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配式建筑预制轻质保温墙体系统设计与性能研究

2020-11-30刘青子

建筑与装饰 2020年30期
关键词:装配式建筑

刘青子

摘 要 随着国家经济的飞速发展与进步,装配式建筑成为建筑行业发展趋势,并得到广泛的应用与关注。装配式建筑预制轻质保温墙体系统作为建筑中重要组成部分,需要参考轻骨料混凝土技术作为核心技术,从而研究与分析保温墙体系统性能。本文主要对预制保温墙体系统设计进行分析,进而提出预制轻质保温墙体系统性能试验与分析的方法,希望给相关人员提供参考建议。

关键词 装配式建筑;气质保温墙体;夹心保温;轻骨料混凝土

目前,装配式建筑成为大力推广的项目,其中轻骨料混凝土具有环保、保温隔热以及轻质的特点,受到装配式建筑的青睐,同时也加大了轻骨料的研究范围。在装配式建筑预制轻质保温墙体系统设计过程中,可以应用轻骨料混凝土,既要发挥出自身具有的防水性能与保温性能,还要控制轻度在承载范围内。因此,要不断研究与分析轻质保温墙体系统的性能特点,测试系统的防水性能、隔热性能以及连接性能等,从而研究轻骨料混凝土作用于装配式建筑保温墙体的可行性。

1预制轻质保温墙体系统设计环节

1.1 混凝土环节设计

在工程实际施工过程中,要按照相关标准与规定合理配比轻骨料混凝土的比例,并且要全面考虑工程密度、强度、抗压能力等性能要求。结合具体保温性能的要求,研制密度与等级相适应的LC40轻骨料混凝土,配比结构如表1所示。

当在保温墙系统设计中采用LC40混凝土配合比时,通过与相同强度的普通混凝土性能进行对比可以看出,虽然轻骨料混凝土的密度、抗压能力与弹性模量都呈现降低趋势,但是保温性能确实普通混凝土要高,另外,轻骨料混凝土抗裂性能比较好,干燥收缩率明显高于普通混凝土,抗渗透性能与普通混凝土接近。

1.2 防水设计环节

由于轻骨料混凝土中陶粒具有多孔性,从而导致轻骨料混凝土吸水率偏大。因为陶粒的吸水性與自身返水特征,才会保证混凝土强度逐渐变化中,促使陶粒将吸收的水分全部释放出来,有利于水泥后期水化反应的继续,水化产物填充周围的缝隙,加强水泥石与陶粒界面之间的密实度。

轻骨料混凝土发挥着不可替代的保温作用,但是在寒冷的天气条件下,不适合作为外墙保温设计,会破坏混凝土的结构与强度,影响混凝土的使用寿命。因此,可以预制轻质保温墙系统,通过石材反打技术的运用,将吸水率面砖或者石材融入轻骨料混凝土表面,此时相当于给混凝土增加一层保护层,避免雨水渗透到混凝土内部环境,从而实现保温墙系统的防水功能。

1.3 构造设计环节

从装配式建筑的结构出发,在公共框架体系的围护结构方面适合使用轻骨料混凝土,用作外挂墙板作用。如果仅仅使用轻骨料混凝土无法满足保温效果的要求,经过不断研发与分析,设计预制轻骨料混凝土夹心保温外挂墙板系统非常重要[1]。

2预制轻质保温墙体系统性能试验与分析结果

2.1 试验防水系统的性能

预制轻质保温墙体作为围护结构,会受到雨水的侵蚀,因此对防水性能有十分高的要求。为了检测防水系统的性能,可以通过LC40轻骨料混凝土与普通混凝土的应用,得出二者之间存在的差距,分析水面下降的高度。

从数据分析中可以看出,轻骨料混凝土墙板水面下降高出普通混凝土水面下降高度,并且下降后的水面满足防水墙设计的需求。

2.2 试验系统连接可靠性

预制混凝土夹心外挂墙体通常会选择哈芬不锈钢连接件、桁架式连接件以及FRP连接件完成彼此之间的连接。其中FRP连接件被广泛应用,以此作为研究对象,从而分析与轻骨料混凝土连接中形成的固定性能,并且与在普通混凝土中运用性能进行比较与分析。

通过实验结果分析可知,FRP连接件对混凝土抗拉拔试件的破坏主要体现在两个方面,其一混凝土结构被破坏,其二连接件从混凝土中拔出。不管在哪一种混凝土中运用,这两种破坏情况都存在,但是从数据分析中可知,FRP连接件与LC40轻骨料混凝土的抗拉拔承受力明显低于普通混凝土,降低幅度在12%。

2.3 试验系统的减荷性能

通过轻骨料混凝土与普通混凝土构建外挂保温墙板,从而分析二者对墙体重量承受能力。经过试验分析结果显示,第一,由于混凝土的密度不同,外挂墙板重量也不同。通常轻骨料混凝土密度要小于普通混凝土密度。第二,在保证相同节能环保的目的时,轻骨料混凝土外挂墙板体系比普通混凝土外挂墙板体系薄。但是对于预制夹心保温外挂墙体系来说,夹心保温层的重量的影响可以忽略不计。第三,轻骨料混凝土吸水性非常好,明显优越与普通混凝土。由于轻骨料混凝土具有很强的吸水能力,预制夹心保温外挂墙表面设计会进行修饰。然而普通混凝土在预制夹心保温外挂墙板体系中,会采用涂料或者地砖的方式修饰表面。修饰砖面的密度与普通混凝土密度相差不多,厚度一般在5~10mm。由此可将轻骨料混凝土保温效果更加理想。

3结束语

综上所述,随着装配式建筑的普遍实施与运用,保温系统作为建筑的核心内容与重要组成部分,为广大设计人员提供更高的要求。预制轻质保温墙系统设计要坚持节能环保、防渗透、节省空间的理念。通过对外挂墙体保温性能的全面分析与研究,从而得出轻骨料混凝土是预制轻质保温墙体系统设计的首选材料,由于自身密度、硬度以及抗压性能的优点,节省了工程施工的时间,大大提高了施工的效率与质量,为装配式建筑可持续发展奠定基础保障。

参考文献

[1] 黄培肄.预制混凝土夹芯保温墙体特点与设计分析[J].中外建筑,2017(7):261-263.

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