钢筋混凝土夹保温板复合外墙及施工工艺

2010-08-19吴东焕

山西建筑 2010年8期

吴东焕

1 钢筋混凝土聚苯乙烯保温外墙的构造

钢筋混凝土聚苯乙烯保温外墙是在两层钢筋混凝土薄板中夹一定厚度的聚苯乙烯保温板来达到承重、保温、增大使用空间并且减少材料使用量的一种外墙设计。通常两个钢筋混凝土薄板厚度不小于 50 mm,内配φ 8@200的钢网,混凝土强度等级不小于C20。中间所夹的聚苯乙烯保温层厚度不小于100 mm,其导热系数λ=0.042 W/(m·K)[1],能满足切断或大大地降低室内热量向室外流失。

2 钢筋混凝土聚苯乙烯保温外墙的性能

1)保温性能。一般用墙体的传热系数k[2]来衡量保温性能的好坏程度。通过计算得知钢筋混凝土聚苯乙烯保温外墙的传热系数 k=0.378 4 W/(m2·℃)[2]。

2)承重能力。承重能力的大小是以每米长墙轴心受压承载力来衡量的。按图1尺寸,墙高为2.8 m,混凝土强度等级为C20时每米长墙轴心受压承载力[N]=1 155 kN/m。

3)使用空间。钢筋混凝土聚苯乙烯保温外墙的总厚度h=200 mm,比490 mm厚砖外墙少了290 mm,从而在同样建筑面积情况下其使用面积大于使用490 mm厚砖外墙的房屋。

4)整体性。钢筋混凝土聚苯乙烯保温外墙的内外两层钢筋混凝土薄板实际是中间空心的箱形结构,此种结构是用较少的材料增大刚度和强度的最好形式,并且内外配置的钢筋网均与楼板、梁、墙、柱有很好的锚固连接,增大了房屋的整体性和抗震性。

5)破坏形式。众所周知,脆性破坏产生的危害远远大于柔性破坏产生的危害。由于钢筋混凝土聚苯乙烯保温外墙的外壳均由柔性材料钢筋所组成,所以该墙的破坏是柔性破坏。

6)经济效益。根据吉林省工程预算定额[4]计算可知,内外钢筋混凝土板厚各为50 mm,中间夹100 mm厚聚苯乙烯保温外墙的价格为95.27元/m2(混凝土强度等级为C20),此价格大于传统490 mm厚砖外墙价格(85.19元/m2)。从购房者角度看,每平方米多花3元～5元就能买到上述诸多优点的房屋是比较合算的。

表1 钢筋混凝土聚苯乙烯保温外墙与其他外墙比较

3 钢筋混凝土聚苯乙烯保温外墙与其他几种外墙的比较分析

钢筋混凝土聚苯乙烯保温外墙与其他外墙的比较结果见表1。

通过表1可知:1)表中4号墙的厚度最小,表明在同一建筑面积的房屋中使用该外墙时用户的使用面积最大;2)表中4号墙的传热系数最小,表明室内热量向室外传导的数量最小,说明该墙在保温性能方面明显优于其他外墙;3)表中4号墙的每米长墙轴心承载力最大,表明该墙完全可以按承重结构应用;4)表中4号墙为柔性破坏,表明该墙其他外墙降低了在破坏时的危害程度;5)表中4号墙的自重最轻,表明材料消耗量最小;6)表中4号墙的单价虽最高,但与其他外墙价格相差不大。

4 钢筋混凝土聚苯乙烯保温外墙的施工工艺

4.1 钢筋混凝土聚苯乙烯保温外墙中的肋带位置设定

4.1.1 肋带的重要性

钢筋混凝土聚苯乙烯保温外墙中的肋带是增大墙体面垂直方向及水平方向刚度的重要构件。我们要寻求的是相等截面面积条件下让构件中的刚度最大,或者是同等刚度条件下使截面面积最小。钢筋混凝土聚苯乙烯保温外墙中肋带设置实际上是把墙体分割为六面,用钢筋混凝土围起中间空心的直方体。这样增大了墙体的刚度,正好解决了上述我们所寻求的问题。

4.1.2 住宅楼外墙情况的分析

住宅楼外墙有南北外墙、分户墙、东西山墙。一般情况下南北墙由房间的间隔墙分割,各房间的外墙上设有门和窗,其数量有阳台者一门一窗,无阳台者只设一个窗。墙体高度一般为2.80 m～3.00 m(层高),窗台高度为900 mm,窗高一般为1 500 mm;宽根据房间宽度而定,一般为1 200 mm,1 500 mm,1 800 mm,2 100 mm,2 400 mm等(见图1)。

4.1.3 竖向肋带的设置

[13] 荣正通：《身份认知差异与中美关系中的南海问题》，《国际关系研究》2016年第2期，第140-152页；柳思思：《身份认知与不对称冲突》，《世界经济与政治》2011年第2期，第114-127页；齐尚才：《错误知觉、议题身份与国际冲突—以中美南海航行自由争议为例》，《外交评论》2017年第5期，第65页。

竖向肋带设在门两侧,窗洞口两侧,外墙与内墙交接处(见图2)。

4.1.4 水平向肋带设置

水平向肋带设置在窗台下、窗竖向高度的中间处和窗洞口上皮等处(见图3,图4)。

4.2 钢筋混凝土聚苯乙烯保温外墙的施工顺序

4.2.1 基础圈梁上面或楼板上面放墙线

浇筑基础圈梁时在墙中心轴线两侧各75 mm处预设φ 6@200的钢筋,并伸出圈梁顶面250 mm的搭接长度(见图3)。

放线时先放复合保温外墙的中心轴线,再根据中心轴线放100 mm厚聚苯乙烯保温板两面边线,然后放复合保温外墙的内外边线。

4.2.2 立100 mm厚聚苯乙烯保温板

立100 mm厚聚苯乙烯保温板之前,先根据肋带间设计尺寸对保温板进行裁剪,把已裁剪好的聚苯乙烯保温板立于基础圈梁上的放线位置或楼板上的放线位置上,然后做临时斜支承固定(见图3)。

先根据设计对钢筋进行加工,或加工成钢筋网片后运至施工现场进行绑扎。需注意的是钢筋要伸出肋带上搭接长度,待进行肋带上部施工时进行搭接绑扎(见图3)。

4.2.4 模板安装

先在模板加工场里按设计尺寸加工或拼装成一个个定型模板块,然后用卡具进行拼装,并在安装固定之前进行校正,检查后进行加固[5]。

4.2.5 混凝土浇筑

施工对混凝土的要求:1)因复合保温外墙两侧的混凝土板厚均为50 mm,因此为方便混凝土浇筑,混凝土必须为细石混凝土,石子粒径为5 mm～15 mm;2)为方便混凝土的浇筑,混凝土的坍落度选为50 mm～70 mm[5]为宜;3)要注意先浇混凝土与后浇混凝土之间的搭接时间不能超过混凝土的凝固时间 180 min～210 min[5];4)混凝土的强度根据设计要求施工,一般为C20～C30;5)根据施工进度和拆模时间要求可以适量掺入早强剂。早强剂的掺入数量根据凝固时间的提前量试验确定;6)为保证所立聚苯乙烯保温板在施工时不偏位,要做如图5所示的漏斗,混凝土浇筑时要注意保温板两侧混凝土浇筑量必须大致平衡,避免保温板偏位;7)振捣要用附着式振捣器,根据单个振捣器振捣范围确定其位置和数量。

4.2.6 模板拆除及养生

1)模板拆除时的混凝土强度应符合设计或规范规定,并应能保证表面及棱角不受损伤。2)养生时用喷雾器喷水后用塑料薄膜覆盖。

4.2.7 墙面抹灰

在墙内外表面钢筋混凝土肋带设置处粘100 mm宽,5 mm厚皮棉带,其上粘纱网后进行抹灰即可达到保温效果的目的(见图6)。