水泥基纤维复合保温一体板的技术特点及应用.docx

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1、引言随着建筑工业化4.0的到来，人们越来越重视建筑的节能发展理念，墙体作为热损耗较高的 部件之一,其节能改造尤为重要,除了要求具有基本的外围护功能,针对墙体节能T呆温、 隔音、隔热、防火、防潮、水密性、气密性也提出了更高的要求，也由此催生了复合结构与 保温一体化外墙板材的研发及应用。目前国内外在一体化板材领域也取得了一些研究成果， 但仍然容易出现结构面层与保温层脱粘开裂的现象，导致墙体发生破坏，从而降低墙体的使 用寿命。墙体容重一般都在IOOOkg/m3以上，且很难进一步降低。针对此类问题，开展了 水泥基纤维复合保温一体板的研究,该板材是将结构体系与保温体系同时在工厂融合为一体, 产品拥有双保

2、温系统，外观设计呈相互配合的凸椎结构和凹槽结构，改善传热异常部位的设 计质量问题。板材可有效减少施工现场湿作业、扬尘等问题，改善现场施工作业环境，降低 施工现场人员的劳动强度，同时也能降低施工成本。板材产品的结构构造及保温材料均经过 试验验证，具有较好的强度、保温、防火、防潮、隔音等性能。1、水泥基纤维复合保温一体板简介水泥基纤维复合保温一体板（如图1所示）是通过复合Bl级石墨聚苯板、聚合物混凝土、 轻骨料混凝土形成的结构保温复合体系，该体系既具有外围护的功能，同时轻骨料混凝土与 石墨聚苯板又可形成双保温系统,板材本身全部在工厂预制完成施工现场通过装配式安装， 后期无需再做外墙外保温即可达到节

3、能的要求，现场无湿作业，具有较好的环境效益。图1水泥基纤维复合保温体板改善脆性问题，一般在板材面层敷设玻璃纤维网格布、钢丝网片，避免出现此类问题，从而有效提高产品的韧性及强度。1.1 材料选用目前装配式外围护墙体针对轻质高强提出了更高的要求，产品优选工业废渣 一铁选矿尾砂作为骨料，利用了大量的工业废料，具有良好的经济效益及社会效益，契合 可持续发展、绿色发展的理念。轻骨料聚合物水泥混凝土采用硅酸盐或普通硅酸盐作为胶凝 材料，掺入高分子聚合物改性剂，通过物理发泡技术引入大量闭合的细小气泡，可适当减少 轻骨料的掺量，提升轻骨料聚合物水泥混凝土层的强度指标，并保证轻骨料聚合物水泥混凝 土层具备保温和

4、隔声效果，与外粘保温材料共同形成双保温系统，实现75%节能的要求。外粘保温材料优选聚苯乙烽保温板、挤塑聚苯板、岩棉等，满足保温节能的同时兼具防火效 果。水泥基纤维复合保温一体板面层采用聚合物混凝土，聚合物混凝土同样以硅酸盐或普通 硅酸盐作为胶凝材料,掺入高分子聚合物改性剂以提高材料的耐久性、韧性并对增强材料（钢 丝网片和玻璃纤维网格布）起到包裹的作用，同时提高对石墨聚苯板保温层的粘结性能。该 材料经微发泡技术提高混凝土中的含气量进而改善材料的隔声和保温性能同时还具有良好 的粘结性能，该种聚合物混凝土的韧性、耐久性、耐水性和抗冻性相较于传统的水泥砂浆具 有更好的效果。1.2 技术参数水泥基纤维复

5、合保温一体板的具体性能及参数见表1、表2。经过第三方检测， 板材各项性能较好，均符合检测标准。表1水泥基纤维复合保温体板性能及应用板材优势板材参数技术指标应用领域及应用前景板材在原有纤维增强轻质外墙板基N上改进而成,容重不高于700kgm,整体传热系数低于0.45W/产品本身自带保温层,具备保温和围护双重功能,在 定制 Im?K）,面层抗压强度大于15MPa.基板抗压强 建筑非承重外墙 装配式建筑IS域具有很大的推广价值。度大于4MPa,整体隔声不低于45dB。表2水泥基纤维复合保温一体板技术参数项目指标要求实测指标耐候性外观不出现饰面层气泡或 剥落，保护层空鼓或脱落 等破坏，不产生渗水裂缝合

6、格抗弯破坏荷载/板自重倍数2.0N2.0抗压强度/MPa23.55.8抗冲击/(标准砂袋/次)25次5次无破坏含水率/%102.9吊挂力/N1000,无裂缝2000,无裂缝干燥收缩值/(mmm)0.420.42空气隔音量dB50 (220mm)50传热系数W(r2k)0.45(220 mm)0.36 (220 mm)耐火极限/H1.01.0拉伸粘结强度/MPa0.10.3内照指数IRtWlQ 放射性外照指数Iyl.0符合建筑主体材料及装饰 材料A类产销和使用不受 限制符合建筑主体材料 及装饰材料A类产 销和使用不受限制1.3 断热桥结构建筑热桥作为冷热交换的重要介质，在水泥基纤维复合保温一体板

7、的设计中也尤为重要。建筑中存在的一些传热异常的部位如过梁、墙板对接处0 ,这些部位就需要在板材设计及布置中进行优化，改善热损失的问题，钢梁与墙板外表面做法如图2所示， 这样可避免建筑外围护体系中热桥的产生，有效提高了外墙系统的保温性能。室外保温装饰二体板50 X 4加强钢板上安装角钢L35 120x6预埋14螺栓图2钢梁与墙板外表面做法（单位：mm）专用密封胶专用粘结剂 5 C Qoc C Oe Coogcooc 二0 C Qoc 0 Oe Qooc Qooc C Qoco Oc Qooceooc *3 3 P 3 3 9 Ml自然靠拢-OcCQOCCO Ccoocqoo- 60 0。OOO.

8、; Ccoocqoo- . C Coqcooo-八在解决相邻两块板材连接处热损失的关键点中，为了减少墙材热桥的产生，在构成板材结构 部分的两侧分别设计呈相互配合的凸樟结构和凹槽结构,如图3所示，这样可改善传热异 常部位的设计质量，进一步提升室内的保温效果。图3凸梯结构和凹槽结构节点（单位：mm）2、水泥基纤维复合保温一体板的技术特点及优势 （1 ）水泥基纤维复合保温一体板兼具外围护墙板及外墙外保温系统的功能。板材本身全部在工厂预制成型,在施工现场安装后无需再做外墙外保温即可达到75%节能。墙板的强度、耐火性能等均符合建筑主体材料及装饰材料的性能要求。（2）水泥基纤维复合保温一体板基本消除了热桥

9、的影响。经计算，建筑热桥部位的保温约占整体保温部位的25% ,对于建筑整体的节能效果具有较大的影响。保温一体化板与建筑物外墙围护结构紧密连接，所有外墙固梁、构造柱、框架梁柱、门窗洞口、侧边、天沟，构造部位均由保温层紧密包裹无死角，所以板材的保温节能符合我国建筑工程的节能要求,能够基本消除建筑物热桥的影响。（3 ）水泥基纤维复合保温一体板的施工简单快捷。由于是装配式施工，墙体高度3m的IOOm2建筑，10人在一周内即可完成全部板材安装。与砌筑墙体施工相比，效率提高10倍以上，有效缩短了现场的施工周期,安装过程无需外搭脚手架为整个施工过程提供了极大的便利。（4）应用水泥基纤维复合保温一体板可有效增

10、大房屋使用面积。按国家建筑隔墙板规范要 求，就隔音及保温角度而言，可采用12OmnI的隔墙板代替24Omm的传统砖墙，房屋使用面积增加约10%15机（5）结构保温一体化板一般采用粘结及锚固2种形式，由于多数受结构因素影响，不适于应用锚固连接，因此目前主要以粘结为主。装配式原常用板材安装后， 结构层与保温层易出现脱粘开裂的现象，导致墙体发生破坏，从而降低墙体的使用寿命。本 板材区别于原有点粘技术，采用100%全面积粘贴，同时采用耐碱玻璃纤维网格布、钢丝网 片等增强材料进行增强，有效增加粘结效果，改善了脱粘、开裂的问题，同时提高板材的耐 久性能，具有良好的效果, （6）结构保温一体化板的安装多受限

11、于容重过大，不便于施工。 通过改进胶凝材料配方，在保证强度的情况下，优选轻质骨料作为掺合料，有效降低容重， 并提升了产品的保温性能，方便后期的运输及现场施工安装。（7）应用水泥基纤维复合保 温一体板无需二次复合即可达到节能需求，本板材的保温层由聚苯颗粒轻骨料混凝土与Bl 级石墨聚苯板（或岩棉）形成双保温系统，保证了板材的保温效果，避免了传统板材安装后 仍需复合保温板的工序。3工程应用水泥基纤维复合保温一体板已在宏都大厦项目中应用（如图4所示），该项目地上十三层，地下一层，总用地面积11656.9m2,建筑高度57.35me完成了施工图纸范围内的外墙150mm厚水泥基纤维复合保温一体板，约600

12、Om2。图4水泥基纤维复合保温一体板实际工程应用该工程应用的水泥基纤维复合保温一体板，通过预埋连接件与主体结构连接，与传统施工相 比，施工周期短，降彳氐了现场工人的劳动强度。同时具有防火、保温、隔音、防潮、易装 饰等多重优点。水泥基纤维复合保温一体板材作为绿色建材产品，同时充分考虑了民建商品 房及农房建设的四节两环保要素，即节能、节地、节水、节材以及室外环境保护与 室内环境质量提升14】，保护环境减少污染，为用户提供了更健康的空间。板材施工作业 对周围环境无影响，现场能做到文明施工、绿色施工。该项目的完成为打造宜居、宜业 的装配式项目起到了推动作用。这种新型绿色建材的应用让建房插上了 科技的翅膀”，让 群众充分体验到科技创新带来的成果，住上安全实用、节能减废、经济美观、健康舒适 的绿色房屋。展望我国房地产建筑建材相关能耗占社会总能耗的49.5% ,建筑施工面积巨大，且每年还在以大比重增加建筑能耗的增加,随之带来亟需解决的环境污染问题发展绿色建筑势在必行。 水泥基纤维复合保温一体板及配套体系研究，符合国家大力发展装配式建筑，绿色建筑、绿 色建材的发展导向,为装配式建筑用水泥基纤维复合保温一体板技术的发展拓展了政策支持 和更广的市场空间。在绿色发展的推动下，新型绿色水泥基纤维复合保温一体板体系必将具 有广阔的发展前景。