自保温砌块类一体化技术构造特征
及节能防火应用特点探析
刘
萍1
李
辉2
陈一全1
250001）
（1.山东省建设发展研究院，山东济南250001；2.山东省建设科技与产业化中心有限公司，山东济南
摘要：选取4类较典型的自保温砌块类一体化技术，以非承重复合自保温砌块、自保温蒸压加气混凝土砌块、蒸压瓷粉加气混凝土砌块和混凝土夹芯秸秆砌块为代表，分别就其技术特征及防火节能应用特点进行介绍分析，尤其是结合其作为自保温砌块应用时的节能设计要求，考虑其不同构造形式时的防火设计应用特点，对现阶段自保温砌块类一体化技术的发展应用前景、防火设计注意问题、性能指标对应关系和今后有待研发方向给出结论与建议。
关键词：自保温；砌块；一体化技术；节能；防火
中图分类号：TU522.3
文献标识码：A
文章编号：1001-6945（2020）01-0069-04
Analysisonstructuralfeaturesofintegratedtechnologyofinsulationblocksandapplicationcharacteristicsofenergysavingandfireprotection
LIUPing
LIHuiCHENYi-quan
Abstract:Fourkindsoftypicalintegrationtechnologiesofinsulationblocksareselected,representedbynon-
load-bearingcompositeinsulationblocks,insulationautoclavedaeratedconcreteblocks,autoclavedporcelainpow⁃deraeratedconcreteblocksandconcretesandwichstrawblocks,andtheirtechnicalcharacteristicsandfireprotec⁃tionandenergyefficiencyapplicationcharacteristicsareanalyzedrespectively,especiallycombinedwiththeener⁃gyefficiencydesignrequirementsoftheirapplicationasinsulationblockssystems.Consideringtheapplicationcharacteristicsoffirepreventiondesignindifferentstructuralforms,thedevelopmentandapplicationofinsulationsionsandsuggestions.
blockintegrationtechnologyatpresentispointedout,aswellastheproblemswithattentiontofireprotectionde⁃sign,thecorrespondingrelationshipofperformanceindexandthedirectiontobedevelopedinthefutureasconclu⁃KeyWords:insulation,block,integratedtechnology,energyefficiency,fireprotection
“保温结构一体化技术”起初被称为“节能与结构一体化技术”，其最早出现在住房城乡建设部建筑节能与科技司于2009年5月21日～22日在北京召开的“新型建筑结构体系——节能与结构一体化技术研讨
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会”。在朱洪祥2013年主编的《建筑节能与结构一体化技术及应用》一书中，将其定义为“集建筑保温功能与墙体围护功能于一体，墙体不需要另行采取保温措施即可满足现行建筑节能标准要求，实现保温与墙体
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同寿命的建筑节能技术”[1]
。包括的四大类型主要是指：①现浇混凝土结构复合墙体保温体系；②砌体自保温体系；③夹芯砌体结构复合保温体系；④装配式混凝土复合墙板保温体系。所谓夹芯砌体结构复合保温体系，是指以普通砖、多孔砖等为墙体砌筑材料，墙体设置外叶墙（非承重）和内叶墙（承重），中间为夹芯保温层，辅以节点部位保温构造措施后形成的保温结构体系。其夹芯保温砌体砌筑材料包括普通砖（烧结砖、蒸压砖、混凝土砖）、多孔砖（烧结、蒸压、混凝土多孔砖）、多孔砌块等新型墙体材料；夹芯保温材料包括现场浇注脲醛树脂（UF）泡沫材料、聚苯板（EPS）、挤塑板（XPS）、硬泡聚氨酯板（PU）等。其实这类技术内容已在国家标准2011中涵盖《砌体结构设计规范》GB50003-[2]。本文将以夹芯砌体结构复合保温体系为主，结合工程应用实践再选取4类较典型的自保温砌块类一体化技术，以非承重复合自保温砌块、自保温蒸压加气混凝土砌块、蒸压瓷粉加气混凝土砌块和混凝土夹芯秸秆砌块为代表，分别就其技术特征及防火节能应用特点进行应用分析。
1非承重复合自保温砌块技术特征及防火节能应用特点
以山东省为例，随着北方寒冷地区节能率的逐步提高，目前与建筑保温一体化技术配套使用的非承重墙体外墙还是以符合自保温砌块为主。其中该类产品的技术特征主要还是夹芯保温类产品构造，根据自保温砌块块体材料的不同，可大致分为自保温混凝土复合砌块、自保温烧结复合砌块、自保温发泡混凝土砌块、和自保温蒸压加气混凝土砌块4类，现行山东省地方标准T2649-2015《非承重砌块墙体自保温系统材料》分为夹芯复合型根据块体复合保温芯材型式不同，（Ⅰ）、注塑复合型（Ⅱ）、填充复合型又将其DB37/Ⅲ）、浇筑复合型（Ⅳ）4种，但均属于“三明治”型式的夹芯保温构造，同时对非承重自保温砌块的最小外壁厚度做出了不小于A级的技术规定20mm和外壁材料燃烧性能等级为[3]。根据其自保温系统构造，非承重复合自保温砌块需要辅以专用砌筑和抹面砂浆厚以共同组成自保温系统的复合墙体，即山东省地方标准DB37/T2649-2015对该类产品的防火要求是基于将抹灰厚度和块体外壁厚均考虑在内，以达到满足现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016-2014的第6.7.3条的“夹芯保温类无空腔符合结构体”防火设计要求。其防火构造特
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砌
块与墙板
征类似于外模板类厚抹灰自保温体系，目前国家防火
设计规范对其技术规定上尚有待商榷，尤其是在寒冷地区的河北省，目前均执行的是保温芯材外侧的不燃防护层预制厚度或外壁厚度为不低于50mm，厚抹灰的抹灰层厚度不计入防护层厚度以内。即使如此，目前砌块外找平抹灰层厚度一般在20mm左右，如外壁厚度为50mm工和监理人员特别注意的地方。
（20+20=40mm20mm，很可能会在工程应用中出现而不足）的现象，这是值得生产、设计、施2自保温蒸压加气混凝土砌块技术特征及防火节能应用特点
从节能角度分析，单一传统的加气混凝土砌块作为外墙基层墙体使用时，在寒冷地区仅仅依靠增加墙体厚度是难以满足设计需要的。从防火角度考虑，尽管现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016-2014对于外墙保温技术的防火提出了较为明确的规定，但是从目前各省市应用自保温砌块的情况来看，大多数的自保温砌块为三明治式的夹芯保温构造，即由内壁、保温层和外壁以及连接件等组成的复合保温砌块。从墙体安全角度考虑，目前三明治式的自保温砌块，其适用年限和耐久性存在问题。从墙体厚度考虑，目前外保温复合加气砌块墙体和复合自保温砌块的墙体厚度大多为260mm~280mm，不但增加了墙体自重，而且压缩占用了建筑有效使用面积，目前很多工程实际应用的复合自保温砌块并不符合结构体两侧的壁厚均不低于50mm的防火构造要求。在不考虑其复合墙体耐火极限前提下，就其构造复合方式而言50016-2014，满足现的第行国6.7.3家标条也有一定困难准《建筑设计防火规范》GB[4]。图1为蒸压加气混凝土块体与浇注EPS颗粒复合方式的自保温砌块，260mm改变了贯通式三明治构造方式，上，采用厚度的复合砌块热阻值可达260mm~280mm可满足寒冷地区节能2.60(m检测结果表明，2·K)/W65%~
以图1蒸压加气混凝土块体侧边和内部预留
空腔块体注入EPS发泡颗粒1-EPS发泡颗粒；2-蒸压加气混凝土块体
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（《非承重砌块墙体自保温系统材料》砌块与墙板
75%防火设计应用方面争议不大。
设计需要，而且其内外侧的壁厚均大于50mm，在
3蒸压瓷粉加气混凝土砌块技术特征及防火节能应用特点
蒸压磁粉加气混凝土砌块充分发挥了建筑陶瓷废渣的优势，以陶瓷废渣粉为硅质材料，水泥、生石灰作钙质材料，石膏作调节剂，铝粉（膏）和硅铁粉作为复合加气剂，辅以多种自行研发的添加剂，经拌和制浆、悬浮活化、浇注入模、插钎、发气预养、拔钎、切割成型，再经蒸压养护制成的轻质自保温砌块[5]。蒸压磁粉加气混凝土砌块与普通蒸压加气混凝土砌块作为外墙使用时的主要性能指标对比分析见表1低，可见其密度优势明显，1。由表与保温板材相当，降低接近约降低1/31/2，左右，极大改善了墙体导热系数极的保温性能。
表1蒸压磁粉加气混凝土砌块与蒸压加气混凝土砌块
主要性能指标对比分析
但陶有生在《墙材革新与建筑节能》发表论文“利用工业固体废弃物生产蒸压加气混凝土制品应注意的问题”并明确强调，生产实践和使用结果证明，陶瓷瓷砖抛光废料瓷粉（CF）不宜用来生产蒸压加气混凝土制品，在寒冷及严寒地区外墙自保温技术工程应用中应慎重选用[6]。这也是现阶段单一匀质墙体材料类自保温技术主要因产品生产存在问题而应用较少的原因所在，也是我们在自保温蒸压加气类砌块生产和应用方面应该注意的地方。而在防火设计应用方面，由于蒸压磁粉加气混凝土砌块是匀质不燃A级材料，没有防火应用争议。焦点问题在于如此低的密度和导热系数，很难确保其抗压强度性能指标的稳定性满足工程应用要求，尤其是现场抽检其导热系数时的尺寸规格300mm×200mm（常用检测规格为长度×宽度×高度，300mm×墙时的常用尺寸规格）受检测设备所限，260mm×200mm（长度×宽度与工程实际应用上×高度，600mm×墙体时为使检测设备方便而出现试块提前预制）会出现不一致现象。这会导致抽检（与实际墙体应用的性能指标可能不同）送检现象，从而达不到准确抽检的目的，使得抽检流于形式，性能指标
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检测结果出现了偏差。
4混凝土夹芯秸秆砌块技术特征及防火节能应用特点
混凝土夹芯秸秆砌块以小麦秸秆和玉米秸秆等农作物秸秆作为主要原料，以石灰浆作为胶粘材料，采用冷压技术制备成型，将其内置于混凝土空心砌块空腔之内作为保温芯材使用，成为自保温复合砌块。刘福胜、王少杰等所著《混凝土夹芯秸秆砌块抗震节能生态宜居村镇建筑》对其生产制备、墙体热工性能和轴心受压、偏心受压、抗剪、抗震等物理力学性能进行了深入研究[7]。但其理论计算和实测的墙体传热系数偏大，1.04W/W/（m其模拟值离散性较大，约为0.58W/（m22·K）~建筑节能设计标准（m2·K）·K~0.98W/），其实测值离散性也偏大，（》m2GB/T50824-2013·K），高于国家标准约为0.57严寒地区农村居《农村居住住建筑外墙传热系数限值取0.50W/（m2地区农村居住建筑外墙传热系数限值取·K）K0.65W/，低于寒冷（对农房建筑外墙传热系数限值取）与《山东省绿色农房建设技术导则0.60W/》JD14-028-2017m2·（m2因此，目前仅适用于我国寒冷地区农房建筑承重或非·K）相当。承重用围护外墙，尚达不到大规模民用建筑节能65%或者更高节能标准的设计要求[1]。混凝土夹芯秸秆砌块与传统有机保温材料自保温砌块的区别在于，有机保温芯材换成了秸秆复合材料，因此在防火设计应用方面，与非承重复合自保温砌块无异。也就是说，混凝土夹芯秸秆砌块仅仅在芯材方面依靠秸秆复合芯材方式很难实现节能应用上的实质性突破，只有在芯材和外壁块体方面同时进行探索研究，满足节能同时考虑防火应用需要，才是最佳研究方向和重点，也是开发再利用农作物秸秆资源的意义所在。5主要结论与建议
通过选取4类较典型的自保温砌块类一体化技术，分别就其技术特征及防火节能应用特点进行分析研究，气混凝土砌块、a.4主要结论与建议如下：
类常见非承重复合自保温砌块、蒸压瓷粉加气混凝土砌块和混凝土夹自保温蒸压加芯秸秆砌块，属于非承重外墙自保温体系中的建筑保温结构一体化技术，在北方寒冷和严寒地区应用前景较好。
砌块而言，b.对于夹芯保温类的砌体复合保温材料自保温其防火性能不仅仅需要其块体简单组合方式的构造防火来类似符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016中第6.7.3条的构造要求，还要满足
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其结构体复合墙体的耐火极限要求。此外，对于外壁厚度不足50mm时，有机保温材料外侧采用抹灰砂浆找平凑足50mm以满足防火构造的做法，其工程实践合理性有待商榷。
c.蒸压瓷粉加气混凝土砌块工程应用可行性和性能指标稳定性等仍需实践验证，作为自保温块体材料使用，尤其注意其抗压强度、体积密度和导热系数三项性能指标的对应关系。
d.混凝土夹芯秸秆砌块目前应用在寒冷地区农房建筑外墙中取得一定技术进展，但应用在寒冷地区节能65%设计要求还需继续探索研究。参考文献：
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北京:中国建筑工业出版社,2013:1-2.
[2]陈一全.建筑保温结构一体化技术应用实践探析
块与墙板
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JD14-027-2017,蒸压瓷粉加气混凝土砌块技术导则[S].2017.
陶有生.利用工业固体废弃物生产蒸压加气混凝土制品应注意的问题[J].墙材革新与建筑节能,2018.02:30-32.
刘福胜,王少杰.混凝土夹芯秸秆砌块抗震节能生态宜居村镇建筑[M].北京:中国建材工业出版社,2018.
收稿日期：2019-12-16
煤矸石制砂的优势煤矸石本质是一种固体废弃物，其含有的硫化物不仅会污染空气，还会污染水体和农田。但煤矸石并不是毫无作用的废物，经过一系列加工后可制成机制砂，用于铁路、公路、建筑等行业。1煤矸石的优势1.1外观煤矸石和天然砂相比，棱角分明且尖锐，含有的针片状较多、较粗糙，外观上有较大的区别。人为的生产工艺来控制、组织生产。1.3性能煤矸石制成的机制砂有更好的黏合度、抗压性好、使用寿命长。2煤矸石制砂都需要哪些设备煤矸石制砂生产线的生产过程主要由给料、粗碎、中细碎、制砂、筛分、输送等环节，可分为固定生产线和移动生产线。2.1固定生产线固定生产线的稳定性强，产量更大，也不会受环境的影响和限制，生产出来的机制砂级配更合理。其主要的生产设备有振动给料机、振动筛、皮带输送机、颚式破碎机、反击破碎机、振动筛、三合一制砂机等设备，如有洗砂需求，可根据需求购买洗砂机和细砂回收机。2.2移动生产线移动生产线移动较灵活，占地面积小，施工比较方便，而且是智能化操作，工作人员在操作中更安全、便捷。其主要的生产设备有移动颚式破碎机、移动反击式破碎机、移动式制砂机等。（李瑜供稿）1.2细度模数天然砂一种细度模数有多种级配，是固定的，不能人为控制。而煤矸石的细度模数是可以通过72
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