HS改良型聚苯模壳格构式混凝土墙体

【摘 要】HS改良型聚苯模壳格构式混凝土墙体是全新的节能环保墙体体系,本文通过对HS改良型水泥聚苯模壳格构式混凝土墙体的组成、墙体性能的特点、结构性能特点等几方面的分析研究,论证了该混凝土墙体的先进性和实用性,在此基础上希望得到进一步推广和应用.

【关 键 词 】模壳；格构式；节能；一体化

0.前言

目前国家墙体改革发展的总体要求由粘土质向非粘土质、由实心墙体向空心墙体、由重质墙体向轻质墙材发展.HS改良型水泥聚苯模壳格构式混凝土墙体是全新的墙体体系,具有抗震、轻质、保温、隔热、防火、隔声、抗冻、变形能力好等优良性能,集模板与保温功能于一体,符合我国建筑节能和墙体改革发展的需要.其建筑体系集抗震、绿色、节能、环保、经济于一体,具有广阔的发展前景.

1.HS改良型聚苯模壳格构式混凝土墙体组成

HS改良型聚苯模壳格构式混凝土墙体以水泥聚苯模壳为混凝土墙体的模板,以自密实免振捣混凝土在模壳孔洞内形成水平、竖向纵横交错的网格式杆件的一种新型混凝土墙体.混凝土在横竖孔槽内流动填满孔隙,经一段时间凝结在保温构件内部形成网格式刚性骨架,一方面它起到支托和连接轻质保温墙体砌体板材的作用,一方面它是墙体的主要承重构件.这正是新型节能墙体绝妙之处.墙体内的水平杆件称格构梁,竖向杆件称为格构柱,其中格构柱梁的端面形状均为圆形,直径160mm,其柱距与梁距均为300mm,格构梁柱内的钢筋一般均为一根,不配置箍筋,两端格构柱内配置加强筋和箍筋,称为边缘构件.

2.HS改良型聚苯模壳格构式混凝土墙体特点

2.1保温、隔热、防火

墙体模壳的主要成分为聚苯颗粒发泡材料拌和物,该材料具有保温、隔热和防火的特点.

2.2轻质、高强

HS改良型聚苯模壳格构式混凝土墙体的模壳为聚苯颗粒拌合发泡水泥及添加剂压铸而成,比同类产品强度高,耐久性好,最重要的是自重很轻,模壳干密度为350±30KN/m3,仅为同体积混凝土墙体的1/6～1/7,为同体积砖墙体的1/5～1/6,工地搬运与吊装构件仅需使用轻型卷扬机或起重机,单一构件则可人工摆放.该墙体材料重量轻,从而减少了基础承受的荷载,可大大节省建筑物基础的投资.同时轻质的材料从可以减少地震破坏.

2.3保温模板一体化

水泥聚苯保温模壳就是一种成套化的小型复合模板构件,它具有观瞻面层,一定的强度、保温功能,它是逐层码筑的,内部形成全部空洞贯通的空腔体,在经过灌注式砌筑方法在空腔体内浇捣混凝土而完成墙体,灌注后的混凝土利用自身的水分和水化热进行养护,早期强度增长迅速,免除了夏季保湿和冬季保温的养护措施,施工不受季节限制,使混凝土强度更有保证.

2.4环保、节能

水泥模壳80%的原材料可采用回收的废弃聚苯乙稀塑料泡沫生产,因此有利于减少白色污染,符合国家节约型社会、可持续发展的方针政策.

3.HS改良型聚苯模壳格构式混凝土墙体结构性能

结构体系上,HS改良型聚苯模壳格构式混凝土墙体模壳内的纵横排列的混凝土梁、柱格构网格结构可以简化成薄壁剪力墙结构体系,这种体系的建筑受力特点更接近于混凝土剪力墙结构,具有很高的水平和竖向承载能力和很好的结构整体刚度,但墙体的侧向刚度略显薄弱,因此设计时规定了高度、层数、开间等限值.由于网状的混凝土整体浇筑,所以结构的整体性能好,抗震性能优越.

3.1强大的承载能力

此种墙体的承重构件横向构件类似于短梁,竖向构件类似于短柱,由于是整体浇和外面一体模壳的挤压约束作用,使其具有很高的竖向承载力；格构式混凝土墙体中的格构梁、格构柱中的插筋不仅起到了结构的构造作用,而且对提高抗剪能力（也就是水平承载力）亦起到了不可忽视的作用.

3.2结构的整体性能好、整体刚度大

保温模壳格构式混凝土结构体系突出的特点是整体性能好,使建筑墙体全部被网状的混凝土连接成为一个整体.这种结构体系属于预制和现浇相结合的半装配式结构,兼有预制构件与现浇构件两大优点,在楼标高处板下均设有与墙体同孔距的凹形聚模壳,现场浇捣混凝土时楼板标高处钢筋与混凝土连续通过,避免了预制构件连接的困难又不需要现浇板的模板与支撑,基本排除了两者的弱点,节点连接更有保障,使结构更具整体性.

3.3良好的抗震性能

墙体具有良好的变形能力和耗能特性,延性系数5.82～8.37,滞回曲线较为饱满.墙体在往复侧向力作用下,整体性能良好,结构的构造形式较为先进,墙体表现出良好的抗震能力.整体结构经国家权威部门抗震实验,其结果采用卧龙波0.3G的能量以使汶川房屋倒塌,而该结构体系当地震波能量体系输入1G能量的实验情况下其结构仍然完好无损.

4.HS改良型聚苯模壳格构式混凝土墙体发展前景

4.1建筑成本低

这种墙体是通过一次性的施工即达到承载、节能、饰面三体合一的功能,此墙体无需二次抹灰表面可观瞻性好,且具有一定的强度满足装修挂载要求.这样可以在施工中省去模板、饰面两道工序；用HS改良型聚苯模壳格构式混凝土墙体建造的房屋由于保温墙体自重轻墙体薄,荷载得到大幅削减,基础底面积缩小很多；同时不需要过梁、圈梁、构造柱的单独设置.这样施工中节省大量材料费、人工费,有效降低了建筑成本.

4.2施工速度快

水泥聚苯模壳尽管块体较大,但密度小,一人即可搬动,由于保温模壳无需砌筑,只需定位摆放发泡胶勾缝即可,施工中不需要瓦工砌筑砂浆；浇注混凝土时保温模壳又起到了模板的作用,无需支模拆模,因此不仅降低了工人的劳动强度,而且可以大大提高施工速度.

4.3标准化程度高

水泥聚苯模壳本身就是一套标准化小型复合模具,在此基础上研制开发了HS改良型聚苯模壳格构式混凝土墙体配套使用的各式异形水泥聚苯模壳,使施工更加简单化、规范化、标准化,节点连接更加牢固更加合理,建筑生产迈向大工业化.

这种墙体具有轻质、保温、隔音、耐火等特性,形成的墙体具有自重轻、变形能力好的特点,其建筑体系集绿色、节能、环保、经济于一体,所以具有广阔的发展前景.

5.结束语

随着墙体改革不断发展,HS改良型聚苯模壳格构式混凝土墙体技术以其独有的优势和先进性能正在被业内人士认可试点应用,随着这项技术的进一步改进和完善成型,希望能够大面积推广应用. [科]

【参考文献】

[1]水泥聚苯模壳格构式棍凝土墙体建筑技术规程.J11793-2011.

[2]水泥聚苯模壳格构式混凝土墙体住宅技术规程.17JGJ149-2004.