配式建筑預制輕質保溫墻體系統設計與性能研究

劉青子

摘 要 隨著國家經濟的飛速發展與進步，裝配式建筑成為建筑行業發展趨勢，并得到廣泛的應用與關注。裝配式建筑預制輕質保溫墻體系統作為建筑中重要組成部分，需要參考輕骨料混凝土技術作為核心技術，從而研究與分析保溫墻體系統性能。本文主要對預制保溫墻體系統設計進行分析，進而提出預制輕質保溫墻體系統性能試驗與分析的方法，希望給相關人員提供參考建議。

關鍵詞 裝配式建筑;氣質保溫墻體;夾心保溫;輕骨料混凝土

目前，裝配式建筑成為大力推廣的項目，其中輕骨料混凝土具有環保、保溫隔熱以及輕質的特點，受到裝配式建筑的青睞，同時也加大了輕骨料的研究范圍。在裝配式建筑預制輕質保溫墻體系統設計過程中，可以應用輕骨料混凝土，既要發揮出自身具有的防水性能與保溫性能，還要控制輕度在承載范圍內。因此，要不斷研究與分析輕質保溫墻體系統的性能特點，測試系統的防水性能、隔熱性能以及連接性能等，從而研究輕骨料混凝土作用于裝配式建筑保溫墻體的可行性。

1預制輕質保溫墻體系統設計環節

1.1 混凝土環節設計

在工程實際施工過程中，要按照相關標準與規定合理配比輕骨料混凝土的比例，并且要全面考慮工程密度、強度、抗壓能力等性能要求。結合具體保溫性能的要求，研制密度與等級相適應的LC40輕骨料混凝土，配比結構如表1所示。

當在保溫墻系統設計中采用LC40混凝土配合比時，通過與相同強度的普通混凝土性能進行對比可以看出，雖然輕骨料混凝土的密度、抗壓能力與彈性模量都呈現降低趨勢，但是保溫性能確實普通混凝土要高，另外，輕骨料混凝土抗裂性能比較好，干燥收縮率明顯高于普通混凝土，抗滲透性能與普通混凝土接近。

1.2 防水設計環節

由于輕骨料混凝土中陶粒具有多孔性，從而導致輕骨料混凝土吸水率偏大。因為陶粒的吸水性與自身返水特征，才會保證混凝土強度逐漸變化中，促使陶粒將吸收的水分全部釋放出來，有利于水泥后期水化反應的繼續，水化產物填充周圍的縫隙，加強水泥石與陶粒界面之間的密實度。

輕骨料混凝土發揮著不可替代的保溫作用，但是在寒冷的天氣條件下，不適合作為外墻保溫設計，會破壞混凝土的結構與強度，影響混凝土的使用壽命。因此，可以預制輕質保溫墻系統，通過石材反打技術的運用，將吸水率面磚或者石材融入輕骨料混凝土表面，此時相當于給混凝土增加一層保護層，避免雨水滲透到混凝土內部環境，從而實現保溫墻系統的防水功能。

1.3 構造設計環節

從裝配式建筑的結構出發，在公共框架體系的圍護結構方面適合使用輕骨料混凝土，用作外掛墻板作用。如果僅僅使用輕骨料混凝土無法滿足保溫效果的要求，經過不斷研發與分析，設計預制輕骨料混凝土夾心保溫外掛墻板系統非常重要[1]。

2預制輕質保溫墻體系統性能試驗與分析結果

2.1 試驗防水系統的性能

預制輕質保溫墻體作為圍護結構，會受到雨水的侵蝕，因此對防水性能有十分高的要求。為了檢測防水系統的性能，可以通過LC40輕骨料混凝土與普通混凝土的應用，得出二者之間存在的差距，分析水面下降的高度。

從數據分析中可以看出，輕骨料混凝土墻板水面下降高出普通混凝土水面下降高度，并且下降后的水面滿足防水墻設計的需求。

2.2 試驗系統連接可靠性

預制混凝土夾心外掛墻體通常會選擇哈芬不銹鋼連接件、桁架式連接件以及FRP連接件完成彼此之間的連接。其中FRP連接件被廣泛應用，以此作為研究對象，從而分析與輕骨料混凝土連接中形成的固定性能，并且與在普通混凝土中運用性能進行比較與分析。

通過實驗結果分析可知，FRP連接件對混凝土抗拉拔試件的破壞主要體現在兩個方面，其一混凝土結構被破壞，其二連接件從混凝土中拔出。不管在哪一種混凝土中運用，這兩種破壞情況都存在，但是從數據分析中可知，FRP連接件與LC40輕骨料混凝土的抗拉拔承受力明顯低于普通混凝土，降低幅度在12%。

2.3 試驗系統的減荷性能

通過輕骨料混凝土與普通混凝土構建外掛保溫墻板，從而分析二者對墻體重量承受能力。經過試驗分析結果顯示，第一，由于混凝土的密度不同，外掛墻板重量也不同。通常輕骨料混凝土密度要小于普通混凝土密度。第二，在保證相同節能環保的目的時，輕骨料混凝土外掛墻板體系比普通混凝土外掛墻板體系薄。但是對于預制夾心保溫外掛墻體系來說，夾心保溫層的重量的影響可以忽略不計。第三，輕骨料混凝土吸水性非常好，明顯優越與普通混凝土。由于輕骨料混凝土具有很強的吸水能力，預制夾心保溫外掛墻表面設計會進行修飾。然而普通混凝土在預制夾心保溫外掛墻板體系中，會采用涂料或者地磚的方式修飾表面。修飾磚面的密度與普通混凝土密度相差不多，厚度一般在5～10mm。由此可將輕骨料混凝土保溫效果更加理想。

3結束語

綜上所述，隨著裝配式建筑的普遍實施與運用，保溫系統作為建筑的核心內容與重要組成部分，為廣大設計人員提供更高的要求。預制輕質保溫墻系統設計要堅持節能環保、防滲透、節省空間的理念。通過對外掛墻體保溫性能的全面分析與研究，從而得出輕骨料混凝土是預制輕質保溫墻體系統設計的首選材料，由于自身密度、硬度以及抗壓性能的優點，節省了工程施工的時間，大大提高了施工的效率與質量，為裝配式建筑可持續發展奠定基礎保障。

參考文獻

[1] 黃培肄.預制混凝土夾芯保溫墻體特點與設計分析[J].中外建筑，2017（7）：261-263.