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文檔簡介
柔性保溫復(fù)合墻體技術(shù) 可 行 性 研 究 報(bào) 告 哈爾濱吳淑環(huán)建設(shè)工程技術(shù)研究有限公司 2010 年 3 月 15 日 聯(lián)系方式: Email: 1 目 錄 一、概述 2 二 、技術(shù)背景 3 三 、 柔性墻體 構(gòu)造簡介 5 四 、 柔性墻體 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 6 五 、柔性墻體施工可行性 11 六 、柔性墻體技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn) 15 七 、 柔性墻 體優(yōu)越性 和社會(huì)意義 17 八 、墻體技術(shù)是一個(gè)系統(tǒng)工程,需要多學(xué)科知識(shí)的配合 19 九、附圖 21 2 一、概述 一直以來墻體技術(shù)中的保溫性能與防火性能、安全性能及與耐久性之間存在著矛盾,在要求墻體保溫性能 較高的時(shí)候,對造價(jià)影響很大,使得推行建筑節(jié)能進(jìn)展困難。特別是目前高層建筑的墻體太重,尋找一種輕質(zhì),又抗震抗風(fēng)好,施工方便,節(jié)能保溫,造價(jià)又不高于現(xiàn)有墻體造價(jià)的技術(shù),是人們多年來追求的目標(biāo)。 柔性保溫復(fù)合墻體是世界上率先以低于現(xiàn)有保溫墻體造價(jià)但能同時(shí)滿足上述要求的全新型墻體。 柔性保溫復(fù)合墻體是一種全新的三明治 網(wǎng)狀 結(jié)構(gòu)的 輕質(zhì) 復(fù)合墻體。它以 EPS板 (即苯板 )或紙蜂窩版為芯層,以與建筑主體結(jié)構(gòu)連接的鋼筋,鋼絲網(wǎng)抹灰層為芯層的內(nèi)外保護(hù)層,外部垂直于主體結(jié)構(gòu)設(shè)置混凝土支承懸挑粱,在懸挑粱外端焊接鋼筋,鋼筋上綁扎鋼絲網(wǎng),芯層與兩側(cè)水泥砂漿抹灰層粘接成為一體、共同工作,形成的復(fù)合墻體稱之為 柔性保溫復(fù)合墻體,簡稱柔性墻體 。 柔性墻體優(yōu)勢及對社會(huì)的意義: 1、柔性墻體是在主體結(jié)構(gòu)上生根的網(wǎng)狀輕質(zhì)復(fù)合墻體,抗震抗風(fēng),結(jié)構(gòu)安全性好,外飾面安全性好,且柔性墻體自身具有抗剪切承載力,滿足極限狀態(tài)設(shè)計(jì)要求 ,具有與主體結(jié)構(gòu)同樣的結(jié)構(gòu)安全度 。 如北京地區(qū)按風(fēng)荷載組合設(shè)計(jì)值 設(shè)計(jì)的柔性墻體約是常遇地震作用組合設(shè)計(jì)值的2 倍, 地震時(shí)絕對不會(huì)發(fā)生墻體倒塌, 且保溫層可消耗地震能量,把地震動(dòng)能化作位能,以柔克剛,有利建筑主體結(jié)構(gòu)抗震,柔性墻體技術(shù)對建筑抗震提出了新思路。 2、 柔性墻體保溫好,造價(jià)最低并降低建筑主體結(jié)構(gòu)造價(jià),為建設(shè)低能耗建筑,為采用框架結(jié)構(gòu)全面取消粘土磚提供了技術(shù)支持。 芯層 EPS 板厚度 150250mm,復(fù)合墻體總厚度 210310mm 時(shí),含住宅上下保溫的陽臺(tái)板熱橋在內(nèi), 窗口隔熱斷橋的柔性 墻體平 均傳熱系數(shù)約為 0.450.27 w/m2.k, 其造價(jià)僅約為 輕鋼骨架 抗震保溫 墻 體 的 25%30%, 可 容易用最低的造價(jià) 達(dá)到北歐低能耗建筑的 墻體保溫節(jié)能 水平。 而粘貼 EPS 板,達(dá)到 墻體平均傳熱系數(shù) 0.27 w/m2.k 的陶粒砌塊墻,因洞口有熱橋,需要粘貼的 EPS 板厚度 約為 350400mm,復(fù)合墻體總厚度約為 600650mm!增加造價(jià)約 4050 元 / m2,且耐久性不好,抗震不好(沒有安全度),防火不好 , 柔性墻體 技術(shù)對采暖地區(qū)特別是嚴(yán)寒地區(qū)建設(shè)低能耗建筑有重要意義 。 3、 柔性墻體大幅度增加室內(nèi)使用面積,是省地型墻體 ! 4、 柔性墻體所用材料使用年限都不低于 50 年,耐久性好。 5、 柔性墻 體技術(shù)應(yīng)用面廣 ,適用于各個(gè)氣候區(qū) 。 6、 柔性墻體設(shè)計(jì)方便、施工方便。 3 領(lǐng)先的墻體技術(shù)應(yīng)是高性能、低成本、簡單、受力明確的技術(shù)! 柔性墻體無論從經(jīng)濟(jì)性、保溫隔熱性能、抗震抗風(fēng)性能、減少施工階段能耗,都超過了包括輕鋼骨架墻體在內(nèi)的一切墻體。柔性墻體外裝飾性能好,滿足耐火極限要求,施工方便。柔性墻體 技術(shù) 對建筑節(jié)能、對墻體改革、對建筑抗震抗風(fēng),對全球減少溫室氣體排放 將 發(fā)揮重要作用,對社會(huì)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。 柔性墻體技術(shù)顛覆了傳統(tǒng)墻體形成的概念,是墻體技術(shù)的新思維 。 柔性墻體技術(shù)提出了一門新興的學(xué)科 復(fù)合構(gòu)件 學(xué)科。 柔性 墻體技術(shù)是綜合建筑、結(jié)構(gòu)、建筑物理、建筑熱工、化學(xué)膠粘劑、金屬學(xué)等多學(xué)科知識(shí)和多種建筑材料 ,突破傳統(tǒng)墻體形成的概念 提出來的。具有節(jié)能、省地、墻改、抗震抗風(fēng)等一系列優(yōu)異性質(zhì)的先進(jìn)墻體技術(shù)不是單單在工廠里 生產(chǎn)的新型墻體材料就能解決的,必須對各種材料進(jìn)行優(yōu)化組合,充分發(fā)揮不同建筑材料的特性,同時(shí)滿足當(dāng)代人類對墻體的各種要求,墻體技術(shù)是一個(gè)系統(tǒng)工程,需要多學(xué)科知識(shí)的配合。 2009 年全國建筑業(yè)十項(xiàng)新技術(shù)應(yīng)用推薦目錄中推薦了由哈爾濱吳淑環(huán)建設(shè)工程技術(shù)研究有限公司推出的柔性保溫復(fù)合墻體技術(shù)。 二、 技術(shù)背景 1、 我國墻體技術(shù)現(xiàn)狀: 采暖地區(qū)建筑的外墻好比我們的棉衣,除 粘貼 EPS 板(即苯板)薄抹灰保溫以外的其它墻體節(jié)能保溫技術(shù)多是相當(dāng)于棉衣的棉花中夾雜爐渣、砂、水泥等材料的墻體,這些非保溫材料傳熱能力強(qiáng),熱流密集,形成太多的熱量流失的通道稱之為熱橋,保溫效果不好,使得許多建筑沒有達(dá)到預(yù)期的節(jié)能效果。 現(xiàn)行節(jié)能保溫墻體技術(shù)存在保溫好(如 粘貼 EPS 板薄抹灰)就防火不好及不滿足裝飾多樣化需求及外飾面不安全的問題,而滿足裝飾多樣化需求的節(jié)能保溫墻體就存在熱橋多、保溫不好的問題。如夾心保溫存在洞口周邊熱橋、挑檐板熱橋,保溫 層 EPS板與挑檐板、與洞口周邊砌體的縫隙以及 EPS 板之間縫隙的熱橋,拉接鋼筋熱橋,且很難在施工中控制縫隙寬度(縫隙超過 1cm 寬是很平常的事)。編制軟件計(jì)算證明,按嚴(yán)寒地區(qū)墻體平均窗墻比 0.3,采取對熱橋粘貼保溫裝飾線條措施,即使 EPS 板厚度 0.5m,夾心墻體傳熱系數(shù)還達(dá)到 0.38 w/m2.k!這是因熱橋增加墻體傳熱系數(shù)約 0.27 w/m2.k。原哈爾濱市夾心 0.1m 苯板的復(fù)合墻體,墻體傳熱系數(shù)不低于 0.7 w/m2.k,不滿足節(jié)能 50%要求不高于 0.52 w/m2.k 的規(guī)定,更不能滿足當(dāng)前節(jié)能 65%的規(guī)定 。夾心保溫的內(nèi)外葉砌體之間的拉接鋼筋雖刷防銹漆,但防腐蝕年限很有限,預(yù)計(jì)大約 20年左右拉接鋼筋銹蝕,特別是高層建筑外葉砌體有倒塌傷人的隱患,且復(fù)合墻體很厚,浪費(fèi)我國寶貴的土地資源,而黑龍江省現(xiàn)在有大量的高層建筑采用夾心保溫墻體。此外,我國大量幕墻裝飾的建筑用密集的型鋼與建筑主體結(jié)構(gòu)連接,怎能滿足建筑節(jié)能 4 設(shè)計(jì)要求? 保溫砌塊 墻體不僅存在夾心保溫的熱橋,且 是相當(dāng)于棉衣的棉花中夾雜大量的爐渣、砂、水泥等材料的墻體,保溫效果 更 不好,而我們還要為這些材料買單,增加建筑重量。 盡管存在這些問題,因世界能源形勢、環(huán)境形勢嚴(yán) 峻,也只好把這些存在各種問題的墻體技術(shù)大量地應(yīng)用在城市化建設(shè)的進(jìn)程中,對社會(huì)可持續(xù)發(fā)展不利。 中國建筑科學(xué)院研究院 20032005 年采暖季對北京部分節(jié)能建筑連續(xù)測試發(fā)現(xiàn),按節(jié)能 50%標(biāo)準(zhǔn)建造的建筑實(shí)測結(jié)果達(dá)到節(jié)能 37%、節(jié)能 30%的建筑實(shí)際只節(jié)能 7%!其他地區(qū)的建筑節(jié)能狀況能好于北京地區(qū)嗎?其中現(xiàn)行墻體節(jié)能保溫技術(shù)的不完善是重要原因之一?,F(xiàn)在某些城市開始執(zhí)行節(jié)能 65%的標(biāo)準(zhǔn),這些問題不解決也必然影響達(dá)到節(jié)能 65%的目標(biāo)。 多年來,框架結(jié)構(gòu)建筑、特別是高層建筑框架結(jié)構(gòu)的外墻技術(shù)始終沒有得到解決,我國大多用加氣 混凝土、輕質(zhì)空心砌塊做高層框架結(jié)構(gòu)建筑的外墻。但這些墻體對于高層建筑還是太重,且保溫隔熱不好、脆性大,抗震不好。 2、 國外墻體技術(shù)現(xiàn)狀: 美國和俄羅斯主要采用夾心保溫,三層砌體中間夾兩層EPS 板,墻很厚(甚至 1 米厚),投資大,且仍存在樓層混凝土熱橋和洞口熱橋。美國有一些房屋為輕型外墻,抵抗風(fēng)暴的能力很差。北歐一些國家有當(dāng)多的建筑是木結(jié)構(gòu)別墅,在兩層木板中間夾巖棉保溫,保溫層巖棉的厚度非常大(甚至達(dá)到 50cm),這些墻體技術(shù)在我國都行不通 ,木骨架填充墻體 抗風(fēng)性能不好 。德國在粘貼 EPS 板的窗口上方用寬度 0.3m 的 巖棉保溫,防火性能略有改善,并沒有解決防火的根本問題,且我國的巖棉質(zhì)量不滿足要求,還需要從德國進(jìn)口。 為解決脆性墻體重量大,不適應(yīng)高層建筑外墻 等 問題,國外近年來大量應(yīng)用輕鋼骨架 填充 墻體。輕鋼骨架墻體存在以下問題: 1) 鋼材耗量大、造價(jià)高 , 故 輕鋼結(jié)構(gòu)建筑在我國 難以 推廣 ,而鋼材消耗量大,就是施工階段能耗多 。 2) 墻體剛度差,抵抗水平 風(fēng) 荷載和地震作用能力差。 為抵抗水平風(fēng)荷載和地震作用,美國多層輕鋼結(jié)構(gòu)住宅采用輕鋼剪力墻或采用帶十字交叉支撐的鋼框架結(jié)構(gòu),輕鋼剪力墻是在墻體上蒙皮薄鋼板。美國等一些地區(qū)遭受颶風(fēng)時(shí),外墻 被風(fēng)吹得四分五散的情景時(shí)而可見。 3) 構(gòu)造復(fù)雜。日本的 KC 體系用冷 彎 型鋼與板材共同形成整體墻板成為剪力墻,要通過貫通樓板的抗 拔 錨栓將上下墻板連為一體, 靠抗剪螺栓將墻板與樓板連為一體。 4) 輕鋼骨架熱橋多,保溫不好。為建筑節(jié)能 還需在墻外再粘一層保溫材料,增加施工工序、增加造價(jià)。 輕鋼骨架墻體 構(gòu)造 的實(shí)質(zhì)是將木骨架填充墻體的骨架由木方變作 薄壁 輕鋼,骨架間距 400600mm, 組成密肋型骨架, 并 一般 設(shè)置 每層 三道 水平 鋼拉條。 木骨架填充墻 5 體的木板保護(hù)層變作纖維水泥板和耐火石膏板等,再采取其它技術(shù)措施,其 構(gòu)造 本質(zhì)沒有跳出 傳統(tǒng) 木骨架 填充 墻體構(gòu)造的概念。 終上所述, 目前包括發(fā)達(dá)國家在內(nèi)的世界墻體技術(shù)還沒有得到根本的解決 , 直至目前世界上還沒有一種 重量輕、 保溫節(jié)能好, 抗震好、抗風(fēng)荷載 好,造價(jià)又低的 墻體技術(shù) 。 研究墻體技術(shù)所要解決的問題是: 1、如何對受力構(gòu)件和保溫層進(jìn)行優(yōu)化設(shè)置,充分發(fā)揮各種材料的性能,達(dá)到減輕外墻自重、降低造價(jià),并具有最好的綜合性能? 2、如何最大限度地減少熱橋,并保證外飾面塊料面層裝飾的安全性? 3、如何解決鋼絲網(wǎng)苯板抹灰空鼓開裂的質(zhì)量通病? 4、如何延長保溫體系的耐久性,使之超過世界和我國規(guī)定的不低于 25 年的 使用期,達(dá)到和超過 50 年使用期? 5、如何有效地避免發(fā)生焊接燒蝕保溫層? 柔性墻體是在有支承的外墻外保溫墻體成功試點(diǎn)的基礎(chǔ)上提出來的,試點(diǎn)工程為 2005 年克山社會(huì)福利院老年宿舍樓工程。完善后的有支承的外墻外保溫墻體保溫性超過 EPS 板薄抹灰,滿足任意裝飾,安全性、耐久性好。但有支承的外墻外保溫墻體不能降低建筑造價(jià),不能減薄墻體厚度,不能減輕墻體重量,不能有利抗震。 在有支承墻體技術(shù)措施基礎(chǔ)上, 為解決當(dāng)傳統(tǒng)重型墻體 重量大, 對建筑抗震不利、輕型墻體抗鳳荷載不好的問題, 以及為解決 節(jié)能墻體造價(jià)高,低傳熱系數(shù)的墻體太厚等 問題 ,又提出了柔性保溫復(fù)合墻體技術(shù),簡稱柔性墻體技術(shù)。 三 、 柔性墻體 構(gòu)造簡介 , 見 附圖中 圖 1圖 11: 柔性墻體是 以 EPS 板或紙蜂窩板為芯層,或 EPS 板先與水泥纖維板復(fù)合,形成預(yù)制墻板粘貼安裝在框架邊緣和外部, 或 EPS板可 兩側(cè)先抹灰 用膠漿粘貼 作為砌塊 砌筑。在芯層的室內(nèi)外兩側(cè)有水泥砂漿層, 采用 涂刷 兩遍 界面劑 進(jìn)行抹灰的施工工藝, 保證水泥砂漿層與芯層或與預(yù)制墻板牢固粘接,水泥砂漿層內(nèi)有鋼筋和鋼絲網(wǎng) ( 或 室內(nèi)為耐堿網(wǎng)布 ) ;柔性墻體室外設(shè)置與主體結(jié)構(gòu)連接的混凝土支承懸挑梁,支承懸挑梁上焊接豎向和水平鋼筋, 門窗洞口設(shè)置鋼 筋 增強(qiáng) ; 用 2.5 或 3 不銹鋼絲將豎向鋼筋和水平鋼筋與室內(nèi)鋼筋或 與 主體結(jié)構(gòu)連接;室內(nèi)通過在梁柱側(cè)邊設(shè)置 4 熱鍍鋅鋼筋為錨固鋼筋,錨固鋼筋位于水泥砂漿層內(nèi),水泥砂漿層內(nèi)的鋼絲網(wǎng)或耐堿網(wǎng)布與錨固鋼筋搭接粘接 , 水泥砂漿層作為芯層的室內(nèi)保護(hù)層 ;室外水泥砂漿層和裝飾面層重量通過抹灰層內(nèi)的鋼絲網(wǎng)、鋼筋傳給主體結(jié)構(gòu)上設(shè)置的混凝土支承懸挑梁 ,形成含有鋼筋、鋼絲網(wǎng)抹灰的幕墻 ;采暖地區(qū)門窗洞口應(yīng)采取隔熱斷橋措施,形成兩側(cè)有網(wǎng)抹灰的輕質(zhì)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的復(fù)合墻體,見附圖中圖 1圖 11。芯層 EPS 板彈性模量小,故稱之為柔 6 性保溫復(fù)合墻體,簡 稱柔性墻體, 柔 性墻體滿足極限狀態(tài)設(shè)計(jì)要求 (注) 。 四 、 柔性墻體的 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算: 柔性墻體的 結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)理論是建立在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上的: 2006 年 11 月 27 日 12 月 2 日在哈爾濱工業(yè)大學(xué)力學(xué)與結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中心對柔性復(fù)合保溫墻板進(jìn)行了力學(xué)性能試驗(yàn),對不同 EPS 板的厚度、不同板跨度共進(jìn)行了 4 組 12個(gè)構(gòu)件的試驗(yàn),復(fù)合保溫板力學(xué)性能試驗(yàn)報(bào)告的試驗(yàn)結(jié)論為: “破壞性實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,所做實(shí)驗(yàn)的復(fù)合保溫板均為受拉區(qū)鋼絲拉斷的脆性彎曲破壞 ”。 復(fù)合保溫板構(gòu)件制作是在哈爾濱工業(yè)大學(xué)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的地面進(jìn)行的,制作過程為:按加工 EPS 板的長 寬先在地面上(已鋪設(shè)了塑料布)用木板條圈好邊,第一遍水泥砂漿 抹灰 15mm 厚,在保溫板兩側(cè)有外伸的吊環(huán)放入第一遍水泥砂漿抹灰層中,再放上切割好的鋼絲網(wǎng),然后在原來 圈邊的 木板上再釘一圈木板圈邊,圈邊木板總厚度30mm,再抹一遍水泥砂漿抹灰層與木板找平。與此同時(shí)在加工好的 EPS 板上涂刷水泥聚合物膠漿,將此涂刷了水泥聚合物膠漿的 EPS 板放到已抹平 30mm 的水泥砂漿上,工人上去踩 一 踩,然后在 EPS 板上部涂刷水泥聚合物膠漿,再抹水泥砂漿 15mm,然后再鋪設(shè)上部鋼絲網(wǎng),在鋼絲網(wǎng)上抹水泥砂漿 15mm,用米尺從地面量得總高度 等于EPS 板厚度 +60mm 即可 。 EPS 板兩端也涂刷水泥聚合物膠漿,兩端鋼絲網(wǎng)搭接用 22#鐵線綁扎后抹水泥砂漿,養(yǎng)生一個(gè)月。 因當(dāng)時(shí)不懂 EPS 板 特性, 購進(jìn)的 EPS 板剛剛生產(chǎn)出來不久, 陳 化不符合要求, EPS 板 放置后發(fā)生 翹曲變形,試件制作過程中發(fā)現(xiàn)在下部水泥砂漿層 與 EPS 板之間有縫隙, 縫隙最寬達(dá) 8mm, 故在后面制作的 3、 4 號(hào)試件時(shí)不用人踩,而是把實(shí)驗(yàn)室的型鋼放上去壓住,第二天(約經(jīng)過不少于 14 個(gè)小時(shí))再進(jìn)行上部 EPS 板水泥砂漿抹灰、鋼絲網(wǎng)的安裝,因此 跨度為 3.0m、 EPS 板厚度 140mm的 3 號(hào)構(gòu)件 ,以及跨度為 1.8m、 EPS 板厚度 140mm 的 4 號(hào)構(gòu)件 ,其 各層之間的粘結(jié)明顯好于 跨度為 40m、 EPS 板厚度 160mm 的 1 號(hào)構(gòu)件 ,以及跨度為 3.0m、 EPS 板厚度 160mm 的 2 號(hào)構(gòu)件。在實(shí)驗(yàn)前安裝 兩側(cè) 拉接鋼絲 (原來的技術(shù)方案安裝 M3 不銹鋼拉接螺栓固定 EPS 板) ,加工的拉接螺栓受 加工 條件所限加工規(guī)格為 M4 螺栓,安裝時(shí)因購買不到 M4 的長鉆頭(需要 250mm 長),用購買的 M8 鉆頭鉆孔安裝 M4 螺栓,M4 螺栓兩端有鍍鋅鐵皮制作的墊片 ,三組長跨度的試件全部安裝了 M4 螺栓 ,一組1.8m 短跨板沒有安裝 M4 螺栓 ,但是 4 組試件破壞形態(tài)完全相同 。鉆孔安裝螺栓時(shí)發(fā)現(xiàn),水泥砂漿抹灰層與 EPS 板之間的空隙很嚴(yán)重沒有形成整體,尤其 1、 2 號(hào)構(gòu)件空隙 很 嚴(yán)重,于是又配制水泥聚合物砂漿,將構(gòu)件翻轉(zhuǎn) 90 度從構(gòu)件兩側(cè)縫隙中灌入水泥聚合物砂漿,但只是較寬的縫隙能夠灌入,小的縫隙仍然不能灌入粘結(jié),灌入水泥聚合物砂漿養(yǎng)生約一周再進(jìn)行試驗(yàn)。 2 號(hào)構(gòu)件高度大于 3 號(hào)構(gòu)件高度,但因 2 號(hào)構(gòu)件抹灰層與 EPS 板粘接不好的,試驗(yàn)結(jié)果 2 號(hào)構(gòu)件撓度反而大于 3 號(hào)構(gòu)件高度; 但是 2 號(hào) 7 構(gòu)件 的抗彎曲承載能力明顯大于 3 號(hào)板,說明各層之間沒有完全粘結(jié)對強(qiáng)度影響不大,但對變形影響很大。 1 號(hào)和 2 號(hào) 構(gòu)件 的試驗(yàn)數(shù) 據(jù)比 3 號(hào)和 4 號(hào) 構(gòu)件 離散,也是因?yàn)?1號(hào)和 2 號(hào) 構(gòu)件 沒有粘結(jié)好存在縫隙所致。 1、 承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì) : 1)抗彎公式: 確定 的 柔性墻體的 抗彎公式 為 : M=0.9( fy As) ho 式中 , ho 為有效計(jì)算高度,偏于安全取 ho =EPS 板厚度 +30mm; As 為每延長米柔性墻體受拉鋼絲面積或耐堿網(wǎng)布折算鋼材面積,單位 mm2。 M 為按承載能力極限狀態(tài)的荷載效應(yīng)組合作用下柔性墻體的最大彎矩, 單位KN-m/m; fy 為鋼絲或網(wǎng)布折算鋼材抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值, fy=210N/mm2。 目前 偏于安全將柔性墻體按簡支構(gòu)件計(jì)算,跨度為墻體凈高 ,待進(jìn)一步試驗(yàn)后再考慮柔性墻體支座處是否有一定的固端彎矩 。 2) 荷載組合 柔性墻體所承受的水平荷載組合需按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 GB50009 中對圍護(hù)結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載 的規(guī)定,進(jìn)行水平鳳荷載和水平地震作用的組合,例如北京地區(qū)基本風(fēng)壓為45 kg/m2,按下面步驟進(jìn)行: 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 =基本風(fēng)壓 體型系數(shù) 高度系數(shù) 陣風(fēng)系數(shù) =45x1.0x 高度系數(shù) 陣風(fēng)系數(shù) ,根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 GB50009 中 7.3.3 條的規(guī)定取風(fēng)荷載 體型系數(shù) =1 a、 表 1 基本荷載組合 1=風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 1.4 計(jì)算表 高度 m 地面粗 燥度類別 高度 系數(shù) 陣風(fēng) 系數(shù) 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(也是正常使用狀態(tài)荷載值) 基本組合 1=1.4x 風(fēng)荷標(biāo)準(zhǔn)值 15 B 1.14 1.72 451.141.72=88.2 1.488.2=123.5 C 0.74 1.99 450.741.99=55.3 1.466.3=92.8 30 B 1.42 1.64 451.421.64=104 .8 1.4104.8 =146.7 C 1 1.83 4511.83=82.35 1.482.35=115.3 50 B 1.67 1.58 451.671.58=118.74 1.4118.74=166.2 C 1.25 1.73 451.251.73=97.31 1.497.31=136.24 100 B 2.09 1.51 452.091.51=142 1.4142=198.82 C 1.7 1.6 451.71.6=122.4 1.4122.4=171.4 注: 表 1 的鳳荷載是對 B、 C 類地面粗糙度進(jìn)行的荷載組合( B、 C 類分別為郊區(qū)和城市密集地區(qū)) , 8 目前沒有對填充墻體進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)的有關(guān)規(guī)定, 參照玻璃幕墻 5.3.4 公式,不考慮動(dòng)力放大系數(shù) , 地震作用標(biāo)準(zhǔn)值 q EK= max q K =0.24(水平地震系數(shù)影響最大值) 柔性墻體自重假定為 150=36kg/m2。 b、 表 2 基本荷載組合 2=風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 1.40.2+地震作用標(biāo)準(zhǔn)值 1.3 計(jì)算,與表 1 對比得出柔性墻體水平荷載最大組合值 高度 m 地面粗 燥度類別 基本荷載組合 2 在基本組合 1 和基本組合 2 中選 用大 值為水平荷載最大組合值 1.3x 地震作用標(biāo)準(zhǔn)值361.3=46.8 0.21.4風(fēng)荷標(biāo)準(zhǔn)值 = + ( 1) 15 B 0.2888.2=24.7 71.5 123.5 C 0.2855.3=15.5 62.3 92.8 30 B 0.28104.8 =29.3 76.1 146.7 C 0.2882.35=23.1 69.9 115.3 50 B 0.28118.74=33.3 80.1 166.2 C 0.2897.31=27.3 74.1 136.2 100 B 0.28142=39.8 86.6 198.8 C 0.28122.4=34.3 81.1 171.4 由表 1 和表 2 可見,柔性墻體的荷載組合中,北京地區(qū) B、 C 類地面,風(fēng)荷載 起控制作用 ,按風(fēng)荷載組合設(shè)計(jì)值設(shè)計(jì)的柔性墻體約是常遇地震作用組合設(shè)計(jì)值的 2 倍 。 在 建筑 50m 高度以內(nèi),北京地區(qū)柔性墻體水平荷載最大組合值約為 166 kg/m2;考慮門窗洞口的不利影響,根據(jù)有限元軟件分析結(jié)果 , 乘以修正系數(shù) 1.7,水平荷載 設(shè)計(jì)值取 282kg/m2;在柔性墻體凈高 3m(層高約 3.6m), 查表(柔性墻體技術(shù)規(guī)程的附錄 D 中按簡支計(jì)算簡圖給出表格 ,見本報(bào)告第 21、 22 頁 )可知,在 EPS 厚度 180mm,鋼絲網(wǎng)絲徑 1.6,網(wǎng)孔 2525 時(shí)(如室內(nèi)側(cè)為耐堿網(wǎng)布,規(guī)格為 240g/ m2可替代鋼絲網(wǎng)) ,可滿足抗彎設(shè)計(jì)的強(qiáng)度要求。在柔性墻體凈高 2.5m(層高約 3.03.1m)時(shí),在EPS 厚度 150mm,鋼絲網(wǎng)絲徑 1.6,網(wǎng)孔 2525 時(shí),可滿足抗彎設(shè)計(jì)的強(qiáng)度要求。按 M20 砂漿 抗壓 強(qiáng)度為 C20混凝土強(qiáng)度的 0.8倍 ,為 7.7N/mm2,受壓區(qū)高度約 46mm。 EPS 板 厚度 還應(yīng)滿足熱工設(shè)計(jì)要求 ,二 者計(jì)算結(jié)果取其大者 。 按抗彎公式 、 荷載組合 及內(nèi)力分析 確定了 EPS 厚度和鋼絲網(wǎng)規(guī)格條件下, 在 洞口200mm 寬度范圍內(nèi),乘以修正系數(shù) 2.0,室內(nèi)洞口垂直鋼筋的規(guī)格就是 10(僅承受寬 0.2m 洞口范圍內(nèi)彎矩),室外洞口豎向鋼筋規(guī)格是 12(承受洞口 寬 0.2m 范圍內(nèi)彎矩,還 承受外保護(hù)層重量)。 建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)鋼絲網(wǎng)架水泥聚苯乙烯板 JC623 中 50mm 厚 EPS 板的鋼絲網(wǎng)架夾心水泥板在跨度 2.5m、 3.0m、 3.6m 時(shí), 給出 橫向荷載允許值分別為 1.95、 1.22、0.78KN/m2, 僅是實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),雖可應(yīng)用,但不滿 足極限狀態(tài)設(shè)計(jì),因該墻板不能用結(jié)構(gòu) 9 公式設(shè)計(jì),絕大多情況下不能滿足荷載組合作用下的承載力要求,按柔性保溫復(fù)合墻體工程技術(shù)規(guī)程 的公式計(jì)算其荷載允許值 僅 分別為 1.14、 0.79、 0.55KN/m2, 柔性墻體的安全度是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 的 鋼絲網(wǎng)架水泥夾心板的 1.71.4 倍。 鋼絲網(wǎng)架水泥夾心板墻體很難滿足圍護(hù)結(jié)構(gòu)有洞口時(shí)(必然有洞口),在水平荷載組合作用下承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)要求。用有限元軟件分析墻體內(nèi)力,有洞口墻體內(nèi)力約是無洞口墻體內(nèi)力的1.7 倍,洞口邊緣 0.2m 寬的 內(nèi)力約是無洞口墻體內(nèi)力的 2 倍。柔性墻體 通過調(diào)整芯層厚 度、鋼絲網(wǎng)規(guī)格,可 滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全性要求,而鋼絲網(wǎng)架夾心水泥板是不能滿足的。鋼絲網(wǎng)架夾心水泥板 預(yù)制 墻體與建筑主體結(jié)構(gòu)的連接是外掛式連接,安全性、耐久性不好;而柔性墻體的連接是在建筑主體結(jié)構(gòu)上生根,安全性好、耐久性好。 前未見廠家提供 預(yù)制保溫墻板的設(shè)計(jì)理論是否能滿足在風(fēng)荷載和水平地震作用的荷載組合作用下,按 “有洞口的墻體內(nèi)力約是無洞口墻體內(nèi)力的 1.7 倍 ”的承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)要求 , 目前也未見其它各種填充墻體能滿足極限狀態(tài)設(shè)計(jì)要求,對建筑耐久性和安全性不利。鋼絲網(wǎng)架夾心水泥板和各種預(yù)制保溫墻板的受力性質(zhì)應(yīng)都屬于 柔性墻體,所有柔性墻體應(yīng)用于外墻時(shí),都應(yīng)按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 GB50009 規(guī)定的圍護(hù)結(jié)構(gòu)荷載組合值進(jìn)行內(nèi)力分析,應(yīng)滿足在此內(nèi)力作用下承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)要求,否則不能保證外墻的安全性和耐久性。 目前所有填充墻體,如陶粒砌塊墻、加氣混凝土墻,即使承受上述荷載值的 50%也不具備能力,故柔性墻體結(jié)構(gòu)安全性好。 2、 正常使用 極限狀態(tài)設(shè)計(jì) : 對 柔性墻體剛度 進(jìn)行 分析: 1)、 計(jì)算寬 1.0m 柔性墻體的剛度,按抹灰強(qiáng)度為 M15,是 C15 混凝土的彈性模量的 0.8 倍, E=0.82.2105kg/m2; 按苯板 抹灰厚度 30mm,柔性墻體的剛度公式為: 表 1 抹灰層厚度 30mm 時(shí), 331 ( 6 0 ) ) 12B E b h h , 及 50mm 鋼絲網(wǎng)架夾心板的剛度計(jì)算(按抹灰層厚度 30mm 計(jì)算,實(shí)質(zhì)抹灰層厚度 25mm)。 芯層厚度 mm 復(fù)合保溫板剛度計(jì)算 N-mm2/m 50 鋼絲網(wǎng)架夾心板 0.810002.2104(1103-503)/12=8002.2106(1100-125)/12=1.771011 150 0.810002.2104(2103-1503)/12=8002.2107(9261-3375)/12 =8.631012,是 50 鋼絲網(wǎng)架夾心板剛度的 49 倍 , 并大于表 2 中 150mm 的 C25 混凝土板剛度。 200 0.810002.2104(2603-2003)/12=8002.2107 (17576-8000)/12 =14.051012,大于表 1 中 180mm 的 C25 混凝土板剛度接近 2)、 計(jì)算寬 1.0m 的 C25 混凝土板的剛度, 3112B Ebh, h 混凝土板厚; C25 混凝土彈性模量 E=2.8104N/mm2; 10 表 2 混凝土板剛度計(jì)算表 對比表 1 和表 2 可見, 抹灰強(qiáng)度為 M15, EPS 板厚度達(dá)到 150mm 的柔性復(fù)合墻體剛度不小于厚度 150mm 的 C25 混凝土板的剛度; EPS 板厚度達(dá)到 200mm 的柔性復(fù)合 墻體剛度不小于厚度 180mm 的 C25 混凝土板的剛度 ,故變形可滿足正常使用極限狀態(tài)要求 。 柔 性墻體 可滿足在水平荷載作用下的 極限狀態(tài) 要求。柔性墻體含鋼量少,按墻體面積計(jì)約為 2.5kg/m2(包括鋼絲網(wǎng))。柔性墻體的鋼材是位于內(nèi)外兩側(cè)細(xì)石混凝土或水泥砂漿抹灰保護(hù)層內(nèi)的鋼筋和鋼絲網(wǎng)(或室內(nèi)可用耐堿網(wǎng)布替代鋼絲網(wǎng)),并通過錨固鋼筋與主體結(jié)構(gòu)錨固連接,含有鋼筋和鋼絲網(wǎng)的保護(hù)層與芯層牢固粘接形成很大的截面抗彎抵抗矩,可充分發(fā)揮鋼材抗拉強(qiáng)度高的優(yōu)勢。而輕鋼骨架結(jié)構(gòu)墻體的大量鋼材位于墻體的中部,沒有細(xì)石混凝土或水泥砂漿與鋼材 參與共同工作,形成的截面抗彎抵抗矩小,故抗震抗風(fēng)能力差。 由于柔性墻體剛度大,柔性墻體抗沖擊性可滿足要求。根據(jù)鋼絲網(wǎng)架水泥聚苯乙烯夾芯板 JC-623 的規(guī)定,在 EPS 板厚度 50mm 時(shí),標(biāo)準(zhǔn)板( 2.5m 承受 10kg 砂袋自落高度 1.0mm的沖擊大于 100次不斷裂。柔性墻體規(guī)定 EPS板厚度不宜小于 150mm,柔性墻體的剛度是 50mm 鋼絲網(wǎng)架水泥聚苯乙烯夾芯板的 49 倍 ,見表 1 中的數(shù)據(jù),故必然滿足抗沖擊試驗(yàn)要求。 柔性墻體在墻體平面內(nèi)的抗剪切能力 鋼絲網(wǎng)抹灰的 砂漿層抗剪切承載力 即為 柔性墻體在墻體平面內(nèi)的抗剪切能力: 水泥砂漿抹灰層厚度 20mm,砂漿強(qiáng)度等級(jí)為 M15 或 M20,抹灰層內(nèi)設(shè) 2、網(wǎng)孔為 2525、 3030、 4040、 5050、 100100 的鍍鋅電焊網(wǎng),用 4 鍍鋅鋼筋作為與樓面和柱的錨固鋼筋,鋼絲和 4 鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值均取 210N/ mm2。 參照混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50010 第 142 頁( 10.5.5)公式 ,網(wǎng)孔為 2525、3030、 4040、 5050、 100100 時(shí), 2 鋼絲 網(wǎng)中鋼絲 面積為 AshSv h0(僅計(jì)算柔性墻體室內(nèi)側(cè)鋼絲 面積 ,主 體結(jié)構(gòu)外側(cè)鋼絲網(wǎng) 抗剪切承載力 不計(jì) ),在 高度 3m 時(shí),分別為 377 mm2、 314 mm2、 236 mm2、 188 mm2、 84mm2, 對應(yīng) 與主體結(jié)構(gòu)錨固的 4 鍍鋅錨固鋼筋間距應(yīng) 分別不大于 100mm、 120mm、 160mm、 200mm、 200mm。鋼絲網(wǎng)的 抗剪切承載力 按公式 fyv AshSv h0計(jì)算 見表 3,表 3 中未計(jì)抹灰砂漿層的 抗剪切承載力 。 混凝土板厚度 mm 混凝土板剛度計(jì)算 N-mm2/m 150 10002.81041503/12=787.51010=7.8751012 180 10002.81041803/12=18671010=13.611012 11 表 3 不同網(wǎng)孔鋼絲網(wǎng)時(shí),鋼絲網(wǎng)的 抗剪切承載力 的 抗剪切承載力: 鋼絲網(wǎng) 網(wǎng)孔 mm 2525 3030 4040 5050 100100 鋼絲網(wǎng) 抗剪切承載力 t/m 7.92 6.59 4.56 3.95 1.76 4 鍍鋅錨固鋼筋間距 mm 100 120 160 200 200 只要保證砂漿強(qiáng)度,只要砂漿與鋼絲網(wǎng)握裹,只要鋼絲網(wǎng)與主體結(jié)構(gòu)通過錨固鋼筋錨固,柔性墻體在柔性墻體平面內(nèi)就具有抗剪切承載力,即柔性墻體可成為剪力墻。將柔性墻體用于室內(nèi)間隔墻,室內(nèi)的填充墻也成為剪力墻,可大大減少混凝土剪力墻的數(shù)量,減少建筑重量,減少施工階段能耗 ,有利建筑抗震 。 在芯層為紙蜂窩板時(shí),紙蜂窩板的剛度很大,柔性墻體在柔性墻體平面內(nèi)的抗剪切承載力應(yīng)包括紙蜂窩板的抗剪切承載力,不同規(guī)格的紙蜂窩板的抗剪切承載力應(yīng)通過試驗(yàn)確定。 目前偏于安全考慮,在編制的柔性保溫復(fù)合墻體工程技術(shù)規(guī)程中,未計(jì)柔性墻體在平面內(nèi)的抗剪切承載力,柔性墻體與柱構(gòu)造拉接。將抗剪切承載力用于設(shè)計(jì),還需進(jìn)行試驗(yàn)。地震作用是按剛度分配的,需要通過試驗(yàn)確定如何考慮柔性墻體剛度,及柔性墻體內(nèi)芯層 EPS 板的消震作用。 五 、柔性墻體施工可行性: 1、安裝支承懸挑梁 由圖 2 可見,采 用鐵皮作為模板,將鐵皮折成矩形 用膠 帶紙固定,鐵皮四角剪開與主體結(jié)構(gòu)混凝土 模板 用釘固定,外端預(yù)埋鋼板即是模板,鋼板與膠帶紙之間留縫隙排空氣,拆模時(shí)把膠帶紙去掉即可把模板取下。支承懸挑梁內(nèi)的縱向鋼筋應(yīng)與梁柱的鋼筋固定,可使支承懸挑梁安裝位置誤差在允許范圍內(nèi)。 2、在主體結(jié)構(gòu)上預(yù)埋安裝 4 鍍鋅 錨固鋼筋和洞口增強(qiáng)鋼筋的準(zhǔn)確性 4 鍍鋅 錨固鋼筋和室內(nèi)洞口鋼筋預(yù)埋位置的準(zhǔn)確性,是依靠主體結(jié)構(gòu)內(nèi)縱向鋼筋位置的準(zhǔn)確性得到保證的。首先通過鋼箍固定主體結(jié)構(gòu)的縱向鋼筋,用與主體結(jié)構(gòu)縱向鋼筋點(diǎn)焊的短鋼筋將縱向鋼筋與模板相互支撐,保證主體結(jié)構(gòu)的縱向鋼筋位置準(zhǔn)確。預(yù)埋 鋼筋與主體結(jié)構(gòu)鋼筋 綁扎或點(diǎn)焊 固定,再采取其它輔助固定措施,預(yù)埋 4鍍鋅 錨固鋼筋和洞口增強(qiáng)鋼筋的誤差可控制在允許范圍內(nèi)。 4 鍍鋅 錨固鋼筋直徑細(xì),可彎折直角,一端與主體結(jié)構(gòu)鋼筋固定 , 另端用膠帶紙粘貼在模板上,拆模即露,故4 鍍鋅 錨固鋼筋數(shù)量雖多,預(yù)埋方便。 與支承懸挑梁端頭預(yù)埋鋼板焊接的室外鋼筋安裝方便,室內(nèi)外洞口上下 4 鍍鋅 12 水平鋼筋,室外其它輔助 4 鍍鋅 水平鋼筋都是與相鄰的豎向鋼筋纏繞綁扎固定,安裝方便,見圖 1、圖 2、圖 5圖 7。 3、框架梁柱洞口 內(nèi)安裝大塊 EPS 板,大塊 EPS 板與框架梁柱外側(cè)的 EPS 板之間留 縫用聚氨酯發(fā)泡膠密封,粘貼固結(jié)速度快,與梁柱 邊緣 混凝土 用水泥聚合物砂漿粘貼 , 施工方便 。 施工時(shí)可先粘貼安裝框架梁柱外側(cè) EPS 板,框架梁柱外側(cè) EPS 板固結(jié)后,再安裝框架梁柱孔洞內(nèi) EPS 板,框架梁柱孔洞內(nèi) EPS 板需與框架梁柱外側(cè) EPS 板之間留縫隙不小于 10mm 為宜??蚣芰褐纯谶吘売盟嗑酆衔锷皾{粘貼安裝大塊芯層,洞口內(nèi)設(shè)置支撐保證洞口尺寸,然后用聚氨酯發(fā)泡膠 發(fā)泡 密封框架梁柱外側(cè) EPS 板 與框架梁柱孔洞內(nèi) EPS 板之間的縫隙,正常氣溫下約 1520 分鐘聚氨酯發(fā)泡膠即可固化,框架梁柱孔洞內(nèi) EPS 板即被固定可撤掉支撐。 然后焊接室內(nèi)外鋼筋,待框架梁柱洞口邊緣粘結(jié) EPS 板的水泥聚合物砂漿固化后(約 24h),即可安裝鋼絲網(wǎng),內(nèi)外拉接鋼絲以及進(jìn)行抹灰,安裝速度快,施工方便。必要時(shí)為加快框架梁柱 邊緣 聚合物砂漿 粘貼 EPS板的固化時(shí)間,可用低堿水泥配制水泥聚合物砂漿,根據(jù)需要控制固化時(shí)間,如 3h5h,在 一個(gè)樓層 EPS 板安裝完成、 鋼筋焊接完成后,水泥聚合物砂漿已經(jīng)固結(jié), 而在梁柱外側(cè)粘貼 EPS 板用普硅水泥即可。 為避免電焊火花可能點(diǎn)燃 EPS 板(阻燃型 EPS 板只能被燒蝕出坑點(diǎn),不會(huì)燃燒),EPS 板上墻之前涂刷第一遍水泥硅灰聚合物膠漿界面劑 ,可增加防火性能。 4、柔性墻體抹灰可行性:防止柔性墻體變形及防止抹灰層空鼓開裂的技術(shù)要點(diǎn): 1)柔性墻體抹灰時(shí),須在一側(cè)支斜撐,另側(cè)抹灰,采用芯層 EPS 板與水泥纖維板復(fù)合的預(yù)制大板或紙蜂窩板時(shí),則抹灰不必支斜撐。 2) 首先保證 EPS 板尺寸穩(wěn)定性,是保證柔性墻體變形的必要條件。 EPS 板在生產(chǎn)中加入水,水蒸發(fā)后 EPS 板 有很大收縮,最多收縮可達(dá) 10%。采用真空干燥設(shè)備將生產(chǎn)的 EPS 板干燥,可保證 EPS 板 不發(fā)生收縮,滿足 尺寸穩(wěn)定性 要求 。 3) 在 EPS 板上進(jìn)行水泥砂漿抹灰 采用涂刷兩遍界面劑的粘接施工工藝 ,是保證柔性墻體不發(fā)生抹灰層空鼓導(dǎo)致開裂的必要條件。 目前沒有技術(shù)措施保證水泥砂漿抹灰與 EPS 板粘結(jié),是導(dǎo)致鋼絲網(wǎng) EPS 板水泥砂漿抹灰產(chǎn)生空鼓開裂的質(zhì)量通病的重要原因。如在質(zhì)量管理中對鋼絲網(wǎng)架 EPS 板水泥砂漿抹灰沒有關(guān)于保溫板界面處理的具體規(guī)定和質(zhì)量要求。這種狀況導(dǎo)致很多工程不用界面劑,或者界面劑的質(zhì)量及施工工藝起不到使水泥砂漿抹灰與保溫層 可靠 粘結(jié)的作用,因而發(fā)生水泥砂漿抹灰空鼓進(jìn)而開裂。 柔性保溫復(fù)合墻體工程技術(shù)規(guī)程 規(guī)定,涂刷第 1 遍界面劑為水泥硅灰聚合物膠漿,第 1 遍界面劑干燥后涂刷第 2 遍界面劑水泥聚合物膠漿, 并隨著涂刷第 2 遍界面劑隨著進(jìn)行第 1 遍水泥砂漿抹灰,配制界面劑 應(yīng) 用玻璃化溫度不超過 -10的 聚丙烯 13 酸酯 彈性 乳液 配制 (嚴(yán)寒地區(qū)不超過 -20 ) 。為何第 1 遍界面劑比第 2 遍界面劑增加硅灰?因玻璃化溫度低的丙苯乳液中苯乙烯單體含量少,與聚苯乙烯板之間的親和力稍差 ,但是使用玻璃化溫度高的丙苯乳液雖然粘結(jié)好,但成膜后彈性不好,適應(yīng)變形不好,硅灰的直徑僅是水泥的 1/100,硅灰的小尺寸效應(yīng)增加玻璃化溫度低的丙苯乳液與聚苯乙烯板之間的親和力,故在第 1 遍界面劑中 有 硅灰 。 第 1 遍界面劑成膜后作為過渡層,過渡層通過第 2 遍界面劑與抹灰 粘接。第 2 遍界面劑需待第 1 遍界面劑干燥后涂刷,且隨著涂刷第 2 遍界面劑隨著進(jìn)行水泥砂漿抹灰。如果第 2 遍界面劑干燥后再抹灰,第 2 遍界面劑干燥后形成了光滑的、沒有裂隙,具有半塑料性質(zhì)的表面,水泥砂漿難以滲透、浸潤到界面劑形成的光滑的聚合物膠漿膜中,故粘結(jié)仍薄弱;如果僅用第 1 遍界面劑并隨著進(jìn)行抹灰,抹灰時(shí)稀釋了界面劑,抹灰與 EPS 板之間粘結(jié)仍很薄弱。實(shí)驗(yàn)證明僅涂刷一遍界面劑且隨著進(jìn)行抹灰時(shí),對抹灰層敲擊破壞時(shí)雖然不發(fā)生空鼓的大塊裂縫脫落破壞現(xiàn)象,但抹灰層粉碎后的 EPS 板露出白色,破壞在粘接界面,說明二者之間粘結(jié)薄弱 ;若采用兩遍界面劑的施工工藝,第 2 遍在第 1 遍干燥后涂刷,且隨著涂刷第 2 遍界面劑隨著進(jìn)行水泥砂漿抹灰,界面劑中的高分子聚合物大大增加界面的拉接強(qiáng)度,可有效地保證界面劑將水泥砂漿抹面層與保溫層粘結(jié)在一起。 實(shí)驗(yàn)證明,用錘子敲擊破壞水泥砂漿抹灰時(shí) EPS 板被鑿得凹陷、水泥砂漿呈粉碎狀破壞,但粘結(jié)界面仍粘結(jié),將此破壞后的復(fù)合板泡入水中 24h,放入冰箱內(nèi)冷凍 12h,再取出溶化、再泡入水中,進(jìn)行反復(fù)凍融實(shí)驗(yàn) 50 次,粘結(jié)界面不發(fā)生破壞,說明柔性墻體外部水泥砂漿抹灰保護(hù)層耐凍融和防水性滿足使用要求。 4)對水泥砂漿抹灰澆水養(yǎng)生 ,是保證柔性墻體不發(fā)生抹灰層因強(qiáng)度不足,發(fā)生粉化開裂的必要條件。 水泥砂漿失水將降低強(qiáng)度, 發(fā)生干縮裂縫 , 在溫差、風(fēng)力 、凍融 等作用下,抹灰層將粉化、開裂 ,故應(yīng)對水泥砂漿抹灰澆水養(yǎng)生 。為何磚墻不易發(fā)生裂縫?因磚墻表面粗糙,磚墻在抹灰前澆水,磚墻內(nèi)的水分不斷地散發(fā)出來養(yǎng)護(hù)水泥砂漿抹灰。 砂漿中加入阻裂纖維,能有效地抑制砂漿的早期干縮裂縫和離析裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展,特別是連通裂縫的產(chǎn)生,增加砂漿的抗?jié)B性、抗凍性、抗沖擊能力 ,阻裂纖維增加造價(jià)約 0.51 元 /m2。砂漿中還可加入粉煤灰及增加和易性材料如砂漿晶等。 此外還要 做好特殊部位如 門窗口 、排水口的 抹灰 。 EPS 板與水泥纖維板復(fù)合 時(shí) ,水泥砂漿抹灰層與水泥纖維板粘接。由于水泥纖維板非常吸水,在抹灰時(shí)如不將水泥纖維板澆水濕潤透徹,則水泥纖維板將吸收抹灰層內(nèi)砂漿的水分,影響抹灰層強(qiáng)度,故應(yīng)澆水濕潤水泥纖維板抹灰。水泥纖維板表面光滑,必須涂刷水泥聚合物膠漿界面劑才能將抹灰層與水泥纖維板粘貼結(jié)合 , 加強(qiáng)粘接強(qiáng)度。 在保證 EPS板收縮率符合要求,界面劑可有效地把 EPS板與抹面層粘結(jié)的前提下, 14 加入阻裂纖維的水泥砂漿抹灰層與尺寸穩(wěn)定性良好的 EPS 板粘結(jié)在一起形成整體,共同工作,在水泥砂漿充 分養(yǎng)生 滿足強(qiáng)度 條件下,可以保證水泥砂漿抹灰與 EPS 板可靠粘接,避免空鼓開裂的質(zhì)量通病 ,避免發(fā)生水泥砂漿粉化開裂 。 5、洞口隔熱斷橋構(gòu)造的施工 為增加隔熱斷橋洞口防火性能,洞口局部保溫層用 巖棉板 。 為避免巖棉 吸水發(fā)生萎縮變形塌陷,影響保溫效果,應(yīng)設(shè)置 聚酯夾鋁箔 塑料 復(fù)合膜 ( PET/AL/PET)為 防水防潮層 (與奶粉袋差不多) 。 9 微米厚的鋁箔與兩側(cè) 7 微米的聚酯膜復(fù)合后的水蒸氣滲透阻達(dá) 220000m2.h.Pa/g,是現(xiàn)行 民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范GB50176 中水蒸氣滲透阻最大的聚氯乙烯涂層兩遍 3866 m2.h.Pa/g 的 57 倍! 且價(jià)格低(約 4 元 /m2) ,圖 9 所示 巖 棉被 薄膜 包裹,適用于采暖地區(qū) ( 冬季較冷時(shí)室內(nèi)水蒸氣分壓力約是室外的十倍,室內(nèi)水蒸氣向室外滲透 ) 。 ( PET/AL/PET) 膜 同時(shí)是防水層和 防潮層 ;但是若室內(nèi)已 設(shè)置防潮層,不會(huì)有水蒸氣滲透出去 , 則聚酯夾鋁箔塑料復(fù)合膜可僅設(shè)置 在 巖棉板 的 上部,不必三面包裹。 膠粘劑為玻璃化溫度較低的乳液,如聚丙烯酸脂乳液,成膜之后柔軟,與塑料薄膜粘貼牢固,涂刷施工方便,環(huán)保無毒。塑料薄膜與 EPS 板 粘貼,與 巖棉 粘貼,以及與耐堿網(wǎng)布粘貼時(shí),直接涂刷聚丙烯酸脂乳液即可 很快 牢固 粘貼, 既省工 且 所用膠粘劑數(shù)量 不多 (因被粘接面光滑,故膠粘劑用量少) ,造價(jià)低廉。而將耐堿網(wǎng)布兩側(cè)與室內(nèi)外抹灰保護(hù)層粘貼需用水泥聚合物砂漿粘貼。安裝時(shí)在洞口的 EPS 板上 用刮板刮抹乳液 ,將塑料薄膜粘貼在保溫層上, 再 在塑料薄膜上涂刷 乳液 粘貼 巖棉板 , 用塑料大頭釘將 巖棉板 與 EPS 板(主要用于洞口上部固定,窗臺(tái)不必使用)固定,再涂刷乳液將塑料薄膜包裹 巖棉板 ,在塑料薄膜上 涂刷乳液安裝耐堿網(wǎng)布與兩側(cè)抹灰保護(hù)層粘貼拉接。耐堿網(wǎng)布粘貼固化后 再安裝門窗。 6、關(guān)于安裝門窗防盜柵欄等問題 在門窗口 鋼筋 內(nèi)外抹灰保 護(hù) 層處用彈性水泥聚合物 砂漿抹灰, 形成的門窗口抹灰強(qiáng)度高,韌性大, 用鋼釘將門窗連接鋼片內(nèi)外交錯(cuò)固定在水泥聚合物砂漿抹灰上。安裝防盜柵欄可按圖 8 與型鋼連接,或在洞口鋼筋上焊接連接鋼片連接。 電源箱、消防栓箱等設(shè)備應(yīng)設(shè)置在主體結(jié)構(gòu)的柱或室內(nèi)墻上;電氣管線、開關(guān)、插座應(yīng)設(shè)置在主體結(jié)構(gòu)上或室內(nèi)間隔墻上,或插座管線在柔性墻體抹灰層內(nèi)垂直設(shè)置,位于管線和插座位置的抹灰層外局部補(bǔ)粘耐堿網(wǎng)布 增強(qiáng)。 柔性墻體室內(nèi)安裝石膏板時(shí),電氣管線應(yīng)在龍骨內(nèi)穿過 。 柔性墻體技術(shù)是一個(gè)全新的墻體技術(shù),開始時(shí)人們不熟悉,但是通過技術(shù)交底和工程實(shí)踐是可以掌握的。取消砌筑 墻體減少的人工費(fèi)和材料費(fèi)可抵消新增的人工和材料費(fèi)還有余,特別是在要求墻體低傳熱系數(shù)時(shí),其低造價(jià)的優(yōu)越性和增加室內(nèi)使用面積的優(yōu)越性是無可比擬的。 15 以上說明,柔性墻體具有施工 可行性、 方便性。 六 、柔性墻體技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn): 1、擯棄傳統(tǒng)沉重脆性、 保溫不好、對抗震不利的墻體材料 室內(nèi)用與建筑主體結(jié)構(gòu)生根連接的鋼筋、鋼絲網(wǎng)(或耐堿網(wǎng)布)抹灰與芯層 EPS板粘接,作為芯層 EPS 板的內(nèi)保護(hù)層 ,替代砌筑沉重的脆性墻體 ; 室外設(shè)有鋼筋、鋼絲網(wǎng) 抹灰的幕墻 , 通過支承懸挑梁與主體結(jié)構(gòu)連接, 形成的柔性墻體滿足在水平荷載作用下極限狀態(tài)設(shè)計(jì)要 求 ,而目前所有填充墻體都不滿足 極限狀態(tài)設(shè)計(jì)要求 ,二者安全度不可比 。 2、設(shè)置混凝土支承懸挑梁 設(shè)置支承懸挑梁有兩個(gè)作用: 1)把夾心保溫、保溫砌塊墻體每層的混凝土挑檐板的線狀熱橋變?yōu)橹С械狞c(diǎn)狀熱橋(支承懸挑梁通常斷面約為 100120mm,花崗石幕墻裝飾時(shí)斷面約為 100150mm),比現(xiàn)在幕墻裝飾大量型鋼與建筑主體結(jié)構(gòu)連接大幅度減少熱橋面積,且鋼筋混凝土的傳熱能力僅是鋼材的 1/33 倍!比混凝土挑檐板減少熱橋約 90%,是保溫砌塊熱橋的 1/501/30,最大限度地減少熱量流失的通道; 2)混凝土支承懸挑梁上焊接 鋼筋,鋼絲網(wǎng)與鋼筋綁扎,混凝土支承懸挑梁 吊掛 外抹灰保護(hù)層和裝飾面層 , 形成吊掛的幕墻,結(jié)構(gòu) 安全性 好 ,且即使失火 EPS 板萎縮,絕對不會(huì)發(fā)生水泥砂漿和外飾面脫落傷人的事故,可鉆孔發(fā)泡維修,維修方便,且支承懸挑梁的安裝方式方便施工。 柔性墻體 形成的外墻保溫層貫通,好似皮襖、羽絨服保溫, 不 似棉花中夾雜 砂漿和砌塊 四 壁大量熱橋 的 保溫砌塊, 也不存在夾心保溫墻體保溫的棉衣上每層留出一道不保溫的單衣(混凝土挑檐板), 故保溫好。柔性墻體的構(gòu)造是對受力構(gòu)件、保溫材料和外保護(hù)層材料的優(yōu)化設(shè)置,故同時(shí)具有 結(jié)構(gòu)和外飾面安全性好、 保溫好、 大幅度減輕外墻自重、降低造價(jià)、有利建筑抗震、減少施工階段能耗和防火安全性好的性能,是墻體技術(shù)的新思維。 3、 提出 的施工工藝可保證水泥砂漿抹灰保護(hù)層與 EPS 板牢固地相互粘結(jié)成為一體, 不僅 有效地解決了鋼絲網(wǎng)苯板抹灰空鼓開裂的質(zhì)量通病, 并使柔性墻體成為一個(gè)可同工作的受力構(gòu)件,滿足極限狀態(tài)設(shè)計(jì)要求。 4、提出框架梁柱洞口安裝大塊 EPS 板,或粘貼安裝 EPS 板與水泥纖維板粘接復(fù)合的預(yù)制墻板的施工工藝(見本文四之 3),粘貼安裝速度快,不存在 EPS 板之間縫隙傳熱的影響 。 考慮不銹鋼內(nèi)外拉接鋼絲增加的傳熱,框架梁柱洞口內(nèi)的 EPS 板導(dǎo)熱系數(shù)低于粘貼 EPS 板薄抹灰的導(dǎo)熱系數(shù) 0.05w/m.k。 5、提出 隔熱斷橋門窗洞口構(gòu)造 門窗洞口 有 兩種構(gòu)造:隔熱斷橋門窗洞口和有水泥砂漿抹灰層熱橋洞口。隔熱斷 16 橋門窗洞口構(gòu)造,適用于采暖地區(qū) ,見圖 10;有水泥砂漿抹灰層熱橋洞口
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