浅谈混凝土复合保温砌块的改进-论文网

创造健康舒适的生活环境是人类共同的愿望,也是建筑节能的基础和目标。混凝土复合保温砌块在我国寒冷地区逐渐得到推广应用。降低墙体和保温的综合造价等，是当前极具优势和推广发展前景的高效节能墙体材料。
十年来虽然国内有不少省市对复合砌块进行研制，还申报了不少专利，但主要用于框架填充。这种产品在推广应用过程中，常常出现以下疑问与问题：
1、复合砌块中的ＥＰＳ板既是保温层．又是块体和面层的连接键．外力作用下能否共同工作？
2、随着时间的推移，ＥＰＳ板和混凝土接触面出现缝隙。有些厂家的砌块面层用手一掰就能掉下来。
3、有的专利在砌块内设置镀锌金属拉筋，但结合面仍呈现缝隙．本文通过分析、比较传统和新型复合保温砌块，提出在混凝土复合保温砌块生产成型中引入W粘结胶及W灌浆料的优越性，使EPS保温板以及金属拉筋与混凝土相互结合更牢固，改善保温、抗渗及防腐功能，使这种砌块更加成熟完善。
保温砌块（以下简称粘结砌块）与目前市场上已有的复合砌块一样，由三个部分组成（图1）。①承受荷载部分，块型与普通混凝土小型空心砌块基本相同，主规格采用３９０ｍｍ×１９０ｍｍ×１９０ｍｍ（长×宽×高）。根据结构需要，块体宽度也可以采用２４０ｍｍ、１４０ｍｍ、９０ｍｍ等不同尺寸，块体可以是实心、单排或多排等不同孔型。②保温层，采用符合ＧＢ／Ｔ１０８０１．１自熄型聚苯乙烯板，板的两端设榫头和榫槽、燕尾槽或ＥＰＳ平板。③保护层，也可以做外墙的饰面层。
砌块的主要特征有：
1、块体与保温层、保温层与面层的连结界面涂有Ｗ粘结胶。
2、块体与保温层和面层之间穿有金属机械锚固件。锚固件被Ｗ灌浆料锚固在砌块中。
3、保温层ＥＰＳ板与块体和面层连结以Ｗ粘结胶为主，ＥＰＳ板的榫型结构与被Ｗ灌浆料包裹的锚固件连结为辅。
4、每皮砌块水平灰缝设置灰缝断热条。
5、保温板榫槽内还设置软质塑料密封条。
6、墙体施工与复合砌块基本相同。
7、在砌块成型机模箱内涂有Ｗ粘结胶的ＥＰＳ保温板，通过表面榫型结构和Ｗ灌浆料的机械锚固件，一次成型复合在混凝土内，经养护形成一体。

２Ｗ粘结胶和Ｗ灌浆料的作用

２.１Ｗ粘结胶
Ｗ粘结胶是一种结构粘结胶，与砌块材料彼此相容，具有粘合、紧固和防腐等功能。
Ｗ粘结胶与EPS板的粘结拉伸强度在干燥状态和浸水48ｈ后均＞0.1ＭＰａ，并且破坏部位在EPS板内。
一般复合砌块为什么会在ＥＰＳ板和混凝土界面脱开、出现缝隙？这是因为EPS板是非极性材料，属于低表面能材料；而混凝土和金属拉筋都是极性材料，两者之间的化学粘结能力非常小。ｗ粘结胶能使EPS板与混凝土结合牢固，形成较强的抗拉、抗剪能力。
２.２Ｗ灌浆料
常温14ｄ固化后，W灌浆料的强度可达50MPa～80 MPa，与混凝土之间的拉伸粘结强度＞0.6 MPa，与金属锚固件之间的拉伸粘结强度＞0.5 MPa，与EPS板之间的拉伸粘结强度大于EPS板本身抗拉强度。
3 砌块的保温性能

砌块的保温性能主要由EPS保温板承担．模塑聚苯乙烯泡沫塑料（EPS）板的密度不应小于19kg／m３。EPS的厚度由砌块保温性能要求确定。　
3.1 金属锚固件对保温性能的影响
金属的导热系数是EPS板的1600余倍，形成“热桥”降低EPS板应有的保温性能。其影响程度可用EPS板平均导热系数来表示。例如：1m2砌块墙体需用390mm×320mm×190mm砌块12.5块，如每块设置4根筋，1m2墙体就有50根拉筋穿过EPS板。不同直径的拉筋在EPS板上形成的导热面积对导热系数的影响可按《民用建筑热工设计规范》GB50176—93附2.7式计算．计算见表１。
表一拉筋对EPS板传导热系数影响的计算
计算项目拉筋直径φ（mm）/单根面积A(mm2)
φ2.5
A=4.91 φ2.8
A=6.16 φ3
A=7.07 φ3.5
A=9.62 φ4
A=12.57
拉筋传热面积比
ε1=50A/106 0.000246 0.000308 0.0003535 0.000481 0.0006285
ε1λ1=ε1×58.2 0.0143 0.0179 0.0206 0.028 0.0366
EPS板传热面积比
ε2=1-ε1 0.999754 0.999692 0.999646 0.999519 0.999375
ε1λ2 λ2=0.035时 0.035 0.035 0.035 0.035 0.035
λ2=0.041时 0.041 0.041 0.041 0.041 0.041
平均导热系数
λ=ε1λ1+ε2λ2
[W/(m•k)] λ2=0.035时 0.0493 0.0529 0.0556 0.063 0.0716
λ2=0.041时 0.0553 0.0589 0.0616 0.069 0.0776
计算表明：拉筋直径越大，传热面积越大，EPS板的平均导热系数越大。EPS板的有效厚度变化时，对平均导热系数没有影响。
同样计算表明：如粘结砌块内不设拉筋，而在墙体灰缝内设φ6锚固筋，按每隔两皮设置，间距600mm，呈梅花状布置，也就是说每平方米墙面有6根φ6钢筋通过，传热面积小于50根φ2.5拉筋，因此EPS板的平均导热系数仍可取0.05 W/(m•k)，是安全的。
注：①本表以390xBx190mm为计算依据。EPS板厚超过80mm时，30系列砌块的承重块体积小于190mm；EPS板厚小于80mm时，32系列砌块体积大于220mm，故计算值未列入。
②传热系数K的计算中，考虑了砌块内外墙体抹灰各20mm、墙体表面内、外表面换热阻，故用R+0.2。R指砌块本身的热阻值。