浅析现浇混凝土内置保温体系技术应用

马小波 赵晋峰 刘鹏程

山西铭基房地产开发有限公司 山西 太原 030006

现浇混凝内置保温墙体是施工现场在采用专用装置固定后的保温层两侧，同时浇筑外侧保护层混凝土和内侧结构混凝土形成的，兼结构受力与外墙节能于一体的复合墙体。在采用高精度铝模板作为模板成型体系时，在提升外墙平整度、垂直度及观感质量有显著的效果，也有显著的经济效益和品牌效益。

为实现该效益，需通过有效的技术策划、组织协调、现场管控等方面多管齐下。重点是明确技术要求、明确质量要求、明确关键节点，实现现浇混凝土内置保温体系与铝模板成型体系高度结合。

现浇混凝土内置保温体系，主要由内侧混凝土构成的结构区、中部保温材料构成的保温区和外侧混凝土构成的保护层和防火层组成。在保温板的室外侧设置双层双向的焊接镀锌钢筋网架，通过均匀设置尼龙锚栓，实现与保温板的连接。尼龙锚栓伸入剪力墙内，实现与与结构墙体的连接。采用专用连接件将保护层、保温层及结构层连接成整体。主体结构与防护层分隔为两个独立空间，依次由内向外浇筑混凝土实现保温与结构的一体化，实现结构保温同寿命。

1 充分理解规范设计的要求及要点

现浇混凝土内置保温目前主要的行业规范是《内置保温现浇混凝土复合剪力墙技术标准》JGJ/T451，在河北、河南、陕西、安徽有相应的地方标准，核心的设计思想是规范和明确材料要求、结构设计要求、热工设计要求、构造设计的重点部位与构造措施，在保证热工要求与结构安全的同时，做到安全适用、经济合理、确保工程质量。地方标准的要求与行业标准基本一致。主要包括以下内容：

1）材料要求。主要内容：①结构墙的混凝土强度不低于C25。②保温材料燃烧性能不低于 B2级。③防护层钢丝网的直径不小于3mm，网格采用50×50，100×100，间距不大于100mm。

2）结构设计满足抗震等级的要求，具体按照图纸的要求。

3）热工设计主要包括：①复合剪力墙的保温层材料的导热系数及蓄热系数的综合修正系数宜取1.3。②剪力墙混凝土保护层厚度不应小于30mm，可能出现结露现象时，应进行保温构造处理。采用不燃保温材料封堵，保温层的搭接长度不应小于 50mm。

4）构造设计主要内容包括：①墙体连接节点构造。②楼板屋面连接节点构造。③墙角、墙中、墙端及洞口节点构造。④竖向连接构造。⑤外墙装饰线应与防护层或结构层有可靠的拉结措施。⑥防护层防裂引导缝设置与构造。⑦复合墙预留穿墙孔洞设置构造。⑧填充墙构造连接。

2 选择点连式内置保温复合剪力墙体系

主要考虑以下两点：

1）点连式复合剪力墙在墙体连接节点方式上能与铝模板有效结合。主要操作如下：①按照《内置保温现浇混凝土复合剪力墙技术标准JGJ/T451-2018》（简称“规范”）的6.2.2复合剪力墙拉结件的要求“当点连式复合剪力墙的拉结件采用 Q235B型钢时，间距不应大于800mm;当采用HPB300 钢筋时，直径不应小于8mm，间距不应大于400mm;拉结件距墙角、伸缩缝及洞口边缘的距离不得大于 100mm;拉结件的两端应设置可靠锚固措施。”②在工程实践中，将连接件的设置按照上述要求设置，在连接件的功能上进行改进，将连接件设置为图1的方式。

图1 连接件构造平面图、侧面图

将拉结件即作为模板的顶撑，又作为复合剪力墙的拉结件，有效的解决保温连接，同时保证结构区域防护层区域有效分离，有助于混凝土浇筑。在拉结件的两端进行防腐处理，保证外墙不生锈。

2）对比网架式复合保温体系，具有便于安装的优势。点连式复合保温板，由于没有腹筋，在安装时与主体结构钢筋笼没有摩擦便于位置挪动有利于保温板就位找平，提高了保温板安装的进度和精度。另，点连式复合保温板具有工厂加工快，运输损耗小等特征。

3 现浇混凝土内置保温板加工要点及防开裂节点设计

3.1 点连式复合保温板的施工深化与加工，主要考虑两点

1）复合保温板的构成保护层区域采用3.0镀锌钢丝焊接而成，网格间距有50mm×50mm，钢丝网采用专用尼龙锚栓与保温板连接，尼龙锚栓的端部伸入结构区钢筋笼内。尼龙锚栓数量应符合规范的要求。

2）焊接钢筋网架保温板（简称保温板）应根据剪力墙墙肢的长度进行施工深化设计，主要的原则：①保温板高度应按照层高设计，中间不得有接缝，以保证保温板在浇筑过程中混凝土侧压力下作用下刚度突变而引起变形。②保温板宽度最小宽度不宜小于200。③转角的墙垛的保温板应与大墙面进行有效的连接。

3.2 结构墙与非结构墙（填充墙）的连接构造设计

3.2.1 非结构墙体（填充墙）工法

①非结构墙体采用内置保温夹芯墙体的方式，实现与砌块墙同等荷载置换，达到不增加结构自重，不改变承重构件受力的目的。因混凝土受力截面小，配筋小，刚度发生突变，结合防裂引导缝，在荷载作用下能协同结构构件变形。同时采用一体混凝土浇筑，具有良好的防渗漏性能。

②工艺原理：以320厚墙体为例，内外两侧各设置60厚混凝土墙体，内配置φ6.5@200单层双向钢筋网，中间设置200厚保温板。内配置φ6.5@200单层双向钢筋网，水平方向锚入结构墙体。为窗槛墙时顶部设置50后混凝土压顶。为填充墙时，顶部锚入框架梁或连梁。安装工艺上，在保温材料上室内外两侧设置限位连接件，保证保温填充材料不发生前后位移，顶端采用封闭钢筋笼保证填充材料不上浮。保温材料采用选用XPS。

具体做法如图2所示。

图2 夹芯保温非结构墙体示意图

3.2.2 结构墙与非结构墙（填充墙）交接的防开裂构造

1）裂缝产生机理：由于结构墙与非结构墙（填充墙）混凝土强度相同，厚度不同，混凝土硬化收缩产生的拉应力会在强度突变的位置集中，即混凝土厚度不同的交接位置。该类裂缝的防治主要通过垂直于裂缝的方向设置抗裂钢筋的方式进行。经计算及大量工程实践，采用硅酸盐类水泥，混凝土强度在C30-C40，通过钢筋加强的方式对裂缝防治有明显的效果。通常配筋方式为φ10@200，锚固长度为锚入两种墙体，锚固长度各300mm。

2）按照安徽地标《建筑保温与结构一体化——内置保温点连式现浇混凝土复合墙体建筑构造》皖2020JZ323，河北地标《现浇混凝土内置双挂网保温板建筑构造》均采用该方法进行控制，防裂效果明显。

具体做法如图3所示。

图3 结构墙体与非结构墙体抗裂构造示意图

4 现浇混凝土内置保温施工操作流程及控制要点

4.1 施工操作流程

结构构件钢筋绑扎完成并验收合格→点连式复合保温板安装并验收合格→铝模板支设并验收合格→混凝土浇筑→拆模→混凝土养护

4.2 各流程控制要点

4.2.1 严格控制墙体钢筋的位置

钢筋绑扎前应根据墙体的定位线调整钢筋的位置，保证钢筋位置在线内且保护层的厚度满足要求。外墙保温墙体采用外墙内侧控制的方式，因此墙体内侧钢筋的保护层厚度过大时也应向内侧调整钢筋笼的位置保证保温板入模。

4.2.2 严格控制钢筋笼的净尺寸，梁主筋的标高

因剪力墙钢筋较细，钢筋笼绑扎完成后容易变形扭曲，在钢筋笼绑扎过程中，应控制钢筋笼的净尺寸，以及钢筋笼上中下的极差。钢筋笼的净尺寸为墙体的长度减去两端保护层后的尺寸。梁底钢筋标高为梁底标高扣除保护层后的标高。

保温板安装时应将钢筋笼扶正后安装。保证钢筋笼在模板内“被扶正”后保温板仍然位置准确。

保温板安装应严格按照排版图安装，门窗洞口应定位准确。

保温板之间的连接构造应按照规范的要求，进行加强连接。保温板之间的连接部位是薄弱环节，混凝土硬化过程中产生的收缩应力以及温度变化产生应力的作用下，该部位因应力集中产生拉裂，因此应进行加强。按照规范要求在保温板墙中采用直径不小于3mm镀锌钢丝网加强的方式，与保温钢丝网绑扎牢固。重点部位保温板平面交接的部位、保温板垂直拼接部位。

4.2.3 保温板在门窗洞口部位的防开裂连接构造

门窗洞口的角部因是水平构件与竖向构件的交界处，在混凝土硬化收缩过程中，因应力集中容易产生开裂[1]。特别是混凝土强度较高时，混凝土收缩应力加大，该部位产生裂缝更大，有时表现为贯通性裂缝，影响观感的同时，产生渗漏风险。特别是窗台部位，因窗下墙采用非结构构件配筋较小，配筋率较低，不足以补偿收缩应力，通常采用设置垂直于裂缝方向设置抗裂钢筋的方式，避免该类裂缝。由于结构构件内部产生裂缝，在附着的保温防护层时会进一步放大裂缝。

在规范中在窗户四角采用设置45°斜向钢筋网的方式进行加强很有必要，能有效控制开裂。

4.2.4 混凝土浇筑与振捣

①模板支设前检查。模板支设前应检查防护层内是否有杂物卡在钢丝网架中，避免浇筑过程中因杂物阻挡造成混凝土流动不畅，从而造成混凝土夹渣、蜂窝等混凝土表观缺陷； 模板支设前，还应检查保温板连接件设置的数量是否满足要求，连接件的安装是否可靠牢固，钢筋保护层的厚度是否满足设计要求。

②混凝土坍落度控制。保护层厚度为50mm时，宜采用自密实混凝土。采用粗骨料粒径不大于20mm，混凝土坍落度不小于200mm。浇筑时，根据混凝土到达现场的时间、浇筑工艺间隔、气温较高造成失水等原因考虑的坍落度损失，调整坍落度的大小，使混凝土操作性满足施工要求。

③内置保温混凝土浇筑时，先浇筑结构墙体再浇筑保温防护层，分层分段浇筑，浇筑的高度应满足规范的要求。且为保证结构区混凝土的截面，结构层区混凝土面应高于防护层混凝土面。 混凝土振捣时，外侧保护层振捣不易操作，且应防止外侧因振捣不到位而出现孔洞、漏振等现象。内侧细石混凝土振捣过程中，采用正确的振捣方法，防止漏振。混凝土浇筑宜采用带浆下料法。

④窗台部位应设置排气孔，防止因模板密封严排气不畅，空气留在模板内导致浇筑不满（排气孔间距不大于500mm，直径不小于20mm），具体留置数量和留置方式应结合具体的模板形式确定。混凝土浇筑过程中可使用橡胶锤敲打模板引导混凝土流动，通过排气孔观察混凝土浇筑情况。

4.2.5 混凝土浇筑养护

为避免窗洞口因结构表面失水或降温速率过快导致的混凝土裂缝，应对混凝土进行养护，主要有以下几种方式：

①带模养护

带模养护是指在混凝土墙体结构浇筑后适当延长拆模时间，利用模板对混凝土结构进行保温保湿养护，防止混凝土墙体尤其是窗洞口墙体开裂。

②洒水养护

洒水养护是指混凝土墙体拆模后对墙体进行洒水来保持混凝土墙体水分的一种保水养护措施。在混凝土喷水养护时应依次连续进行喷水，喷水量以保持墙体表面湿润为宜。当日平均气温低于5℃时，不宜采用喷水养护。

③养护剂养护

养护剂养护是混凝土墙体结构拆模后，在其表面涂刷养护剂，在墙体表面形成一层完整的薄膜，将混凝土与空气隔绝，防止混凝土墙体表面水分的流失。涂刷养护剂时要保证纵横向各刷一遍，涂刷均匀[2]。

根据大量工程实践与规范要求，温度较高时，墙体采用带模养护宜为3d，喷水养护不少于7d；温度较低时，宜采用带模养护7d。冬期施工还应采取相应的防冻措施。

5 结语

现浇混凝内置保温是结构保温一体化的重要形式，且具有良好的保温效果好。该保温体系与铝模板精度高、定制化加工的特征高度结合，在提升观感质量方面有质的提升，在防开裂方面落实各项技术措施与管理措施将进一步提升外墙的观感和性能，对增质提效方面将意义深远。