高层装配式建筑预制轻骨料混凝土夹心保温外挂墙板研究

针对预制轻骨料混凝土夹心保温外挂墙板的基本组成,开展适用于高层装配式建筑的LC40轻骨料混凝土研制、FRP连接件与轻骨料混凝土的锚固性能以及预制混凝土夹心保温外挂墙板的防水性能和热工性能研究。研究表明:与同强度等级的C40普通混凝土相比,LC40轻骨料混凝土的28d干燥收缩率增大17%,但抗冻性能和抗碳化性能均优于普通混凝土,FRP连接件与LC40轻骨料混凝土的抗拉拔承载力和抗剪承载力分别降低12%和13%,并提出采用面砖反打作为防护层提高预制轻骨料混凝土夹心保温外挂墙板的防水性能,开发出适用于高层装配式建筑且满足夏热冬冷地区公共建筑节能要求的预制轻骨料混凝土夹心保温外挂墙板。     

基于Hybrid-LCA模型的装配式夹芯保温墙板碳评价

为了量化不同构造的夹芯保温墙板的减排效果,选取6种典型保温构造,基于Hybrid-LCA法建立外墙全生命周期的碳评价模型。量化分析表明：夹芯保温体系的减排效果明显优于外保温体系。以建筑垃圾为保温芯材的夹芯保温墙板减排效果明显优于其他保温墙体。复合夹芯保温墙板减排效果较好,但保温性能下降。普通混凝土夹芯保温墙板物化阶段减排效果优于预制清水混凝土和轻骨料混凝土夹芯保温墙板,同时墙体厚度小的优势增加了住房使用面积,但增加了运营阶段碳排放;预制清水混凝土与轻骨料混凝土夹芯保温墙板物化阶段减排效果差异不大,但由于其保温性能的提升,可降低建筑物运营能耗。     

预制夹芯保温墙体棒状FRP连接件有限元模拟分析

FRP连接件是超低能耗预制夹芯保温墙体中的关键构件,其抗拔抗剪性能直接影响了预制夹芯墙体的力学性能。本研究使用ANSYS有限元模拟软件,对超低能耗预制夹芯保温墙体中FRP连接件进行抗拔及抗剪试验模拟,研究直径16 mm、18 mm、20 mm三类FRP连接件试件的力学性能。结果表明：1)FRP连接件抗拔性能较好,试件抗拔性能均满足规范要求,抗拔试验模拟的破坏形式均为混凝土板的劈裂破坏,试件破坏时FRP连接件均完好。2)FRP连接件抗剪性能较差,夹芯墙板内外叶板易出现较大竖向相对位移,抗剪承载力试验中只有当连接件直径达到20 mm时,试件抗剪承载力及内外叶墙体之间的相对位移达到规范要求。     

自保温墙体混凝土配制及性能研究

现有混凝土框架结构外墙一般采用独立的维护结构和保温层组成,或者采用工业复合墙板,以满足外墙整体功能要求。由于维护结构材料和保温材料的物理、力学性能相差甚远,墙体整体耐候性、耐久性等性能难以达到统一,而且受外部环境因素的影响,保温材料和维护材料之间的结合可靠性也受到影响,降低了使用寿命,增加了维修成本。针对这些问题,本文根据轻骨料混凝土力学性能和保温性能良好的特点,结合混凝土空心板的保温隔热性能,对轻骨料自保温空心墙板的混凝土配制及性能进行研究,为自保温墙体的制作提供依据。     

预制混凝土夹心保温外挂墙板的研究进展

预制混凝土夹心保温外挂墙板是一种兼具施工装配化和建筑低能耗的新型节能墙板。综述了其组成构造、材料、类型、特点、工程应用以及国内外对其力学性能、热工性能、抗火性能和连接件等方面的研究现状。探讨了墙板性能与多因素耦合作用及连接件温度应力之间关系的研究不足、对地域性村镇建设专用的预制混凝土夹心保温外挂墙板体系研究较少、地域性村镇建设标准尚缺失、国家标准和图集不完善、缺乏设计该类墙板的专用软件、纤维连接件制作工艺复杂、内外页墙多为厚重的普通混凝土、运输吊装不便等问题。提出了将高性能轻骨料混凝土引入该类墙板,研发集强锚固、高耐久、良耐火、低导热、制作简易于一体的新型连接件及其质量保证与评价体系等建议,以期使其轻质高强、安全耐久。最后展望了大掺量工农业固体废物、新型高效节能材料、相变材料、光催化材料等以新材料为为突破口达到A级防火要求的新型多功能一体化预制混凝土夹心保温外挂墙板体系,在推动装配式建筑和超低能建筑节能领域的光明前景。     

承重保温一体化预制墙板轴压性能的试验研究

通过5榀全尺寸承重保温一体化预制墙板竖向轴压试验,研究了洞口、高厚比及加载方式对轴压作用下墙板的破坏模态、承载力、裂缝发展等受压性能的影响,分析蒸压砂加气混凝土砌块与混凝土框格的整体协同受力性能。试验研究表明：集中荷载作用下,肋柱局部发生受压破坏,墙板中肋柱、肋梁和砌块整体协同受力性能较好;均布荷载作用下,在试验高厚比范围内,墙板平面外侧向位移均小于6 mm,无面外失稳破坏,随着墙体高厚比增加承载力有所减小,洞口的存在可改变墙板的破坏模态;蒸压砂加气混凝土砌块与混凝土框格相互约束形成受力整体,肋柱承担主要荷载;给出承重保温一体化预制墙板轴心受压承载力计算式,算式计算结果与试验值吻合较好。     

超薄预制混凝土保温复合墙板制备与性能研究

采用真空绝热板制作超薄预制混凝土保温复合墙板可以最大限度地实现外围护墙体的承重、保温、装饰、防火、防水、耐久性等功能,可以大大减少保温层和外页板厚度,同时解决真空绝热板不可切割、"三明治"保温墙板外页板厚度过厚带来的安全隐患、保温材料不能与建筑物同寿命等问题。探索了超薄预制混凝土保温复合墙板的制备工艺,并对墙板的系统拉伸黏结性能、抗开裂性能和热工性能进行研究。结果表明:界面剂有利于改善真空绝热板与砂浆、混凝土等无机材料的黏结,CM砂浆与界面剂的界面黏结强度略高于SM砂浆与界面剂的界面黏结强度;I-SM砂浆适合作为墙板的外页板砂浆层,具有较好的抗开裂性能和耐久性,对于塑料膨胀锚栓连接件和不锈钢插销式连接件均有较好的适应性;与玻化微珠保温砂浆相比,聚乙烯(PE)棒对墙板热工性能的影响较小,更适宜作为板缝填充材料。     

预制混凝土夹心保温墙板的应用思考

作为新型墙材的预制混凝土夹心保温墙板具有承重和保温的双重性能,在装配式混凝土结构中得到了广泛推广。预制混凝土夹心墙板包括外叶墙、内页墙及保温层,被划分为复合墙板。由于其整体性能优异,与传统墙体的外保温与内保温相比能够达到与结构同寿命,因此得到广泛应用。但是,由于现阶段预制混凝土夹心保温墙板的规范不健全,生产工艺不成熟仍然存在许多问题。本文阐述了预制混凝土夹心保温墙板的优异性能及系列问题,并对今后预制混凝土夹心保温墙板的研究工作进行了展望。     

预制混凝土夹心保温外挂墙体桁架式不锈钢连接件抗拔与抗剪性能试验研究

预制混凝土夹心保温外挂墙体具有承重、保温与装饰一体化的优点,可实现保温体系与主体结构同寿命。桁架式不锈钢连接件是预制混凝土夹心保温外挂墙体常用的一种连接件形式。系统开展了适用于50mm厚保温层预制混凝土夹心保温外挂墙体的桁架式不锈钢连接件的抗拔与抗剪性能试验,结果表明:连接件的抗拔破坏形态为腹杆拉断或锚固端焊点脱开,抗拔承载力试验值为21k N;连接件抗剪破坏形态为受压腹杆屈服,受拉腹杆拉断,单个600mm波段连接件的抗剪承载力试验值为18.7k N;连接件抗拔和抗剪承载力均有较大安全储备。     

预制夹芯保温墙体连接件的研究现状

随着建筑产业现代化的发展,预制混凝土夹心保温墙体得到了一定的应用,其主要是由内外层混凝土墙板、保温层与连接件组成,连接件性能的优良直接对内外层混凝土墙板的组合效率产生重要影响。主要介绍了预制夹芯保温墙体中连接件的相关性能,总结了国内外有关保温墙中连接件性能的研究现状,并对连接件未来的研究方向进行了展望。     

石墨阻燃型高效节能复合墙体保温板

保温墙体是节能建筑的重要组成部分,实现保温与结构一体化是未来节能建筑的发展方向。传统的有机保温材料发泡聚苯乙烯(EPS)与发泡聚氨酯(PU)已被广泛用于墙体保温。随着GB 50016—2014《建筑设计防火规范》对建筑防火等级要求的提高,开发阻燃型的墙体保温材料势在必行。本保温板以3~5 mm和0.5~1 mm 2种粒径的EPS颗粒为主要原材料,经级配设计后作为骨料,以PU作为胶结料,以可膨胀石墨作为阻燃剂,制成阻燃型的复合保温材料芯材;以聚合物水泥砂浆作为面层并以耐碱玻璃纤维方格网作为增强材料制成复合墙体保温板。该保温板可以作为节能建筑外墙、外侧梁柱混凝土施工的模板,经热工分析,复合板材可以达到节能65%以上的总体要求,可以在节能建筑工程中推广使用。     

夏热冬暖地区装配式民用建筑混凝土预制外墙板热工性能分析

随着社会的发展,装配式建筑因建设效率高,对环境污染小等特点而倍受青睐。夏热冬暖地区民用建筑外墙的热工性能要求主要针对隔热,文章分析了装配式建筑外墙采用的混凝土预制墙板的热工性能及复合保温隔热层、隔热涂料加隔热腻子两种措施对其热工性能的改善效果。结果表明：较薄混凝土预制墙板不能满足现行标准的节能和隔热要求,隔热涂料加隔热腻子是适合改善夏热冬暖地区的预制外墙板热工性能的措施。     

预制型外墙外保温节能装饰构件板

为实现外保温层与墙体的可靠联接和提高抗恶劣环境能力,降低造价,研制了预制型外墙外保温节能装饰构件板。介绍了该板的设计构思、结构、安装工艺及板（间）缝的保温防渗处理;该板与２００ｍｍ厚混凝土墙复合砌体的冬季现场热工测试表明达到ＪＧＪ２６－９５对北京地区的节能要求;板材价约为５５元／ｍ２,加施工价合计为８０元／ｍ２,与现在用得较多的内保温做法接近,但综合效益高于后者。     

EPS新型节能墙体外保温材料

墙体材料的节能、环保是建筑材料发展的主要方向之一,改性EPS轻集料混凝土作为一种新型墙体材料,具有轻质、保温、节能的特点。对轻集料混凝土材料性能及作用进行分析和比较,得出其合理配合比,并进一步分析其抗压强度与密度的关系及其受压破坏机理,从而为其在我国的推广应用提供依据。     

一种新型自保温轻集料混凝土多孔砖的研究

利用采石场废弃石渣粉、废旧聚苯乙烯泡沫颗粒、水泥为原料,经过孔型设计、配合比设计和生产试制,研制了一种新型自保温轻集料混凝土多孔砖,并进行了墙体热工试验.试验表明,所研制的轻集料混凝土多孔砖保温性能好,其墙体热工性能完全满足夏热冬冷地区居住建筑节能50％墙体热工性能规定性指标要求.     

预制夹心混凝土墙板热工性能研究

通过研究不同种类及厚度的夹心保温材料、拉结件布置数量及保温板缝隙宽度,分析了其对预制夹心混凝土墙板传热系数的影响。结果表明:夹心层保温材料导热系数越小、夹心层越厚,预制夹心混凝土墙板传热系数越小;非金属拉结件对夹心墙板传热系数的影响约为1.3%～3.2%,夹心层厚度越厚,墙板传热系数越小,拉结件影响越大;夹心层保温板采用定制式保温板可有效降低保温板缝隙对预制墙板传热系数的影响,计算结果可为预制夹心墙板的热工设计提供依据。     

预制混凝土夹心保温墙板热工性能优化设计建议

预制混凝土夹心保温墙板具有较好的承载、保温与隔声等性能,是目前装配式建筑中主流的外围护构件,但在目前的设计与实际应用中,墙板实际的热工性能未能充分的得到发挥。结合前期学者的理论研究与实际的工程应用,针对如何提升墙板热工性能给出了优化设计的建议,为夹心保温墙板的设计与应用提供参考。     

装配式住宅预制夹芯保温复合外墙内部冷凝问题研究

分别以泡沫混凝土保温板和改性酚醛保温板作为预制夹芯保温复合外墙的夹芯保温层材料,对夹芯保温复合外墙的内部冷凝问题进行了理论计算,结果表明,在夏热冬冷地区墙体构造为60mm钢筋混凝土+70mm泡沫混凝土+60mm钢筋混凝土的夹芯保温复合外墙内部存在冷凝问题,但泡沫混凝土保温层因内部冷凝受潮而增加的湿度增量在允许范围之内,所产生的冷凝水数量不会对结构造成损害;而墙体构造为60mm钢筋混凝土+40mm 改性酚醛保温板+60mm钢筋混凝土的夹芯保温复合外墙内部则不存在冷凝问题.     

轻型竹木复合墙体的热工性能试验研究

为研究轻型竹墙的热工性能,促进推广此类新型轻质墙材在节能建筑中的应用,设计并制作了2片轻型竹墙、1片轻型木墙以及1片轻型竹木复合墙,并进行了墙体的防护热箱试验,实测获取了墙体的热阻和传热系数。结合已有文献中轻钢龙骨墙体的热工性能的试验研究结果,对轻型竹墙、轻型木墙以及竹木复合墙体等的热工性能进行了比较研究。根据ISO 6946:2007的平均传热系数计算方法对轻型竹墙、轻型木墙以及轻型竹木复合墙体的稳态传热性能进行了计算和有限元分析,验证了有限元分析的可行性。基于有限元模型分别以材料的导热系数、龙骨间距、龙骨厚度及墙内钉间距为参数对3种轻型竹木墙体的热工性能进行了模拟分析。结果表明：轻钢龙骨墙体的传热系数最大,轻型竹墙与木墙的传热系数相近,说明以竹代木的设计理念是可行的;龙骨材料的导热系数垂直积层方向变化对墙体的热工性能影响较大;增加龙骨间距可适当减小墙体的传热系数,而增大龙骨厚度则可大幅减小墙体的传热系数;墙体热工性能受墙内钉间距影响较小,钉间距超过150mm时可忽略其影响。     

不同裂缝尺度下无机轻骨料砂浆外墙外保温系统温度场分析

研究了不同裂缝尺度下无机轻骨料砂浆外墙外保温系统的温度场变化情况,对含预制裂缝宽度为0.05 mm、0.10 mm、0.20 mm、0.30 mm、0.40 mm和0.50 mm的试件进行了160次热雨循环试验,测量了不同裂缝尺度下试件的温度值,分析了各阶段的温度场变化规律.结果表明:与无裂缝情况下相比,试件预制裂缝对...