自保溫混凝土復(fù)合砌塊構(gòu)造及弱化熱橋技術(shù)研究

蘆志國

傳統(tǒng)民用高層住宅建設(shè)過程中，大多數(shù)施工團隊會采用框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計方式進行施工，技術(shù)人員通常會使用頁巖多孔磚，疊加外保溫或增壓加氣混凝土砌塊填充外部墻體。由于鋼筋混凝土剪力墻的材料特性與氣體材料的特征明顯不同，在溫度變化過程中這2 種不同材料的膨脹系數(shù)有明顯區(qū)別。如果不重視這一問題，在施工完成之后，外墻很容易出現(xiàn)空鼓或脫落方面的問題，嚴重的還會出現(xiàn)滲水或裂紋，影響房屋的使用功能，甚至使房屋存在安全隱患[1]。

1 自保溫混凝土復(fù)合砌塊概述

自保溫混凝土復(fù)合砌塊是指由粉煤灰、粗細集料、膠結(jié)料、外加劑和水等成分構(gòu)成的混凝土拌合料，經(jīng)過砌塊成型機成型，滿足保溫熱性能要求，不需要再做保溫處理的多排孔砌塊。與其他類型的外墻建筑材料相比，自保溫混凝土復(fù)合砌塊的結(jié)構(gòu)較為特殊，可分成主體、面層及保溫層。主體由具備3 個孔的空心砌塊構(gòu)成，保溫層被設(shè)置在面層和主體層之間，這三者通過弧形結(jié)構(gòu)連接成整體，具有極強的穩(wěn)定性。

自保溫混凝土復(fù)合砌塊的制作準入門檻不高，不需要投入過高的制作成本，因此在當前民用高層住宅建設(shè)過程中得到了廣泛應(yīng)用。該復(fù)合砌體具有以下的特征：

1）防火性能。自保溫混凝土復(fù)合砌塊具有良好的防火性能。由于面層和主體之間有保溫板，因此在具體砌筑過程中，砌塊只需要和砌筑砂漿進行接觸，不容易觸發(fā)火災(zāi)事故。除此之外，在外墻施工完成后，保溫板會被密封在保護層之內(nèi)，因此其本身是缺乏燃燒環(huán)境的，這種情況下觸發(fā)火災(zāi)事故的可能性極低。而諸如注塑等容易出現(xiàn)熱橋效應(yīng)的過程，其所使用的復(fù)合保溫模板外表會涂抹上砂漿，因此整個自保溫系統(tǒng)的防火性能都較為優(yōu)越[2]。

2）保溫性能。自保溫混凝土復(fù)合砌塊具有優(yōu)良的保溫性能。具體而言，在使用自保溫混凝土砌塊進行墻體砌筑的過程中，其左邊的保溫板凸起會和右邊保溫板凸起相互配合，因此砌塊左右會形成一個整體性較高的保溫墻體，這樣一來，砌塊之間的灰層會直接被保溫層隔斷，能發(fā)揮優(yōu)越的保溫性能。

3）耐久性能。自保溫混凝土復(fù)合砌塊具有優(yōu)良的耐久性能。由于砌塊保溫層形成了一個較為密閉的空間，因此內(nèi)部的基本保溫材料不容易受到外部紫外線的影響，也不容易遭受化學(xué)物質(zhì)的侵蝕。同時，聚苯保溫板與空氣之間也沒有交互渠道，其不容易出現(xiàn)氧化問題，耐久性更高。

4）成本低廉。自保溫混凝土復(fù)合砌塊具有造價成本低的優(yōu)勢。在建筑施工過程中使用該類砌塊，施工建設(shè)的周期就會更加可控。在外墻施工建設(shè)過程中，砌筑砂漿的使用量也會大幅度縮減。除此之外，由于該類砌塊有自保溫的功能，因此不需要額外進行保溫措施，這部分費用也能得到減省，故而該類材料的使用是較為經(jīng)濟合理的[3]。

2 熱橋效應(yīng)的概念

熱橋效應(yīng)，即熱傳導(dǎo)的物理效應(yīng)，主要發(fā)生在建筑物的外圍結(jié)構(gòu)層中，因不同材料或不同建筑構(gòu)造導(dǎo)致的導(dǎo)熱系數(shù)不一致，進而引起熱傳導(dǎo)不均勻的情況。相比普通的砌墻材料，混凝土材料的熱傳導(dǎo)性能更為優(yōu)良。混凝土材料的導(dǎo)熱性是普通磚塊導(dǎo)熱性的2 ～4 倍。如果目標施工地點的室內(nèi)通風條件差，室內(nèi)外溫差大，外墻結(jié)構(gòu)就會頻繁接觸冷熱空氣，墻體保溫層的導(dǎo)熱就容易出現(xiàn)不均勻的問題，最終使墻體出現(xiàn)熱橋效應(yīng)。在該效應(yīng)影響下房屋內(nèi)墻容易出現(xiàn)滴水、發(fā)霉等問題，如果不及時處理，建筑投入使用后就容易出現(xiàn)質(zhì)量問題，從而直接影響建筑物的使用壽命[4]。

3 自保溫混凝土復(fù)合砌塊構(gòu)造策略

3.1 放線及設(shè)置拉結(jié)筋

使用自保溫混凝土復(fù)合砌塊時，要及時清除砌筑層面的殘渣和雜物，使用更精準的定位方式明確門位置線、窗位置線和洞口位置線，讓偏差控制在合理范圍內(nèi)。此外，技術(shù)人員還要依照原有的優(yōu)化設(shè)計圖設(shè)置拉結(jié)筋，布置構(gòu)造柱。在構(gòu)造柱植筋過程中，要盡可能保證上下對齊，否則在綁扎成型過程中，構(gòu)造柱極易出現(xiàn)扭曲變形等問題。與此同時，施工人員還要及時使用塑料管對植筋孔的雜質(zhì)和灰塵進行吹掃。在植筋膠凝固之前，不得隨意轉(zhuǎn)動或拉拔鋼筋，否則會影響其穩(wěn)定性。在這一過程中，技術(shù)人員要使用標尺，并根據(jù)皮繩桿的標志來進一步精準確定拉結(jié)筋的位置。

3.2 合理完成排磚工序

在排磚過程中，技術(shù)人員要完成構(gòu)造柱和門洞口的處理，及時調(diào)整縫隙，根據(jù)確定的洞口門窗位置線完成尺寸核對，確保排磚模數(shù)長度符合既定要求。施工人員要確保磚砌體的灰縫范圍在8 ～12 mm，并確保底部至少砌筑三層燒結(jié)頁巖的實心磚。此外，在外墻施工砌筑過程中，技術(shù)人員要及時了解窗洞的位置、高度，并利用吊線法及時進行檢查，確保位置準確，使外墻變得更加美觀[5]。

3.3 自保溫混凝土砌筑過程

砌筑過程中應(yīng)注意：第1，在外墻砌筑過程中，技術(shù)人員要及時擺正磚的位置，使其底面朝上反砌于墻上。在砌塊施工過程中，技術(shù)人員要一邊砌筑，一邊使用砂漿鋪設(shè)，灰縫必須橫平豎直。由于砂漿在鋪設(shè)后很容易失去塑性，因此要在砌筑階段及時進行調(diào)平，不得隨意撞擊或移動砌塊。如果調(diào)平后仍需要調(diào)整，就要及時完成原砂漿的清除工作，按照既定要求重新完成砌筑任務(wù)。第2，在墻體灰縫砌筑過程中，要合理控制豎向縫的寬度和水平縫的厚度，這2 個數(shù)據(jù)均要控制在8 ～12 mm。在具體砌筑施工過程中，要盡可能使用原漿進行勾縫，如果仍出現(xiàn)缺灰問題，技術(shù)人員要及時使用補膠手段來進行壓實，理想狀態(tài)下會形成凹形縫。技術(shù)人員要及時測量凹形縫的深度，深度應(yīng)保持在約2 mm。第3，在灰縫處理過程中，應(yīng)盡可能優(yōu)先選擇坐漿法來進行鋪設(shè)，以使砂漿填滿自保溫砌塊的底面。在對豎向灰縫進行砌筑的過程中，應(yīng)盡可能讓自保溫砌塊的端面朝上，并及時填滿砂漿，以保證在砌上墻時讓砌塊擠緊砌面。同時，技術(shù)人員還要及時添加砂漿，并保證砂漿插搗密實。第4，在磚體、縱橫墻和內(nèi)外墻的砌筑過程中，需要使用同時砌筑的原理，且通過交錯搭砌方式完成砌筑任務(wù)。在具體的磚體搭砌過程中，需要合理控制搭接長度，不得小于90 mm。如果搭接長度無法達到具體的標準要求，施工人員就要在灰縫中設(shè)置點焊鋼筋網(wǎng)片，并合理控制鋼筋網(wǎng)片兩端和豎縫之間的距離，把距離控制在400 mm之內(nèi)，豎向通縫不應(yīng)超過2 塊自保溫砌塊之間的距離。

3.4 關(guān)注砌筑事項

在具體砌筑過程中，技術(shù)人員應(yīng)使用相互交錯搭砌的方式來完成任務(wù)。如果中間出現(xiàn)了臨時間斷處，工作人員應(yīng)砌成斜槎，斜槎水平投影長度不應(yīng)小于高度的2/3，否則砌筑質(zhì)量將會受到負面影響。由于其本身所使用的是自保溫混凝土砌塊，因此不得與其他材料混用，否則會影響其最終的保溫性能。如果仍需要進行鑲砌，技術(shù)人員就應(yīng)盡可能選擇與保溫混凝土砌塊相匹配的材料進行成套砌筑。

此外，技術(shù)人員還應(yīng)重視砌筑過程中的施工進度，對砌筑高度應(yīng)控制在每天約1.4 m，需要使用預(yù)制混凝土塊。在洞口、門窗等固定節(jié)點，使用實心預(yù)制混凝土塊進行加固。在這一過程中，應(yīng)優(yōu)先選擇等級強度在C25以上的混凝土完成預(yù)制工作。技術(shù)人員應(yīng)盡可能根據(jù)砌塊的規(guī)格和模數(shù)確定混凝土預(yù)制塊的大小。

在一般情況下，混凝土預(yù)制塊的寬度要與墻體厚度相同，混凝土預(yù)制塊的高度要與砌塊相同。技術(shù)人員需利用現(xiàn)場集中加工的方式，及時完成預(yù)制塊制作方面的任務(wù)，并及時將制作好的預(yù)制塊按照圖標指定位置進行擺放，避免錯放、漏放等問題。該過程中，上下距離不得超過150 mm，中間間距不得大于500 mm。與此同時，施工人員還要確保門窗固定片的安裝位置沒有過大的誤差。

3.5 有效進行分層抹灰

在分層抹灰過程中，技術(shù)人員要合理使用抗裂防水砂漿，并將抹灰厚度控制在5 ～7 mm。在首次抹灰完成后，要等待2 ～3 d 才能進行第二次抹灰。在第二遍抹灰工序開始前，需要在保溫砌塊墻體和夯交界部位鋪設(shè)增強網(wǎng)，相應(yīng)鋪設(shè)方向應(yīng)與抹灰前沿長度、方向保持一致。與此同時，交界處外墻內(nèi)側(cè)懸掛的增強網(wǎng)應(yīng)比保溫砌塊搭接長度短150 mm。在具體掛網(wǎng)階段，混凝土墻可用射釘固定，而砌塊墻則應(yīng)采用鋼釘來進行固定。鋼釘宜釘在灰縫中，釘?shù)拈g距不宜大于400 mm。在增強網(wǎng)施工過程中，應(yīng)使用熱鍍鋅鋼絲網(wǎng)。

在進入第三遍抹灰后，應(yīng)將抗裂砂漿涂抹厚度控制在約3 mm，并使用專業(yè)工具把耐堿玻璃纖維網(wǎng)格布壓入砂漿內(nèi)部。完成底層抗裂砂漿施工后，技術(shù)人員要時刻關(guān)注其變化情況，在適宜時間進行面層抗裂砂漿施工。面部施工厚度應(yīng)控制在約2 mm。

3.6 嚴格把控復(fù)合砌塊構(gòu)造施工質(zhì)量

在具體的自保溫混凝土復(fù)合砌塊構(gòu)造過程中，技術(shù)人員還要嚴格按照既定的質(zhì)量控制策略和方案，完成構(gòu)造施工的一系列操作：第1，在大面積砌體施工工序開始之前，要按照既定施工流程完成示范樣板的制作，并及時完成驗收，且在確定驗收合格后才可進行后續(xù)的大面積砌體施工。第2，在進行構(gòu)造柱模板施工建設(shè)的過程中，為了提升其穩(wěn)定性，要使用對拉螺桿來加固，技術(shù)人員不得使用火鉤破壞墻體，否則會影響最終的施工效果和質(zhì)量。第3，在模板支設(shè)工作開始之前，要先使用雙面膠條對澆帶位置進行粘貼。這是一種防止混凝土澆筑漏漿問題出現(xiàn)的重要方法。在保存砌筑砂漿的過程中，應(yīng)避免將砌筑砂漿直接傾倒在混凝土結(jié)構(gòu)上，否則也會影響后續(xù)的施工操作。技術(shù)人員不得在樓層內(nèi)私自加水，攪拌砂漿。第4，在進行二次結(jié)構(gòu)澆筑的過程中，要根據(jù)實際情況，合理選擇使用外掛式的震動器或手機平板振動器完成振搗工作，確?；炷撩軐嵍?。第5，在抹灰工程開始之前，要提前完成預(yù)埋管線安裝等工作，確保相應(yīng)管線和開關(guān)的安裝符合抹灰要求。

4 弱化熱橋效應(yīng)的策略

4.1 增加自絕緣塊的厚度

為了弱化外墻建筑的熱橋效應(yīng)，要密切關(guān)注自保溫混凝土復(fù)合砌塊的熱阻值。熱阻值與砌塊厚度具有緊密關(guān)聯(lián)，砌塊厚度越大，熱阻值越高，熱量散發(fā)效果差；砌塊厚度越小，熱阻值越低，熱量散發(fā)效果好。在設(shè)置自絕緣塊的過程中，要根據(jù)實際情況進行必要的加厚處理。這樣一來，即便自絕緣塊的體積、密度并沒有發(fā)生較為明顯的變化，其熱阻值也會明顯上升，增強自保溫混凝土復(fù)合砌塊保溫性能。

4.2 添加輕質(zhì)性的骨料成分

為了進一步凸顯自絕緣塊的隔熱功效，在使用自保溫混凝土復(fù)合砌塊的過程中要關(guān)注塊基板性能。研究發(fā)現(xiàn)，如果自絕緣塊中的孔數(shù)量保持一致，那么基板的阻熱值就會大幅度上升，從而影響后續(xù)的導(dǎo)熱效果。而輕骨料、煤渣及建筑回收材料等會影響氣塊的基本性能，從而影響絕緣器的強度。

為了凸顯砌塊的耐熱、隔熱優(yōu)勢，技術(shù)人員要在砌塊的基礎(chǔ)材料中添加一些輕質(zhì)性的骨料成分，提升砌塊材料的隔熱和保溫功效[6]。

4.3 提升保溫新材料的施工效果

在自保溫混凝土復(fù)合砌塊砌筑過程中，技術(shù)人員要養(yǎng)成隨鋪隨砌的好習慣，并在自保溫混凝土復(fù)合砌塊的底面鋪設(shè)保溫新材料。在這一過程中，技術(shù)人員要及時控制垂直度和平整度，以降低自保溫混凝土復(fù)合砌塊使用過程中熱橋效應(yīng)出現(xiàn)的概率。

4.4 做好灰縫熱橋處理工作

技術(shù)人員可使用聚氨酯發(fā)泡等填補縫隙。需要注意，發(fā)泡方向控制難度較大，一旦出現(xiàn)發(fā)泡向外墻板膨脹，極易破壞外墻板防水性能，從而直接影響外墻的防熱橋效應(yīng)性能。為了解決這一問題，在自保溫混凝土砌塊使用過程中，要重視灰縫處理工作：第1，在進行砌筑的過程中，上下縫隙一定要錯開，墻體需要貫穿一定量的拉結(jié)筋，否則房屋建筑的穩(wěn)定性無法得到保障。第2，在施工過程中，技術(shù)人員要保障砂漿的飽滿度，將上皮與下皮的縱向灰縫錯開距離控制在15 cm以上。如果無法達到這一標準，技術(shù)人員就需要在橫向灰縫中添加長度適宜的拉結(jié)鋼筋。

需要注意，技術(shù)人員不得用水沖漿灌縫。砂漿應(yīng)采用機械攪拌，攪拌時間自投料完算起，應(yīng)將攪拌時間控制在2 min 以上。為了使砌筑砂漿的使用性能達到既定要求，技術(shù)人員需要在攪拌的同時，將砌筑砂漿運送到施工現(xiàn)場。技術(shù)人員需要在攪拌工作結(jié)束后4 h 內(nèi)，完成水泥砂漿施工的各項操作。如果在外墻砌筑過程中遭遇了高溫天氣，施工人員應(yīng)在2 ～3 h內(nèi)用完砂漿，否則會影響砂漿性能，導(dǎo)致外墻體出現(xiàn)熱橋效應(yīng)。

4.5 創(chuàng)新使用多排薄壁孔的設(shè)計

自保溫混凝土復(fù)合砌塊的隔熱層的制作工藝不復(fù)雜，使用的材料也較為單一，這會使空心空間的厚度值與砌塊熱阻值產(chǎn)生一定的數(shù)值差。簡言之，隔熱塊的空心厚度值一旦增大，砌塊熱阻值也會不斷增大，這樣隔熱塊的耐熱性能就會進一步凸顯。但如果將熱阻塊長度延伸約40 mm，那么熱阻值會呈現(xiàn)出緩慢減少的趨向。對此，技術(shù)人員進行了反復(fù)的實驗研究，發(fā)現(xiàn)當自絕緣塊的熱障孔行數(shù)增多，熱阻性能會得到進一步提升。因此，要想改善自保溫混凝土砌塊的導(dǎo)熱性能，技術(shù)人員可根據(jù)砌塊厚度，使用多排薄壁孔的設(shè)計方案，弱化外墻投入使用后出現(xiàn)的熱橋效應(yīng)。

5 結(jié)語

將自保溫混凝土復(fù)合砌塊合理運用于民用高層建筑外墻施工中，能提升工程建設(shè)質(zhì)量。施工團隊需要在具體施工過程中關(guān)注熱橋效應(yīng)，制訂具有可行性的弱化熱橋效應(yīng)的策略，如增加自絕緣塊的厚度、添加輕質(zhì)性的骨料成分、提升保溫新材料的施工效果、做好灰縫熱橋處理工作、創(chuàng)新使用多排薄壁孔的設(shè)計等，保障建筑物的使用安全，延長其使用壽命。