装配式建筑预制陶粒混凝土外墙墙板的应用研究

装配式建筑预制陶粒混凝土外墙墙板的应用研究

齐建忠

山东京博环保材料有限公司 256500

摘要：随着西部基建“补短板”、“乡村振兴战略”等政策的出台，村镇建设改革给建筑业带来新的增长模式，装配式建筑技术向村镇发展成为一大创新点。目前，装配式结构预制构件由于尺寸、自重较大，对运输、安装要求较高，受村镇地区运输道路、机械设备、施工技术等条件制约，限制了装配式结构在村镇建筑中的应用。轻质陶粒混凝土相较于普通混凝土而言密度较小，有利于减轻建筑自重，减小地基承受的荷载和地震作用，用其替代普通混凝土生产预制构件可以减轻预制构件的重量，可为装配式结构在村镇建筑中的应用提供思路。本文主要分析装配式建筑预制陶粒混凝土外墙墙板的应用。

关键词：装配式；陶粒混凝土；预制墙板；应用研究

引言

随着我国装配式建筑产业结构的不断升级，装配式构件在施工过程中出现的问题逐步显现，传统的混凝土装配构件因其重量问题而面临安装困难、施工效率低等问题。而市面上的陶粒混凝土，因其具有良好的耐热性、保温性、抗渗性、抗裂性、防火性以及重量轻等特性，得到人们广泛关注。文章通过对装配式建筑预制外墙墙板研究现状的分析，旨在对我国装配式预制陶粒混凝土外墙墙板的生产制造和推广应用提供技术借鉴。

1、预制装配式建筑介绍

预制装配式建筑是指工厂制式生产预制构件，将大量预制构件运到项目通过可靠连接在现场进行组装。对预留口与预留插筋进行混凝土浇筑加固处理，即可完成建设。预制装配式建筑与传统建筑相比，可以解决过去存在的许多不足，可以降低劳动生产率，有助于企业加快时间进度，充分利用现场劳动力，提高效率。统一的工厂化生产降低了天气影响，简化制造和生产过程保障了现场施工的安全性。模块化的结构可以降低环境污染，减少对湿地的影响，便以运输和回收利用。预制装配式建筑可以根据企业的具体需求进行设计施工，避免了资源损耗。这不仅可以提高施工时的工作效率，而且有助于行业的可持续发展。

2、陶粒混凝土的特点

与普通混凝土相比，在维持高强度的前提下，陶粒混凝土自重可减轻20%以上。陶粒为天然矿物或者工业废弃物等原料，经加工处理后得到的多孔颗粒状复合材料，其内孔隙发达，有较大的比表面积和较小的吸水率，导热系数低，保温隔热性能良好，并且便于施工与维护。伴随着时代不断发展，以陶粒混凝土为基本建筑材料的工程日益广泛，在结构的恒载作用中占了很大的比重，对于材料性能要求比较高的高层建筑等大型工程来说，陶粒混凝土无疑是很有竞争力的。因此，如何进一步提高陶粒混凝土强度，增强其抗拉能力以及耐久性是目前亟待解决的问题。目前，国内外对陶粒混凝土研究和应用作了不少努力，取得了许多宝贵经验，在积累大量资料的情况下，为我国高性能陶粒混凝土后续研制打下了坚实基础。随着科技的进步，陶粒混凝土竞争力得到了更全面的体现，它具有如下特点：（1）质量轻、强度高、特性显著。由于陶粒具有良好的力学性能及抗冻性，因而被广泛地应用于道路桥梁施工中。所以，通常可使用粒径较小的原料制成水泥和粉煤灰之类的轻质混凝土，使用陶粒混凝土后，工程施工的复杂性大大降低，资源消耗减少。（2）高耐久性。陶粒作为一种无碱集料，有利于降低有关碱骨料引起的内部应力，并借助其特殊微观构造，也就是多孔结构在后期养护过程中不发生明显膨胀，有利于保持混凝土构造稳定完整。（3）保温、保湿、隔热的特点。陶粒作为一种新型无机非金属材料，它具有抗压强度高、抗折强度大的特点，是极好的建筑材料。其导热系数低，可以减少建筑能耗，它的保温隔热性能特别优异，以陶粒为粗骨料，陶粒混凝土用作内部热量隔断，也可以通过隔热墙板悬挂，在当今的建筑工程中运用比较广泛。（4）社会效益突出。陶粒是一种绿色环保建筑材料，可应用于住宅建筑及公共建筑中。陶粒来源于废弃的工业原料、矿渣料和人为生活垃圾等，环保节能效果显著，不产生任何污染且可循环再使用，使用寿命长，属现代新型绿色建材的一种，成本相对于碎石之类的来说也相对便宜一些。陶粒混凝土使不便被处理的废弃物得以二次改造和利用，减少能源消耗和施工难度，节省成本。在各个运输部门、市政管理和城市建设中通过大规模替代传统混凝土，可以大大减少自然资源的使用。

3、预制陶粒混凝土外墙墙板制备方法研究现状

陶粒混凝土夹芯自保温墙板制备方法主要有注塑、填插、浇筑三种方式。（1）后模注塑保温夹芯复合混凝土墙板制备方法主要包括夹芯层后模压成型的发泡聚苯乙烯粒子和表里轻集料混凝土页墙，然后与高强塑料连接件错开拉结成形。该工艺方法对于设备的生产工艺有很高的要求，生产成本较高不利于规模化使用。（2）前置保温板夹芯复合混凝土保温板材制备方法主要对保温芯材进行切割成型，并固定于模具上，双侧挤出形成轻集料混凝土带孔块体，通过连接件拉结后进行自然或蒸汽养护，最后，聚合混凝土夹芯砌块。但此方法将导致保温板和砌块的界面结合不良，制作出的块体破损率更高。（3）陶粒混凝土夹芯自保温浇筑成型墙板由两面浇注陶粒混凝土面层和夹芯层聚苯板构成，使聚苯板与钢丝花边框架光滑地安装在一起，聚苯膜构成钢丝框架体系，三层与对角线加强筋相连。此法陶粒常被用于墙板制作中面，并且混凝土的泵送不具有很高的密度。

4、陶粒板安装质量的预控预防

（1）事前的质量预控。主要是砌体排版的深化设计、作业前的技术交底和陶粒板、粘结砂浆等原材料的质量预控，不把质量隐患带入下一道作业工序。（2）事中的过程控制。陶粒板与混凝土柱墙相接处应从地面向上1000mm处开始设置U型卡，间距≤1000mm，且每侧不少于两个，每块墙板顶部需设置一个U型卡，用射钉与结构梁、板连接牢固。陶粒板墙体的下一道工序为刮腻子作业，及时检查和校正墙体垂直度和平整度是否符合质量标准尤为重要，实测实量要求墙体允许偏差：墙体垂直度（0，4mm）,墙体表面平整度（0，4mm），阴阳角方正度（0，4mm），实施标注有安装人员、施工时间、验收人员名称及验收时间、检查实测实量结果等相关内容验收合格牌上墙制，保证工序质量的可追溯性和检查结果的时效性。陶粒板之间的一字、丁字、L型连接缝槽宽度一般为100mm，满贴玻纤网格布，一般在7d后，专用抗裂砂浆刮平，与板面内凹1~2mm。（3）事后的成品保护。陶粒板墙体完成后视天气情况，及时安排人员对下部地缝砂浆、凹槽接缝的抗裂砂浆进行浇水养护，一般常温下12h后就要进行养护，养护周期不少于5d，避免因养护不当产生温差收缩裂缝。

结束语

总之，陶粒混凝土材料制造过程中材料质量的可靠性直接决定了后续建造工程的质量与性能，所以注重陶粒混凝土性能研究与质量检测势在必行，要严格执行国家标准，强化原材料及制品检测，从而保证产品的质量，为后续建筑物的质量起到了保障。优化原料种类和生产配方：生产陶粒混凝土的主要原料是密度很低的粗骨料、轻质砂（或普通砂）、水泥等，采用改性添加剂改善热性能、泵送性能，同时不明显降低强度，有利于预制建筑用预制陶粒混凝土墙体材料在建筑工程中得到大力开发。

参考文献：

[1]刘志成.三维织物与聚合物对GRC性能的影响研究[D]．北京:中国建筑材料科学研究总院,2015.

[2]耿朝辉.陶粒混凝土夹芯自保温墙板低周荷载作用研究[D].开封：河南大学,2016.

[3]韩学行.陶粒混凝土夹芯保温复合墙板性能分析[D].开封：河南大学，2016.

[4]付昊.陶粒混凝土夹芯自保温墙板框架体系抗震性能分析[D].开封：河南大学，2017.

[5]刘韦臣.陶粒混凝土保温复合墙板结构体系抗震性能分析[D].开封：河南大学，2019.