0 前言
自密實混凝土夾芯保溫墻板體系是一種新型的具有保溫隔熱效果的復(fù)合墻板體系，是一種新的承重剪力墻，主要用于建筑外圍護(hù)墻及分戶墻。該墻板以三維空間鋼筋網(wǎng)作骨架，內(nèi)含5cm厚聚苯乙烯泡沫板作芯材，內(nèi)、外側(cè)分別澆筑自密實混凝土層，并由空間斜插筋連接協(xié)同工作，共同承擔(dān)剪力、大部分豎向荷載及部分彎矩[1].該體系抗震性能好，自重輕，保溫隔熱性能良好，達(dá)到了國家規(guī)定50%的節(jié)能要求，是對我國綠色建筑結(jié)構(gòu)體系的必要補(bǔ)充。目前該技術(shù)取得了一定的理論研究成果，在國內(nèi)外得到了應(yīng)用[2-5].然而與傳統(tǒng)的墻體相比，此類墻體還存在著施工工藝繁瑣、構(gòu)造復(fù)雜、保溫性能不夠理想等缺點。因此，為了推廣這種新型結(jié)構(gòu)體系，有必要對該結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)改進(jìn)，從而滿足綠色節(jié)能建筑的發(fā)展要求。
1 自密實混凝土夾芯保溫墻板特點
1.1自密實混凝土夾芯保溫墻板的優(yōu)點
自密實混凝土夾芯保溫墻板結(jié)構(gòu)示意見圖。
自密實混凝土夾芯保溫墻板結(jié)構(gòu)示意
其具有以下優(yōu)點：
?。?）節(jié)能效果佳
有關(guān)研究表明，170mm厚夾芯保溫墻板的熱阻值高于0.70m·2K/W，比等厚磚混墻體的熱阻提高200%左右。此外，170mm厚夾芯保溫墻板作為外墻板，如果內(nèi)外側(cè)都采用保溫砂漿抹面，其傳熱系數(shù)僅為0.57W（/m2·K）左右。
?。?）抗震性能好
自密實混凝土夾芯保溫墻板體系自重較磚混結(jié)構(gòu)減輕約45%，故將極大地減小水平地震力對建筑物的破壞，由于該體系整體性強(qiáng)，抵抗地震力的能力強(qiáng)，其抗震性能相當(dāng)于磚混結(jié)構(gòu)的1.6～2.5倍，優(yōu)于框架結(jié)構(gòu)。（3）提高了住宅的實用性和舒適性。
磚混結(jié)構(gòu)只適合建造小開間的房屋，不宜任意分割改造。而夾芯保溫墻板體系除隔戶墻及外墻為永久性隔墻外，其余均可按大開間設(shè)計，可進(jìn)行任意分割，以適應(yīng)人們不同的需求，滿足不同的使用功能，提高住宅的使用效率，擴(kuò)大住房使用面積8%～10%。
住宅的舒適性包括隔聲、保溫、隔熱，隨著人們生活水平的提高，正越來越為人們所注重。作為夾芯保溫墻板體系外墻、隔戶墻及樓板內(nèi)夾聚苯乙稀泡沫板，增強(qiáng)了保溫效果，整個結(jié)構(gòu)體系隔聲、耐火、保溫隔熱性明顯優(yōu)于其它結(jié)構(gòu)，提高了住宅的舒適性。
?。?）性價比高
雖然單從造價方面考慮夾芯保溫墻板體系沒有優(yōu)勢，但由于其抗震性能好，墻體薄，住房凈面積大，而且其后期使用維修費(fèi)用也明顯低于其它結(jié)構(gòu)形式，具有很高的性價比。
1.2自密實混凝土夾芯保溫墻板的缺點
?。?）由于目前自密實混凝土夾芯保溫墻板外側(cè)鋼筋混凝土層較薄，致使其施工工藝復(fù)雜，造價較高，不利于其推廣應(yīng)用。目前保溫墻板有整體現(xiàn)澆和一側(cè)預(yù)制一側(cè)現(xiàn)澆2種施工工藝。整體現(xiàn)澆施工工藝要求保溫墻板兩側(cè)混凝土同時澆筑，由于較薄一側(cè)混凝土厚度很薄，同時存在鋼筋網(wǎng)片、斜插鋼筋、附加連接鋼筋，并且無法振搗，致使較薄一側(cè)混凝土極易不密實，蜂窩麻面不可避免，大面積的空洞也很常見，影響工程質(zhì)量。整體現(xiàn)澆施工工藝要求豎向構(gòu)件澆筑時混凝土采用自密實混凝土，這種混凝土對骨料和配比變化非常敏感，易發(fā)生離析和流動性損失的情況，配制技術(shù)要求很高，價格較普通混凝土高很多，容易造成工期的延誤并導(dǎo)致造價提高。
一側(cè)預(yù)制一側(cè)現(xiàn)澆工藝將較薄側(cè)混凝土預(yù)制好后整體吊裝，安裝就位后澆筑較厚側(cè)及邊緣構(gòu)件的混凝土，這種施工工藝簡單易行，對施工單位要求不高，但是由于內(nèi)外側(cè)混凝土之間形成了后澆帶，混凝土極易在此開裂，影響建筑物美觀的同時使夾芯保溫墻板體系喪失了保溫層耐久性好這個最主要的優(yōu)點。
?。?）由于目前夾芯保溫墻板的插筋形式均為斜插鋼筋，大量的斜插鋼筋破壞了保溫層的完整，同時也由于鋼材是熱的良導(dǎo)體，大量的斜插鋼筋直接形成了冷熱橋，造成了夾芯保溫墻板的保溫性能不夠理想。
?。?）由于目前夾芯保溫墻板邊緣構(gòu)件及層高處的節(jié)點采用了減薄聚苯板厚度的做法，致使夾芯保溫墻板的交接部位容易形成冷熱橋，降低了墻體的保溫效果。
自密實混凝土夾芯保溫墻板邊緣構(gòu)件構(gòu)造
自密實混凝土夾芯保溫墻板于樓層標(biāo)高處的暗梁構(gòu)造
2 自密實混凝土夾芯保溫墻板技術(shù)改進(jìn)
?。?）對夾芯保溫墻板的承載能力進(jìn)行研究，通過實驗更改目前夾芯保溫墻板的一側(cè)薄一側(cè)厚的做法，改進(jìn)后兩側(cè)厚度一致，使其施工更為方便可行。
自密實混凝土夾芯保溫墻板改進(jìn)做法
?。?）在滿足墻體穩(wěn)定及承載力要求的前提下，采用較大直徑的斜插鋼筋，減少鋼筋根數(shù)，研究插筋密度對混凝土的阻擋及對保溫板的損傷帶來的熱傳導(dǎo)損失。同時將插筋形式由最初的斜插方式改為垂直插筋。垂直插筋長細(xì)比最小，從而提高了構(gòu)件的剛度，防止構(gòu)件在受壓時發(fā)生失穩(wěn)，同時也降低了能量耗散。
（3）更改目前自密實混凝土夾芯保溫墻板中的邊緣構(gòu)件及層高處的節(jié)點做法，使得聚苯板厚度不被削弱，阻止冷熱橋的產(chǎn)生，提高了夾芯保溫墻板的保溫性能，改進(jìn)了施工工藝。
自密實混凝土夾芯保溫墻板改進(jìn)后的邊緣構(gòu)件構(gòu)造
改進(jìn)后的自密實混凝土夾芯保溫墻板于樓層標(biāo)高處暗梁構(gòu)造
3 結(jié)語
（1）自密實混凝土夾芯保溫墻板體系是一種新型的具有保溫隔熱效果的復(fù)合墻板體系。該體系抗震性能好，自重輕，保溫隔熱性能良好，達(dá)到了國家規(guī)定50%的節(jié)能要求，是對我國綠色建筑結(jié)構(gòu)體系的必要補(bǔ)充。
?。?）自密實混凝土夾芯保溫墻板體系中尚存在施工工藝復(fù)雜和保溫性能不夠理想等缺點，為此提出相應(yīng)的改進(jìn)措施，改進(jìn)兩側(cè)混凝土的澆注厚度、插筋形式以及節(jié)點的構(gòu)造措施，使得自密實混凝土夾芯保溫墻板保溫性能得到提高，施工工藝更為簡便，可作為一種新型墻板應(yīng)用于實際工程。
自密實混凝土夾芯保溫墻板體系是一種新型的具有保溫隔熱效果的復(fù)合墻板體系，是一種新的承重剪力墻，主要用于建筑外圍護(hù)墻及分戶墻。該墻板以三維空間鋼筋網(wǎng)作骨架，內(nèi)含5cm厚聚苯乙烯泡沫板作芯材，內(nèi)、外側(cè)分別澆筑自密實混凝土層，并由空間斜插筋連接協(xié)同工作，共同承擔(dān)剪力、大部分豎向荷載及部分彎矩[1].該體系抗震性能好，自重輕，保溫隔熱性能良好，達(dá)到了國家規(guī)定50%的節(jié)能要求，是對我國綠色建筑結(jié)構(gòu)體系的必要補(bǔ)充。目前該技術(shù)取得了一定的理論研究成果，在國內(nèi)外得到了應(yīng)用[2-5].然而與傳統(tǒng)的墻體相比，此類墻體還存在著施工工藝繁瑣、構(gòu)造復(fù)雜、保溫性能不夠理想等缺點。因此，為了推廣這種新型結(jié)構(gòu)體系，有必要對該結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)改進(jìn)，從而滿足綠色節(jié)能建筑的發(fā)展要求。
1 自密實混凝土夾芯保溫墻板特點
1.1自密實混凝土夾芯保溫墻板的優(yōu)點
自密實混凝土夾芯保溫墻板結(jié)構(gòu)示意見圖。
自密實混凝土夾芯保溫墻板結(jié)構(gòu)示意
其具有以下優(yōu)點：
?。?）節(jié)能效果佳
有關(guān)研究表明，170mm厚夾芯保溫墻板的熱阻值高于0.70m·2K/W，比等厚磚混墻體的熱阻提高200%左右。此外，170mm厚夾芯保溫墻板作為外墻板，如果內(nèi)外側(cè)都采用保溫砂漿抹面，其傳熱系數(shù)僅為0.57W（/m2·K）左右。
?。?）抗震性能好
自密實混凝土夾芯保溫墻板體系自重較磚混結(jié)構(gòu)減輕約45%，故將極大地減小水平地震力對建筑物的破壞，由于該體系整體性強(qiáng)，抵抗地震力的能力強(qiáng)，其抗震性能相當(dāng)于磚混結(jié)構(gòu)的1.6～2.5倍，優(yōu)于框架結(jié)構(gòu)。（3）提高了住宅的實用性和舒適性。
磚混結(jié)構(gòu)只適合建造小開間的房屋，不宜任意分割改造。而夾芯保溫墻板體系除隔戶墻及外墻為永久性隔墻外，其余均可按大開間設(shè)計，可進(jìn)行任意分割，以適應(yīng)人們不同的需求，滿足不同的使用功能，提高住宅的使用效率，擴(kuò)大住房使用面積8%～10%。
住宅的舒適性包括隔聲、保溫、隔熱，隨著人們生活水平的提高，正越來越為人們所注重。作為夾芯保溫墻板體系外墻、隔戶墻及樓板內(nèi)夾聚苯乙稀泡沫板，增強(qiáng)了保溫效果，整個結(jié)構(gòu)體系隔聲、耐火、保溫隔熱性明顯優(yōu)于其它結(jié)構(gòu)，提高了住宅的舒適性。
?。?）性價比高
雖然單從造價方面考慮夾芯保溫墻板體系沒有優(yōu)勢，但由于其抗震性能好，墻體薄，住房凈面積大，而且其后期使用維修費(fèi)用也明顯低于其它結(jié)構(gòu)形式，具有很高的性價比。
1.2自密實混凝土夾芯保溫墻板的缺點
?。?）由于目前自密實混凝土夾芯保溫墻板外側(cè)鋼筋混凝土層較薄，致使其施工工藝復(fù)雜，造價較高，不利于其推廣應(yīng)用。目前保溫墻板有整體現(xiàn)澆和一側(cè)預(yù)制一側(cè)現(xiàn)澆2種施工工藝。整體現(xiàn)澆施工工藝要求保溫墻板兩側(cè)混凝土同時澆筑，由于較薄一側(cè)混凝土厚度很薄，同時存在鋼筋網(wǎng)片、斜插鋼筋、附加連接鋼筋，并且無法振搗，致使較薄一側(cè)混凝土極易不密實，蜂窩麻面不可避免，大面積的空洞也很常見，影響工程質(zhì)量。整體現(xiàn)澆施工工藝要求豎向構(gòu)件澆筑時混凝土采用自密實混凝土，這種混凝土對骨料和配比變化非常敏感，易發(fā)生離析和流動性損失的情況，配制技術(shù)要求很高，價格較普通混凝土高很多，容易造成工期的延誤并導(dǎo)致造價提高。
一側(cè)預(yù)制一側(cè)現(xiàn)澆工藝將較薄側(cè)混凝土預(yù)制好后整體吊裝，安裝就位后澆筑較厚側(cè)及邊緣構(gòu)件的混凝土，這種施工工藝簡單易行，對施工單位要求不高，但是由于內(nèi)外側(cè)混凝土之間形成了后澆帶，混凝土極易在此開裂，影響建筑物美觀的同時使夾芯保溫墻板體系喪失了保溫層耐久性好這個最主要的優(yōu)點。
?。?）由于目前夾芯保溫墻板的插筋形式均為斜插鋼筋，大量的斜插鋼筋破壞了保溫層的完整，同時也由于鋼材是熱的良導(dǎo)體，大量的斜插鋼筋直接形成了冷熱橋，造成了夾芯保溫墻板的保溫性能不夠理想。
?。?）由于目前夾芯保溫墻板邊緣構(gòu)件及層高處的節(jié)點采用了減薄聚苯板厚度的做法，致使夾芯保溫墻板的交接部位容易形成冷熱橋，降低了墻體的保溫效果。
自密實混凝土夾芯保溫墻板邊緣構(gòu)件構(gòu)造
自密實混凝土夾芯保溫墻板于樓層標(biāo)高處的暗梁構(gòu)造
2 自密實混凝土夾芯保溫墻板技術(shù)改進(jìn)
?。?）對夾芯保溫墻板的承載能力進(jìn)行研究，通過實驗更改目前夾芯保溫墻板的一側(cè)薄一側(cè)厚的做法，改進(jìn)后兩側(cè)厚度一致，使其施工更為方便可行。
自密實混凝土夾芯保溫墻板改進(jìn)做法
?。?）在滿足墻體穩(wěn)定及承載力要求的前提下，采用較大直徑的斜插鋼筋，減少鋼筋根數(shù)，研究插筋密度對混凝土的阻擋及對保溫板的損傷帶來的熱傳導(dǎo)損失。同時將插筋形式由最初的斜插方式改為垂直插筋。垂直插筋長細(xì)比最小，從而提高了構(gòu)件的剛度，防止構(gòu)件在受壓時發(fā)生失穩(wěn)，同時也降低了能量耗散。
（3）更改目前自密實混凝土夾芯保溫墻板中的邊緣構(gòu)件及層高處的節(jié)點做法，使得聚苯板厚度不被削弱，阻止冷熱橋的產(chǎn)生，提高了夾芯保溫墻板的保溫性能，改進(jìn)了施工工藝。
自密實混凝土夾芯保溫墻板改進(jìn)后的邊緣構(gòu)件構(gòu)造
改進(jìn)后的自密實混凝土夾芯保溫墻板于樓層標(biāo)高處暗梁構(gòu)造
3 結(jié)語
（1）自密實混凝土夾芯保溫墻板體系是一種新型的具有保溫隔熱效果的復(fù)合墻板體系。該體系抗震性能好，自重輕，保溫隔熱性能良好，達(dá)到了國家規(guī)定50%的節(jié)能要求，是對我國綠色建筑結(jié)構(gòu)體系的必要補(bǔ)充。
?。?）自密實混凝土夾芯保溫墻板體系中尚存在施工工藝復(fù)雜和保溫性能不夠理想等缺點，為此提出相應(yīng)的改進(jìn)措施，改進(jìn)兩側(cè)混凝土的澆注厚度、插筋形式以及節(jié)點的構(gòu)造措施，使得自密實混凝土夾芯保溫墻板保溫性能得到提高，施工工藝更為簡便，可作為一種新型墻板應(yīng)用于實際工程。
