后，在模板外侧底边以磁力块定位。各模板连接缝隙及底部缝隙，以纸胶带进行密封处理。安装完毕后，在模板内部台面及模板内侧面喷涂脱模剂，喷涂过程中要注意膜层厚度，过薄影响隔离效果，过厚增加材料消耗。中试整间板规格为3000mm×2800mm×220mm。

2.2 绑筋

按设计要求绑扎钢筋网，外叶板钢筋网单层双向，横纵向钢筋间距100mm；内叶板钢筋网双层双向，横纵向钢筋间距100mm，两片钢筋网外侧面间距50mm。支撑墩绑筋时要控制好同预埋件的位置关系，确保支撑墩预埋件定位准确，后续模箱安装定位便利。

2.3轻混凝土搅拌

按照轻集料混凝土配合比要求，计算出单次搅拌混凝土材料用量，通过控制台进行集中控制，水泥通过电子秤计量，陶粒、还原法陶砂及中砂分别经仓下皮带秤称重，按先进陶粒、陶砂及中砂，后进水泥的次序上料。拌合物采用强制式搅拌机搅拌，在进料前应加水预湿，然后将轻集料、中砂和水泥先后送入开启的搅拌机，经过20s搅拌之后，加入50%的拌合水搅拌1min，之后加入剩余拌合用水，继续搅拌2min，控制混凝土坍落度在30mm～70mm之间。搅拌完成后的轻集料混凝土，放入盛料斗进行转运，提升至组装好的模具上方，控制轻集料混凝土拌合物倾落的自由高度≤1.5m。

2.4墙板浇筑及预埋件定位

预先在外挂墙板模具内部台面按一定位置放置垫块，然后放入预先绑扎好的外叶板钢筋网，确保钢筋网放置平整，以使钢筋保护层薄厚均匀，满足20mm厚度要求。外叶板钢筋网放置完毕后，即可放料浇筑外叶板，均匀倾落混凝土拌合物，以料位尺控制混凝土层厚度，然后以插入式振捣棒拖拽振捣，确保振捣棒振捣间距及拖拽速度适合，最后抹平表面，确保外叶板60mm厚度要求。外叶板轻集料混凝土浇筑完毕后，即可铺设预先穿孔的挤塑保温板，确保挤塑板铺设平整，板块间接缝紧实严密。挤塑板铺设完毕后，即可按预先穿孔位置，垂直插入独立连接件，当下部碰有粗集料时，可以通过轻轻晃动挤开。当独立连接件全部插入后，可以适度揉压挤塑板，以确保外叶板轻集料混凝土密实包裹独立连接件端头。独立连接件定位完毕后，即可在挤塑板上放置钢筋网垫块，进而放置内叶板钢筋网，确保钢筋网平整，上下表面混凝土保护层20mm厚。

2.5内叶板表面处理

内叶板混凝土浇筑完成后，进行表面处理，确保内叶板表面平整。在轻混凝土处于初凝和终凝期间，要对内叶板混凝土表面进行压光，一般在初凝来后及终凝到前，分2次～3次来完成。

2.6脱模与养护

外挂墙板浇筑成型后，自然养护24h即可以脱模。在脱模过程中，要注意保护外挂墙板，避免出现暴力拆模。外挂墙板浇筑成型后，完成压光工序即可覆盖养护，待脱去模具后则继续自然养护。期间以塑料薄膜严密覆盖，保持膜内有凝结水为准，保持全程养护时间28d。自然养护过程中，根据膜内凝结水情况，可以适度淋水补湿处理。

2.7墙板堆放

外挂墙板达到养护龄期，即可以移运到堆放场地存放，但由于外挂墙板产品的特殊性，在其移运及堆放过程中，要使用堆放架进行。

3性能检测与分析

3.1面密度

外挂墙板的面密度试验参照《建筑隔墙用轻质条板通用技术要求》JG/T169—2016规定的试验方法进行。外挂墙板在常温常湿环境条件下放置3d之后再进行面密度测试。经试验检测，面密度为235kg/m2。

3.2抗冲击

外挂墙板的抗冲击性试验参照《建筑隔墙用轻质条板通用技术要求》JG/T169—2016[5]规定的试验方法进行。因为外挂墙板总厚度为220mm，>25mm[6]，所以选择进行砂袋法抗冲击试验。通过30kg重标准砂袋，以自由摆动下落方式，冲击墙板设定位置，反复5次。通过目测板两面有无贯通裂缝来进行判定。经试验检测，抗冲击性能达到5次。测试结果完全满足要求。分析试验结果，外挂墙板保护层轻混凝土具有较高的强度级别、钢筋网具有足够的强度，为外挂墙板抗冲击性能提供了有力支撑。

3.3隔声性能

外挂墙板的空气声隔声量试验参照《声学建筑和建筑构件隔声测量第3部分：建筑构件空气声隔声的实验室测量》规定的试验方法进行。间壁试件的尺寸根据实验室测试设施中测试洞口的尺寸确定。对于测试试件与洞口的间隙，可增建隔声性能足够高的特殊填隙隔墙进行填充。

经试验检测，其空气声隔声量为48.1dB，满足任务书>40dB的指标要求。外挂墙板的隔声性能与尺寸大小有关，在试验中实验室测量的试件尺寸，因与建筑部件的尺寸不同，则实际测得的隔声量会有一定差异。一般来说，实际面积比试件面积更大时，其隔声量会更低一些。

3.4耐火性能

外挂墙板的耐火性能试验参照《建筑构件耐火试验方法第1部分：通用要求》规定的试验方法进行。外挂墙板试件嵌装在试验炉试件安装口内，以外叶板为受火面向内固定安装，边界以不燃的柔性封堵材料封堵。试验炉以液化天然气为燃料，在试验过程中按标准曲线升温，自动进行测量和控制试验炉温度。在试验期间对试件的试验现象进行观察记录，并在整个试验过程中对试件的完整性进行判定。

经试验检测，试验运行2h试件未失去耐火完整性，满足任务书≥2h的指标要求。耐火试验后，对试件外叶板2h烧深进行测量为20mm，轻集料混凝土的轻粗、轻细集料内部，皆由深黑色氧化为砖红色。轻集料混凝土所用轻粗、轻细集料，皆是经高温焙烧而成，其内部由还原色变为氧化色后，也不会改变自身力学性能。

4结论

在前期轻集料及轻集料混凝土研究、外挂墙板建筑及结构设计研究的基础上，进行了外挂墙板中试研究。从中试工艺过程及外挂墙板检测结果来看，总体上能够较好实现任务书约定指标。中试采用的各种原材料性能满足试验要求，中试工艺流程逻辑性较强；产品各项性能指标可满足工程应用要求，而且仍具有一定的优化空间。下一步可进行建筑及结构再优化，完善外挂墙板生产工艺，积极推进装配式建筑工程应用研究。

参考文献

[1]中国建筑标准设计研究院有限公司.预制混凝土外墙挂板（一）：16J110—216G333[S].北京：中国计划出版社，2016.

[2]中国建筑标准设计研究院.装配式混凝土结构技术规程：JGJ1—2014[S].北京：中国建筑工业出版社，2014.

[3]中国建筑标准设计研究院有限公司.装配式混凝土建筑技术标准：GB/T51231—2016[S].北京：中国建筑工业出版社，2016.

[4]中国建筑科学研究院.轻骨料混凝土结构技术规程：JGJ12—2006[S].北京：中国建筑工业出版社，2006.