村镇新型夹芯式保温屋面板构造成型技术及性能研究

王洪亮

（大庆市龙凤区房产管理站，黑龙江 大庆163711）

传统的乡镇住宅屋面多以复合保温板为主，虽然也能够起到保温、防水的效果，但是承重能力较差，并且随着时间的推移，有较大概率出现空鼓、裂缝、变形等质量问题，对房屋住宅的使用安全也构成了威胁。近年来，新型夹芯式保温屋面板因为符合当前建筑行业提倡的节能降耗理念，在乡镇地区的民用住宅中得到了广泛应用。在应用这一材料时，施工单位应根据住宅设计方案和使用要求，在了解其构造与性能的基础上科学选择材料、加强施工管理，确保乡镇住宅屋面的保温、防水效果。

1 村镇新型夹芯式保温屋面板构造及制作

1.1 新型夹芯式保温屋面板的构造

该屋面板的构造大体可以分成五层：最上层为防水砂浆，主要起刚性防水作用，同时还能够提高屋面的强度和刚度。防水砂浆下面是批荡网，两者结合既可以避免表层防水砂浆出现裂缝，又能够进一步提高整个屋面的稳定性。屋面板的中间部分是挤塑板，是决定屋面保温效果的关键材料。同时，挤塑板的自重较轻，在整个屋面板构造中占比最多，因此使得屋面板的整体重量明显减轻，降低了对墙体的荷载压力。底部的粘结层主要材料为改性丙烯酸酯胶，可以牢固的连接硅酸钙板。硅酸钙板兼具防水效果和保护性能。如果是一些大跨度的厂房建筑，在使用夹芯式保温屋面板时，还会将其边缘部位加工成榫槽型式，方便注入建筑密封膏，将两块屋面板连接成为整体，整个构造如图1 所示。

图1 夹芯式保温屋面板的构造图

1.2 新型夹芯式保温屋面板的制作工艺

首先，准备制作屋面板所需的各类基础材料。水泥、砂子经检查没有质量问题后，按照特定的配比加水搅拌，制作成防水砂浆。为了增强防水性能，制备过程中加入适量的防水剂。充分搅拌后用纱网过滤砂浆，备用。根据房屋设计图纸，确定屋面的尺寸，并按照该尺寸切割批荡网，备用。按照同样的方法，切割硅酸钙板，备用。其次，完成上述准备工作后，将屋面底层清理干净，并保证表面平整，然后将准备好的硅酸钙板平铺在面层上。硅酸钙板的上表面涂刷改性丙烯酸酯胶，至少2 层，且保证涂抹均匀，将干净的挤塑板铺贴在硅酸钙板上，用力按压，保证两者粘结牢固。将准备好的批荡网铺在挤塑板上，并采用“田”字形进行固定。最后，将准备好的防水砂浆浇筑在批荡网上，经过振捣、抹平后，养护7 天形成夹芯式保温屋面板。整个流程如图2 所示。

图2 夹芯式保温屋面板的制作流程

2 新型夹芯式保温屋面板的组成材料

2.1 防水砂浆

防水砂浆兼具防水效果和稳定作用，其组成材料除了水泥、砂石外，还包括减水剂、防渗剂等外加剂，以及高分子聚合物等。根据组织材料和施工方法的不同，制作夹芯式保温屋面板时可以选用的防水砂浆有多种类型：（1）多层抹面防水砂浆，按照水泥与砂的不同配比，制作成2 种或多种水泥砂浆，然后交替进行浇筑、抹压，形成多层次的抹面防水层。由于不同层次的配比不同，保证了整个防水砂浆面层内没有连续、贯通的毛细孔道，避免雨水从表层向内渗透，从而达到了防水、防渗的效果。（2）掺外加剂的防水砂浆。在制备砂浆时，加入不同类型的外加剂，达到改善防水性能的效果。比较常用的外加剂有氯盐类（如CaCl2、FeCl2等），这类外加剂具有使用成本低、抗裂性能好等特点，但是要注意控制用量，否则可能会腐蚀钢筋。水玻璃类防水剂、金属皂类防水剂是近年来出现的新型防水剂，在提高防水性能和防止表面裂缝等方面有特殊优势，逐渐成为新型夹芯式保温屋面板施工中常用的两种外加剂。

2.2 批荡网

批荡网的材质以镀锌带钢为主，边缘位置有加强筋，中间部分有V 型沟筋，既可以保证批荡网具备较强的抗拉力，同时又兼顾了刚性骨力。不同类别的批荡网，其规格也有较大的差异，具体情况见表1。

表1 批荡网的几种规格和具体参数

在屋面板的整个结构体系中，批荡网位于防水砂浆和挤塑板的中间。结合上文介绍的工艺流程可知，批荡网与下层挤塑板，采用钢丝绑扎的形式固定；同时浇筑防水砂浆之后，又可以提高整个屋面板的强度与韧性。在受到屋面上部的作用力后，利用批荡网可以实现重力荷载的分解，避免应力集中导致保温屋面板发生结构性裂缝。在提高屋面板承重效果的基础上，确保了保温、防水性能的发挥。

3 村镇新型夹芯式保温屋面板性能研究

3.1 物理性能

传统的屋面保温材料由于耐候性较差，使用几年后老化严重，失去了防水、保温的作用，不得不拆除之后重新做屋面防水。使用新型夹芯式保温屋面板，由于具有良好的物理性能，延长了屋面板的使用寿命，间接的降低了使用成本。某乡村住宅使用了夹芯式保温屋面板，其外观质量如表2 所示。

表2 某乡村住宅屋面板的外观质量

除此之外，尺寸偏差的控制也是决定屋面板物理性能的关键因素。如果偏差太大，不仅会降低保温、防水效果，甚至会因为面板开裂、弯曲等质量缺陷，而影响房屋住宅的使用安全。在实际施工时，屋面板的长度、宽度误差，必须控制在±3mm 以内，面层平整度的误差不得超过0.5°，夹芯的厚度、宽度误差必须在1.0mm 以内，另外像批荡网的局部翘曲、内芯中心面位移等，其最大偏差也要控制在规定的标准值以内。在一些质量要求较高的住宅中，对夹芯式保温屋面板的性能要求，除了外感质量过关和控制尺寸偏差外，还会重点关注含水率、面密度、传热系数等性能指标。

3.2 力学性能

屋面板的力学性能将直接决定其使用寿命，尤其是在屋面板受到冲击荷载的情况下，具有优良力学性能的屋面板损坏的几率更低，从而延长其使用寿命。决定力学性能的指标有若干种，本文以抗冲击强度为例，展开简要介绍。

抗冲击强度是屋面板在保持自身完整性的前提下，所能承受的最大冲击荷载。可以通过试验法进行验证：首先取长1800mm、宽500mm、厚4mm 的模板，按照图3 形式组装。模板相接处使用水泥砂浆粘结。待泥浆完全干燥后，称取25kg 的泥土，装入沙袋中。使用一根细绳一端绑在沙袋上，另一端绑在屋面板的金属环上，让沙袋保持自然下垂状态。然后将沙袋拉起，松开之后让其自由摆动。面板接受10 次冲击后未出现裂缝，表明抗冲击性能达到了设计要求。

图3 屋面板抗冲击强度试验装置

在实际施工时，应注意参考房屋住宅的使用功能和结构形式，来确定夹芯式保温屋面板的力学性能。例如，在很多村镇的住宅屋面经常用来晾晒和存放粮食，这种情况下产生的活荷载对屋面板的力学性能提出了更加严格的要求，在设计与施工时要注意保证屋面板的抗压强度、抗冲击强度等达到设计标准。

4 结论

新材料、新工艺的使用，在改善村镇房屋居住条件方面发挥了积极作用。近年来，夹芯式保温屋面板在各地的农村、乡镇住宅中得到了推广使用。从实际应用效果来看，实现了保温、防水一体化，并且承重效果较为理想。在应用这种新型屋面板时，要求施工单位必须做好整体设计，熟悉屋面板制作工艺，加强材料质量控制，并且把握好屋面板的力学性能与物理性能，才能切实保障住宅的使用效果。