自保温混凝土复合砌块构造及弱化热桥技术研究

芦志国

传统民用高层住宅建设过程中，大多数施工团队会采用框架剪力墙结构设计方式进行施工，技术人员通常会使用页岩多孔砖，叠加外保温或增压加气混凝土砌块填充外部墙体。由于钢筋混凝土剪力墙的材料特性与气体材料的特征明显不同，在温度变化过程中这2 种不同材料的膨胀系数有明显区别。如果不重视这一问题，在施工完成之后，外墙很容易出现空鼓或脱落方面的问题，严重的还会出现渗水或裂纹，影响房屋的使用功能，甚至使房屋存在安全隐患[1]。

1 自保温混凝土复合砌块概述

自保温混凝土复合砌块是指由粉煤灰、粗细集料、胶结料、外加剂和水等成分构成的混凝土拌合料，经过砌块成型机成型，满足保温热性能要求，不需要再做保温处理的多排孔砌块。与其他类型的外墙建筑材料相比，自保温混凝土复合砌块的结构较为特殊，可分成主体、面层及保温层。主体由具备3 个孔的空心砌块构成，保温层被设置在面层和主体层之间，这三者通过弧形结构连接成整体，具有极强的稳定性。

自保温混凝土复合砌块的制作准入门槛不高，不需要投入过高的制作成本，因此在当前民用高层住宅建设过程中得到了广泛应用。该复合砌体具有以下的特征：

1）防火性能。自保温混凝土复合砌块具有良好的防火性能。由于面层和主体之间有保温板，因此在具体砌筑过程中，砌块只需要和砌筑砂浆进行接触，不容易触发火灾事故。除此之外，在外墙施工完成后，保温板会被密封在保护层之内，因此其本身是缺乏燃烧环境的，这种情况下触发火灾事故的可能性极低。而诸如注塑等容易出现热桥效应的过程，其所使用的复合保温模板外表会涂抹上砂浆，因此整个自保温系统的防火性能都较为优越[2]。

2）保温性能。自保温混凝土复合砌块具有优良的保温性能。具体而言，在使用自保温混凝土砌块进行墙体砌筑的过程中，其左边的保温板凸起会和右边保温板凸起相互配合，因此砌块左右会形成一个整体性较高的保温墙体，这样一来，砌块之间的灰层会直接被保温层隔断，能发挥优越的保温性能。

3）耐久性能。自保温混凝土复合砌块具有优良的耐久性能。由于砌块保温层形成了一个较为密闭的空间，因此内部的基本保温材料不容易受到外部紫外线的影响，也不容易遭受化学物质的侵蚀。同时，聚苯保温板与空气之间也没有交互渠道，其不容易出现氧化问题，耐久性更高。

4）成本低廉。自保温混凝土复合砌块具有造价成本低的优势。在建筑施工过程中使用该类砌块，施工建设的周期就会更加可控。在外墙施工建设过程中，砌筑砂浆的使用量也会大幅度缩减。除此之外，由于该类砌块有自保温的功能，因此不需要额外进行保温措施，这部分费用也能得到减省，故而该类材料的使用是较为经济合理的[3]。

2 热桥效应的概念

热桥效应，即热传导的物理效应，主要发生在建筑物的外围结构层中，因不同材料或不同建筑构造导致的导热系数不一致，进而引起热传导不均匀的情况。相比普通的砌墙材料，混凝土材料的热传导性能更为优良。混凝土材料的导热性是普通砖块导热性的2 ～4 倍。如果目标施工地点的室内通风条件差，室内外温差大，外墙结构就会频繁接触冷热空气，墙体保温层的导热就容易出现不均匀的问题，最终使墙体出现热桥效应。在该效应影响下房屋内墙容易出现滴水、发霉等问题，如果不及时处理，建筑投入使用后就容易出现质量问题，从而直接影响建筑物的使用寿命[4]。

3 自保温混凝土复合砌块构造策略

3.1 放线及设置拉结筋

使用自保温混凝土复合砌块时，要及时清除砌筑层面的残渣和杂物，使用更精准的定位方式明确门位置线、窗位置线和洞口位置线，让偏差控制在合理范围内。此外，技术人员还要依照原有的优化设计图设置拉结筋，布置构造柱。在构造柱植筋过程中，要尽可能保证上下对齐，否则在绑扎成型过程中，构造柱极易出现扭曲变形等问题。与此同时，施工人员还要及时使用塑料管对植筋孔的杂质和灰尘进行吹扫。在植筋胶凝固之前，不得随意转动或拉拔钢筋，否则会影响其稳定性。在这一过程中，技术人员要使用标尺，并根据皮绳杆的标志来进一步精准确定拉结筋的位置。

3.2 合理完成排砖工序

在排砖过程中，技术人员要完成构造柱和门洞口的处理，及时调整缝隙，根据确定的洞口门窗位置线完成尺寸核对，确保排砖模数长度符合既定要求。施工人员要确保砖砌体的灰缝范围在8 ～12 mm，并确保底部至少砌筑三层烧结页岩的实心砖。此外，在外墙施工砌筑过程中，技术人员要及时了解窗洞的位置、高度，并利用吊线法及时进行检查，确保位置准确，使外墙变得更加美观[5]。

3.3 自保温混凝土砌筑过程

砌筑过程中应注意：第1，在外墙砌筑过程中，技术人员要及时摆正砖的位置，使其底面朝上反砌于墙上。在砌块施工过程中，技术人员要一边砌筑，一边使用砂浆铺设，灰缝必须横平竖直。由于砂浆在铺设后很容易失去塑性，因此要在砌筑阶段及时进行调平，不得随意撞击或移动砌块。如果调平后仍需要调整，就要及时完成原砂浆的清除工作，按照既定要求重新完成砌筑任务。第2，在墙体灰缝砌筑过程中，要合理控制竖向缝的宽度和水平缝的厚度，这2 个数据均要控制在8 ～12 mm。在具体砌筑施工过程中，要尽可能使用原浆进行勾缝，如果仍出现缺灰问题，技术人员要及时使用补胶手段来进行压实，理想状态下会形成凹形缝。技术人员要及时测量凹形缝的深度，深度应保持在约2 mm。第3，在灰缝处理过程中，应尽可能优先选择坐浆法来进行铺设，以使砂浆填满自保温砌块的底面。在对竖向灰缝进行砌筑的过程中，应尽可能让自保温砌块的端面朝上，并及时填满砂浆，以保证在砌上墙时让砌块挤紧砌面。同时，技术人员还要及时添加砂浆，并保证砂浆插捣密实。第4，在砖体、纵横墙和内外墙的砌筑过程中，需要使用同时砌筑的原理，且通过交错搭砌方式完成砌筑任务。在具体的砖体搭砌过程中，需要合理控制搭接长度，不得小于90 mm。如果搭接长度无法达到具体的标准要求，施工人员就要在灰缝中设置点焊钢筋网片，并合理控制钢筋网片两端和竖缝之间的距离，把距离控制在400 mm之内，竖向通缝不应超过2 块自保温砌块之间的距离。

3.4 关注砌筑事项

在具体砌筑过程中，技术人员应使用相互交错搭砌的方式来完成任务。如果中间出现了临时间断处，工作人员应砌成斜槎，斜槎水平投影长度不应小于高度的2/3，否则砌筑质量将会受到负面影响。由于其本身所使用的是自保温混凝土砌块，因此不得与其他材料混用，否则会影响其最终的保温性能。如果仍需要进行镶砌，技术人员就应尽可能选择与保温混凝土砌块相匹配的材料进行成套砌筑。

此外，技术人员还应重视砌筑过程中的施工进度，对砌筑高度应控制在每天约1.4 m，需要使用预制混凝土块。在洞口、门窗等固定节点，使用实心预制混凝土块进行加固。在这一过程中，应优先选择等级强度在C25以上的混凝土完成预制工作。技术人员应尽可能根据砌块的规格和模数确定混凝土预制块的大小。

在一般情况下，混凝土预制块的宽度要与墙体厚度相同，混凝土预制块的高度要与砌块相同。技术人员需利用现场集中加工的方式，及时完成预制块制作方面的任务，并及时将制作好的预制块按照图标指定位置进行摆放，避免错放、漏放等问题。该过程中，上下距离不得超过150 mm，中间间距不得大于500 mm。与此同时，施工人员还要确保门窗固定片的安装位置没有过大的误差。

3.5 有效进行分层抹灰

在分层抹灰过程中，技术人员要合理使用抗裂防水砂浆，并将抹灰厚度控制在5 ～7 mm。在首次抹灰完成后，要等待2 ～3 d 才能进行第二次抹灰。在第二遍抹灰工序开始前，需要在保温砌块墙体和夯交界部位铺设增强网，相应铺设方向应与抹灰前沿长度、方向保持一致。与此同时，交界处外墙内侧悬挂的增强网应比保温砌块搭接长度短150 mm。在具体挂网阶段，混凝土墙可用射钉固定，而砌块墙则应采用钢钉来进行固定。钢钉宜钉在灰缝中，钉的间距不宜大于400 mm。在增强网施工过程中，应使用热镀锌钢丝网。

在进入第三遍抹灰后，应将抗裂砂浆涂抹厚度控制在约3 mm，并使用专业工具把耐碱玻璃纤维网格布压入砂浆内部。完成底层抗裂砂浆施工后，技术人员要时刻关注其变化情况，在适宜时间进行面层抗裂砂浆施工。面部施工厚度应控制在约2 mm。

3.6 严格把控复合砌块构造施工质量

在具体的自保温混凝土复合砌块构造过程中，技术人员还要严格按照既定的质量控制策略和方案，完成构造施工的一系列操作：第1，在大面积砌体施工工序开始之前，要按照既定施工流程完成示范样板的制作，并及时完成验收，且在确定验收合格后才可进行后续的大面积砌体施工。第2，在进行构造柱模板施工建设的过程中，为了提升其稳定性，要使用对拉螺杆来加固，技术人员不得使用火钩破坏墙体，否则会影响最终的施工效果和质量。第3，在模板支设工作开始之前，要先使用双面胶条对浇带位置进行粘贴。这是一种防止混凝土浇筑漏浆问题出现的重要方法。在保存砌筑砂浆的过程中，应避免将砌筑砂浆直接倾倒在混凝土结构上，否则也会影响后续的施工操作。技术人员不得在楼层内私自加水，搅拌砂浆。第4，在进行二次结构浇筑的过程中，要根据实际情况，合理选择使用外挂式的震动器或手机平板振动器完成振捣工作，确保混凝土密实度。第5，在抹灰工程开始之前，要提前完成预埋管线安装等工作，确保相应管线和开关的安装符合抹灰要求。

4 弱化热桥效应的策略

4.1 增加自绝缘块的厚度

为了弱化外墙建筑的热桥效应，要密切关注自保温混凝土复合砌块的热阻值。热阻值与砌块厚度具有紧密关联，砌块厚度越大，热阻值越高，热量散发效果差；砌块厚度越小，热阻值越低，热量散发效果好。在设置自绝缘块的过程中，要根据实际情况进行必要的加厚处理。这样一来，即便自绝缘块的体积、密度并没有发生较为明显的变化，其热阻值也会明显上升，增强自保温混凝土复合砌块保温性能。

4.2 添加轻质性的骨料成分

为了进一步凸显自绝缘块的隔热功效，在使用自保温混凝土复合砌块的过程中要关注块基板性能。研究发现，如果自绝缘块中的孔数量保持一致，那么基板的阻热值就会大幅度上升，从而影响后续的导热效果。而轻骨料、煤渣及建筑回收材料等会影响气块的基本性能，从而影响绝缘器的强度。

为了凸显砌块的耐热、隔热优势，技术人员要在砌块的基础材料中添加一些轻质性的骨料成分，提升砌块材料的隔热和保温功效[6]。

4.3 提升保温新材料的施工效果

在自保温混凝土复合砌块砌筑过程中，技术人员要养成随铺随砌的好习惯，并在自保温混凝土复合砌块的底面铺设保温新材料。在这一过程中，技术人员要及时控制垂直度和平整度，以降低自保温混凝土复合砌块使用过程中热桥效应出现的概率。

4.4 做好灰缝热桥处理工作

技术人员可使用聚氨酯发泡等填补缝隙。需要注意，发泡方向控制难度较大，一旦出现发泡向外墙板膨胀，极易破坏外墙板防水性能，从而直接影响外墙的防热桥效应性能。为了解决这一问题，在自保温混凝土砌块使用过程中，要重视灰缝处理工作：第1，在进行砌筑的过程中，上下缝隙一定要错开，墙体需要贯穿一定量的拉结筋，否则房屋建筑的稳定性无法得到保障。第2，在施工过程中，技术人员要保障砂浆的饱满度，将上皮与下皮的纵向灰缝错开距离控制在15 cm以上。如果无法达到这一标准，技术人员就需要在横向灰缝中添加长度适宜的拉结钢筋。

需要注意，技术人员不得用水冲浆灌缝。砂浆应采用机械搅拌，搅拌时间自投料完算起，应将搅拌时间控制在2 min 以上。为了使砌筑砂浆的使用性能达到既定要求，技术人员需要在搅拌的同时，将砌筑砂浆运送到施工现场。技术人员需要在搅拌工作结束后4 h 内，完成水泥砂浆施工的各项操作。如果在外墙砌筑过程中遭遇了高温天气，施工人员应在2 ～3 h内用完砂浆，否则会影响砂浆性能，导致外墙体出现热桥效应。

4.5 创新使用多排薄壁孔的设计

自保温混凝土复合砌块的隔热层的制作工艺不复杂，使用的材料也较为单一，这会使空心空间的厚度值与砌块热阻值产生一定的数值差。简言之，隔热块的空心厚度值一旦增大，砌块热阻值也会不断增大，这样隔热块的耐热性能就会进一步凸显。但如果将热阻块长度延伸约40 mm，那么热阻值会呈现出缓慢减少的趋向。对此，技术人员进行了反复的实验研究，发现当自绝缘块的热障孔行数增多，热阻性能会得到进一步提升。因此，要想改善自保温混凝土砌块的导热性能，技术人员可根据砌块厚度，使用多排薄壁孔的设计方案，弱化外墙投入使用后出现的热桥效应。

5 结语

将自保温混凝土复合砌块合理运用于民用高层建筑外墙施工中，能提升工程建设质量。施工团队需要在具体施工过程中关注热桥效应，制订具有可行性的弱化热桥效应的策略，如增加自绝缘块的厚度、添加轻质性的骨料成分、提升保温新材料的施工效果、做好灰缝热桥处理工作、创新使用多排薄壁孔的设计等，保障建筑物的使用安全，延长其使用寿命。