杜 彬

(江苏建筑职业技术学院，江苏 徐州 221116)

0 前 言

目前复合墙板夹心层大多采用轻质混凝土或者砌块，其强度相对不高，保温与隔声性能一般，距离绿色建筑的推广与发展仍有距离。作为一种全新的结构体系，密肋复合板主要由预制复合墙板、现浇的外框架与楼板体系组成，并在空腔内嵌入轻质砌块或泡沫混凝土等填充材料。复合墙板主要通过现浇边缘构件及暗梁与梁板进行连接，可以保证密肋复合墙板、隐形框架与楼板相互约束，变形协调，从而可以共同工作[1]。密肋复合板结构体系不仅整体性良好，而且具有优异的抗震性能，主要原因是密肋复合墙板可以形成“填充体-密肋框格-外框架”三级抗震体系。与传统的框架结构砌块填充墙相比，新型密肋装配式复合墙板具有轻质、节能、保温、耐火、隔声等优势，在多层与中高层钢框架结构与混凝土框架结构中具有广阔的应用前景。本文主要从热工性能与力学性能两个方面对装配式泡沫混凝土复合墙板的研究现状进行了介绍，并展望了该复合墙板的发展趋势。

1 泡沫混凝土密肋复合墙板的研究现状

由于泡沫混凝土具有质量轻、保温隔热性能好、易制取等优点，人们开始探讨将其应用在复合墙板中的可能性，尤其是在国家大力倡导节能环保的大背景下，具有重要的工程价值与应用前景，本文主要从复合墙板热工性能与力学性能对其研究现状进行阐述。

1.1 泡沫混凝土密肋复合墙板热工性能研究现状

在现有的建筑结构体系中，采用空心砖或者保温砌块来砌筑填充墙是一种普遍的做法，相比于黏土砖砌筑的填充墙，其保温性能有了一定程度的提升，但是仍存在施工效率低、劳动强度大、保温隔声性能不足等弊端。由于墙体能耗占外部维护结构能量损失的50%以上，因此，采取可靠的措施减少墙体的能耗具有重要意义。随着科技的进步和建筑节能政策的落实，新型墙体材料不断涌现，墙体结构也出现很大的改进，其中泡沫混凝土密肋复合墙板是其中的优秀代表，这种复合墙板显著地降低了墙体的能耗，众多学者通过实验或者数值模拟证实了这个结论。

徐建军等[2]研究了矿物掺量、减水剂与夹芯墙板面密度对泡沫混凝土复合夹芯墙板物理力学性能的影响，结果表明矿物掺量和减水剂对复合墙板的性能有显著的影响。谢斌等[3]对泡沫混凝土保温板的热工性能、防火性能与耐候性能进行了综合研究，提出了基于干密度与强度的优化设计方法。李良等[4]设计了不同的泡沫混凝土墙板的配方，研究了墙板性能随密度的变化规律，发现随着密度的增加，墙体强度和导热系数逐渐提高，而吸水率逐渐下降，墙板的隔音和耐火性能满足国家的规范要求。王建军等[5]对轻钢泡沫混凝土墙体裂缝控制问题进行了试验研究，结果表明：为了减小泡沫混凝土的收缩，在保证施工性能的基础上，可以减少水胶比或者添加纤维和轻骨料；在轻钢骨架两侧设置铁丝网或收口网、洒水覆膜养护和延长养护时间是控制墙体裂缝的可靠措施。以室内环境与墙体换热能量总值作为指标评判，韩珀等[6]对纤维水泥板-泡沫混凝土复合墙板的保温节能特性进行了数值模拟，发现与粘贴聚苯板外保温涂料饰面墙体相比，泡沫混凝土复合墙体的保温节能效果更理想。王海军等[7]对外围结构中的泡沫混凝土外保温墙体、EPS外保温墙体、EPS内保温墙体和泡沫混凝土自保温墙体的热工性能参数进行了分析，发现泡沫混凝土自保温墙体的室内热环境与热稳定性最好。朱文祥等[8]对一种新型预制泡沫混凝土墙板的热工性能进行了测试，研究发现复合墙板的传热系数、蓄热系数与热惰性指标等完全符合《江苏省居住建筑热环境和节能设计标准》(DGJ32/J71—2014)的要求，其中泡沫混凝土对墙板热阻的提高具有重要影响。

1.2 泡沫混凝土密肋复合墙板力学性能研究现状

通过钢纤维泡沫混凝土复合墙板的水平低周往复荷载试验，钱磊等[9]对复合墙板破坏形态、承载力、抗震性能进行了综合分析，结果表明：相比于普通砌块混凝土和水泥空心墙板，复合墙板的延性系数是填充墙的1.3倍，比普通混凝土砌块高80%以上，能量耗散系数是普通砌块混凝土的2.55倍，显示了复合墙体优越的抗震性能。王淼等[10]对框架-密肋复合墙结构体系进行非线性时程分析，发现在框架结构中布置一定数量的密肋墙板可以形成双重抗震防线，让结构体系的抗震性能得到有效提高。杜东升等[11]设计了一种绿色环保泡沫混凝土-纤维石膏板，通过低周反复加载试验，对不同构造和不同高宽比下的复合板的抗震性能进行了研究，结果表明墙板侧面的齿状凹槽有利于提高墙板的承载力，而且多块条板的承载力更理想，墙板具有自重轻、变形能力好、耗能性能好等特点；与钢筋混凝土框架相比，以轻钢龙骨作为复合墙板的内支撑更有优势，这种复合墙板不仅轻质高强，施工便捷，而且绿色环保，与绿色建筑的发展理念更相符。王静峰等[12]对轻钢龙骨-泡沫混凝土复合墙板进行了均布荷载作用下的抗弯性能测试，主要探讨了开洞对墙板破坏形态与荷载-挠度曲线的影响规律，结果表明复合墙板抗弯承载力受钢材屈服强度、面板厚度与面板类型的影响较大，泡沫混凝土对墙板承载力贡献较小，开洞导致墙板承载力有一定程度的削弱。刘殿忠等[13]对型钢-泡沫混凝土结构的界面粘结滑移性能进行了试验研究，发现泡沫混凝土的抗剪能力对开孔型钢承载力影响较大，而加肋型钢的抗剪承载力主要由螺栓提供，型钢的处理方式是两种材料剪切作用能否最大化利用的关键因素。金松梅等[14]研究了不同配筋形式下泡沫混凝土复合墙板的力学性能，结果表明内嵌斜向钢筋笼复合墙板的抗震性能与安全储备高于配置普通钢筋网片的墙板。

可以看出，由于在密肋骨架中填充了轻质的泡沫混凝土材料，不仅大大减轻了墙体的自重，而且可以构成多道抗震防线，抗震性能显著提高，更容易实现小震不坏、中震可修、大震不倒的抗震设防标准，当地震来临时，能尽可能降低人员伤亡和财产损失。

2 泡沫混凝土密肋复合墙板存在的问题及展望

虽然泡沫混凝土密肋复合墙板热工性能优越，抗震性能好，可以满足围护墙体的需要，但是由于泡沫混凝土这种材料的特殊性，在复合墙板的生产和应用过程中仍存在很多问题。

1)由于泡沫混凝土吸水率高、抗冻性差、强度低等特点，限制了其在北方寒冷地区和严寒地区的应用。

2)由于泡沫混凝土与密肋和面板间的粘结力低，而且两者间的收缩率和膨胀系数有较大差异，在温差作用下，容易造成混凝土与面板的脱离，因此，如何保证泡沫混凝土与密肋、面板的共同工作是一个必须要解决的关键问题。

3)在外保温构造系统中，需要克服空鼓、开裂、渗水、脱落等弊端，真正实现保温结构一体化技术体系，让保温层与结构主体同寿命。

为了解决上述问题，更好地推广复合墙板的应用，还需要围绕以下几点进行更深入的研究。

1)加大高效发泡剂和复合外加剂的研发力度，优化原材料配合比和施工工艺，在保证泡沫混凝土强度的基础上，提高材料的抗冻性和粘结强度，解决泡沫混凝土的收缩吸水问题，扩大复合墙板的适用范围。

2)研发新型密肋形式，在保证整体强度与刚度的基础上，尽量减轻墙板的自重，探讨轻钢龙骨等轻质高强材料作为密肋的可行性，并采取可靠构造措施加强泡沫混凝土和密肋间的连接，并做好相应的防腐工作，提高墙板的使用寿命。

3)制定行业统一标准，规范复合墙板加工工艺，推广保温-装饰一体化复合墙板的应用。

3 结 论

泡沫混凝土密肋复合墙板不仅保温隔热，而且抗震性能良好，随着建筑技术的发展，在解决了当前面临的技术问题后，泡沫混凝土密肋复合墙板一定会在实际工程中得到更广泛的应用。

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