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建筑工程岩棉保温复合一体板设计及应用

建筑外墙保温结构除了具备保温功能外，还需兼具隔热、防火、防潮、美观

等功能，以提高建筑外墙保温系统的综合应用效果，改善建筑使用环境，减少资

源消耗。岩棉保温装饰一体板因综合性能突出而在建筑外墙保温装饰工程中取得

广泛应用，且产品生产标准化水平和规模化水平正持续提高，发展潜力巨大，具

有推广价值。在此背景下，深入研究岩棉保温装饰一体板的设计及应用方式具有

必要性，充分发挥出该外墙保温材料的性能优势，提高建筑施工质量。

1岩棉保温复合一体板设计构思

1.1设计思路

在维持建筑主体结构原状的同时，开发综合型建筑墙体外模板，即岩棉保温

复合一体板体系，融合外墙保温功能和外墙模板功能，用于剪力墙或框架-剪力

墙的施工。岩棉保温复合一体板作为外墙结构的外模时，混凝土浇筑效率高，且

能够作为永久性外墙模板，施工后无需拆除，形成集建筑结构和岩棉复合型保温

一体板于一体的完整结构。岩棉保温复合一体板还具有外墙保温功能，因此完成

岩棉保温复合一体板的施工后，便已经做好建筑外墙保温处理，高效施工的同时

满足建筑外墙保温、节能的要求[1]。

1.2设计原则

1)岩棉保温复合一体板应具有较高的强度和刚度，以便发挥出外墙模板的实

用功能，有效承受混凝土浇捣时对模板产生的冲击作用和压力作用，防止模板偏

位、变形。

2)在绿色环保、低碳节能的建筑行业发展趋势下，岩棉保温复合板的设计也

需顺时应势，使设计出的岩棉保温复合一体板具有保温功能。设计人员需要考虑

到原材料的保温隔热特性、结构的组成方式等，进行多维度的优化设计，充分提

升岩棉保温复合一体板的保温隔热性能。

3)根据耐久性和安全性的原则设计岩棉保温复合一体板，使建筑模板与建筑

主体同寿命，发挥出岩棉保温复合一体板的长效性优势。

4)岩棉保温复合一体板的设计还需追求可操作性，即降低施工难度，现场高

效安装，提高施工效率。

5)尽可能设计标准化的岩棉保温复合一体板，再规划好排布方式，现场施工

时直接将完整的岩棉保温复合一体板设置到位即可，减少裁切工作量。

2岩棉保温复合一体板的组成及材料选取

2.1岩棉板

岩棉板属于无机非金属纤维类保温板，原材料以玄武岩、辉绿岩为主，在超

过1400℃的高温中熔融原材料，用高速离心机甩丝，形成无机矿物纤维，在此

基础上，根据材料耐久性、安全性、保温隔热性多项要求，掺入热固性粘结剂、

防尘油及憎水剂，通过外加剂改善材料的综合性能，辅以三维打褶、固化切割等

工艺，最终制作成型。

由于干燥空气导热系数较低，在0℃的温度环境中为0.024W/m2k，同时岩

棉板的纤维间存在丰富的空气间隙，使岩棉板具有良好的保温隔热性能。不仅于

此，岩棉板在憎水性、降噪、弹性消振等方面均具有优势，属于功能丰富且物理

性能稳定可靠的建筑工程材料。

2.2钢丝网架

钢丝网架是岩棉保温复合一体板的受力支撑构件，对结构体系的形态和稳定

性均有明显影响。钢丝网架的原材料为φ6.5mm或φ8mm的普通碳素钢热轧盘

条，经过冷加工拔制硬化后形成力学性能和焊接性能均良好的低碳钢丝，应用于

岩棉保温复合一体板后可提升结构体系的稳定性。

冷拔低碳钢丝以甲、乙两种型号居多，对钢丝做平网焊接处理时，优先选择

焊接性能良好的乙型冷拔低碳钢丝。原材料的强度和冷拔处理后的总伸长量是影

响冷拔低碳钢丝材料强度的重要因素，在建筑外墙岩棉保温复合一体板的选材中，

需要选用伸长率较大的冷拔低碳钢丝，以免在使用时出现无明显变形预兆的脆性

破坏。本次研究采用的是抗拉强度超过550MPa的钢丝，焊点抗拉力不低于330N，

弯曲试验时，在180℃环境中至少弯曲6次，检验钢丝在多次弯曲后是否存在异

常。试验采用的钢丝形态完整，表观质量良好，预先做镀锌防腐处理[2]。

2.3聚合物砂浆

聚合物砂浆位于岩棉保温复合一体板的最外侧，属于重要的防护结构，直接

承受混凝土浇筑和振捣过程中产生的冲击作用和压力，若要保证岩棉保温复合一

体板不受损，则要求聚合物砂浆具有可靠的抗裂性能和抗冲击性能，有效抵御外

部作用。同时，聚合物砂浆需要具有粘结稳定性，与岩棉板、现浇混凝土墙稳定

粘结至一体，构成结构完整、稳定可靠的岩棉保温复合一体板体系。根据试验结

果，从抗拉强度和拉伸粘接强度两个方面评价不同配比时聚合物砂浆的性能。试

验中，水料比分别为：0.2、0.25、0.3、0.35；以胶粉含量为变量参数，设置0%～

4.5%共10组试件(每次均增加