材料科學概論第七章復合墻板與復合墻體

1、材料科學概論第七章復合墻板與復合墻體第1頁，共37頁，2022年，5月20日，22點31分，星期四7.1概述復合墻體：用兩種或兩種以上完全不同性能的材料，采用不同的工藝復合而成的，具有多種使用功能的建筑物立面圍護結構。復合墻板：兩種或兩種以上不同性能的材料，應用某些工藝制作而成的一種建筑預制品。第2頁，共37頁，2022年，5月20日，22點31分，星期四第3頁，共37頁，2022年，5月20日，22點31分，星期四復合墻體分類復合外墻：用復合方法建造的建筑外立面的不透明圍護結構；在建筑物中應該能夠抵抗外部環(huán)境施加的各種不良影響，除了稱受各種荷載，還應起到保溫、隔音等作用。復合內墻：用復合方法

2、建造的建筑物內部用于分戶或分室的墻體；除應該能承受自重或部分外加荷載，主要要求提高隔音性能和防火性能，改善居住安全性和舒適性。第4頁，共37頁，2022年，5月20日，22點31分，星期四復合外墻：保溫復合墻體、隔聲復合墻體復合墻體的構造形式：結構+內側預制保溫板結構+內側現場保溫砂漿層結構+內側絕熱板材+現場保護層結構+外側預制保溫板結構+外側絕熱板材+現場保護層預制夾芯式復合墻體第5頁，共37頁，2022年，5月20日，22點31分，星期四常用復合外墻板：玻璃纖維增強水泥（GRC）復合外墻板、鋼筋混凝土復合外墻板、鋼絲（筋）網架水泥復合外墻板、后充填式增強混凝土復合外墻板和金屬面夾芯復合外

3、墻板常用復合內墻板：石膏板復合內墻板、纖維水泥板復合內墻板、硅酸鈣復合內墻板、后充填式增強混凝土復合內墻板第6頁，共37頁，2022年，5月20日，22點31分，星期四7.2復合墻板GRC復合外墻板鋼絲網架水泥夾芯板鋼筋混凝土巖棉復合外墻板鋼絲網巖棉夾心復合板金屬面夾芯板第7頁，共37頁，2022年，5月20日，22點31分，星期四7.2.1 GRC復合外墻板定義：以GRC材料為面層，中間設鋼筋混凝土肋，并填充絕熱材料作內芯，采用一次成型的一種輕質復合墻板。性能：高強度、高韌性、高耐候性和良好的保溫隔熱性能，、規(guī)格尺寸大、自身重量輕、面層造型豐富等應用：框架結構建筑，尤其是高層寬假結構建筑第8

4、頁，共37頁，2022年，5月20日，22點31分，星期四定義：三維空間焊接的鋼絲網骨架和聚苯乙烯泡沫塑料板或半硬質巖棉板構成網架芯板，兩面再噴涂水泥砂漿面層后形成的一種復合墻板性能特點：質輕、高強、保溫、隔聲、抗震應用：建筑物的外圍護墻、內隔墻等鋼絲網水泥類夾芯復合板 第9頁，共37頁，2022年，5月20日，22點31分，星期四 結構形式分為兩種 整體式:以比利時的Sismo，奧地利的3D板以及韓國的SRC板為代表。這種板是先將保溫芯材置于兩層鋼絲網之間然后再用短的連接鋼絲將兩層鋼絲網焊接起來。 集合式:“泰柏板”(又稱舒樂板)為代表。這種板是先將兩層鋼絲網用“之”字形鋼絲焊接起來，然后在

5、空隙中插入保溫芯材 第10頁，共37頁，2022年，5月20日，22點31分，星期四 這兩種形式的復合板均是通過連接鋼絲與兩層鋼絲網組成一個穩(wěn)定的性能優(yōu)越的三維結構，但后者的生產效率高，芯材與鋼絲網之間不易移位，而且產品規(guī)格變化也比較靈活。泰柏板第11頁，共37頁，2022年，5月20日，22點31分，星期四第12頁，共37頁，2022年，5月20日，22點31分，星期四 鋼絲網水泥夾芯復合板在現場組裝后，再用水泥砂漿抹面，還可以噴涂各種涂料、粘貼瓷磚、馬賽克等裝飾材料。這類復合板已列入近代發(fā)展的重要墻體材料之一，可適用于各種非承重墻體，在低層建筑中也可用作承重墻體。此外，為了達到隔熱、保溫、

6、隔聲等待殊要求的，亦可固定在磚混或混凝土墻上使用。適用范圍第13頁，共37頁，2022年，5月20日，22點31分，星期四 泰柏板標準厚度約100mm，可以使建筑物構架承受的墻荷重減少64一72，從而可觀地減少基礎和構架的造價。 泰柏板熱阻為0.64m2kw，為一磚墻熱阻0.327m2kw的兩倍，從而泰柏板比一磚墻板節(jié)約能耗一半。第14頁，共37頁，2022年，5月20日，22點31分，星期四泰柏墻板的性能及特點 自重輕 強度高 耐火 隔熱保濕 隔音性好 防震 抗潮濕、抗冰凍融化； 運輸方便、無損耗； 裝配化施工： 墻體厚度約100mm，較磚墻提供更大的實用面積，提高面積利用系數達13%以上；

7、 在水泥沙漿表面上可以做各種裝飾面層，第15頁，共37頁，2022年，5月20日，22點31分，星期四第16頁，共37頁，2022年，5月20日，22點31分，星期四西部電廠施工現場（泰柏板）第17頁，共37頁，2022年，5月20日，22點31分，星期四鋼筋混凝土類夾芯復合板 1985年我國研制成功混凝土巖棉復合板，它可作為承重型外墻板，適用于大模板工藝建筑和裝配式大板建筑。承重型混凝土巖棉復合板的結構，總厚為250mm，其中內側為承重的混凝土結構層150mm，這是根據北京地區(qū)八度抗震設防要求而設計的。巖棉保溫層為50mm厚，外側為混凝土保護層50mm。 承重型混凝土巖棉復合板已經達到490

8、mm厚磚墻的保溫效果，具有節(jié)省建筑采暖能耗的作用 第18頁，共37頁，2022年，5月20日，22點31分，星期四鋼絲網巖棉夾心復合板 鋼絲網巖棉夾心復合板是一種新型建筑板材，是采用二層鋼絲網片中間填充半硬質巖棉板，用短的聯系鋼絲與二層網片焊接起來這樣聯系鋼絲和二層鋼絲網組成一個穩(wěn)定的性能優(yōu)越的半空間網架體系。GY板在現場組裝，表面噴涂或涂抹水泥砂漿后可做多種裝飾。第19頁，共37頁，2022年，5月20日，22點31分，星期四 重量輕。以GY2.550的板為例說明：GY2.550的板是用直徑2.5鋼絲，容重為100kg/m3的厚50mm的巖棉制成，其重量小于10kg/m2。做成墻體后(每面抹

9、25mm水泥砂漿)，墻自重110kg/m2，加上墻體輔件總重量要比240磚墻輕60以上(240磚墻自重470kg/m2)，因而可以大大降低建筑物的基礎壓力節(jié)省了建筑物的成本。 主要技術性能及特點 第20頁，共37頁，2022年，5月20日，22點31分，星期四 承載能力大。GY板在聯系鋼絲的作用下，與兩側鋼絲網一起組成了一個穩(wěn)定的半空間網架結構，在受力情況下能使兩側鋼絲與抹面砂漿共同工作，因而可將GY板截面看做和傳統的鋼筋砼一樣進行分析。在對GY板進行的橫向、軸向、側向荷載的試驗結果都能說明兩側的鋼絲網均能同步變形。第21頁，共37頁，2022年，5月20日，22點31分，星期四 保溫性能優(yōu)越

10、。由于用了高效節(jié)能的保溫材料一半硬質巖棉板因而GY板具有優(yōu)良的保溫性能。GY2.560的GY板的熱阻比490磚墻要高。 防火性能好。由于GY板墻體的材料部是無機不燃材料，而墻體抹(噴)成一個整體，沒縫隙，在進行防火試驗時，經過2.5h的試驗試件完整沒有破壞，背火面溫度沒有超限，也沒有明顯裂紋，燒后仍成整體，因此GY板的耐火根限要大于2.5h。第22頁，共37頁，2022年，5月20日，22點31分，星期四 隔聲性能好。GY2.550的GY板，抹灰后的厚度110120mm，經清華大學建筑物理實驗室用插入損失法測量并推導出的隔聲量為48dB，可滿足隔墻二級標準要求。 抗凍融性能。按照改抗凍性試驗方

11、法(建筑材料試驗方法)進行的20C十20C凍融循環(huán)試驗，反復25次后，按照常規(guī)施工方法制做的GY板構件，外觀沒有變化，而且內部鋼筋沒有銹蝕，巖棉也沒有吸水，證明可以抵抗凍融的考驗。第23頁，共37頁，2022年，5月20日，22點31分，星期四 抗震性能。GY板相對磚墻比較，體輕，采取的鋼絲網格密，采用非剛性連接，構筑物成一整體，有良好的抗震性能。 建造能耗低。GY板由于選用了高效保溫材料巖棉作為絕熱芯材，而鋼絲網作為骨架材料并接成空間格架結構使其具有優(yōu)越的承載能力因此，GY板用材省、制造能耗低，在綜合經濟性能上能與磚相比。第24頁，共37頁，2022年，5月20日，22點31分，星期四定義：

12、以厚度為0.50.8mm的金屬板為面材，以硬質聚氨酯泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫塑料或巖棉等絕熱材料為芯材，經過粘結復合而成的夾芯板材。性能特點：質量輕、強度高、具有高效絕熱性；外形美觀、施工方便；可多次拆卸，重復安裝使用，耐久性較高應用：冷庫、倉庫、商場、辦公樓、活動房、展覽館等場所。 7.2.5 彩色壓型鋼板夾芯板第25頁，共37頁，2022年，5月20日，22點31分，星期四第26頁，共37頁，2022年，5月20日，22點31分，星期四鏡面聚氨脂（巖棉）夾心板第27頁，共37頁，2022年，5月20日，22點31分，星期四EPS玻璃棉（巖棉）聚氨脂 隔熱夾心板第28頁，共37頁，2022年，

13、5月20日，22點31分，星期四EPS玻璃棉（巖棉）聚氨脂 隔熱夾心板2第29頁，共37頁，2022年，5月20日，22點31分，星期四第30頁，共37頁，2022年，5月20日，22點31分，星期四第31頁，共37頁，2022年，5月20日，22點31分，星期四第32頁，共37頁，2022年，5月20日，22點31分，星期四第33頁，共37頁，2022年，5月20日，22點31分，星期四7.3 墻體保溫外墻內保溫外墻外保溫外墻夾芯保溫第34頁，共37頁，2022年，5月20日，22點31分，星期四三種外墻保溫方法的對比內保溫外保溫夾芯保溫優(yōu)點對面層無耐候性要求；施工便利，不受氣候影響；造價適

14、中墻體溫度變形小，壽命長；阻斷冷橋；室溫更穩(wěn)定；利于舊房改造；綜合經濟效益好絕熱性能優(yōu)于內側保溫結構；現場施工，造價不高缺點有冷橋，絕熱效率低（30%40%），內墻面易結露；有效使用面積減少；室溫波動較大冬季、雨季施工受限；對面層聚合物砂漿抗裂形要求高；若用預制板材對接縫處理要求嚴格；造價較高有冷橋，絕熱效率較低（50%75%）；墻體厚影響使用面積；第35頁，共37頁，2022年，5月20日，22點31分，星期四冷橋：又稱熱橋，指在外墻和屋面等圍護結構中的鋼筋凝土，金屬的梁、柱、肋等部位，這些部位的傳熱能力較強，熱流較為密集，冬季時該處內表面的溫度必然較低，故稱冷橋。常見的熱橋發(fā)生在外墻周邊的圈梁，門窗過梁，鋼筋混凝土或鋼框架梁、柱以及金屬玻璃窗框等處。結露：由于圍護結構