211加气混凝土砌块外墙自保温

建筑节能技术江苏建筑职业技术学院

学习单元二建筑外墙节能主讲教师王磊第十一讲外墙自保温技术--蒸压加气混凝土外墙自保温技术蒸压加气混凝土是由磨细的硅质材料、钙质材料、发气剂和水等搅拌、浇筑、发泡、静停、切割和蒸压养护等工艺过程而得到的多孔混凝土制品，属硅酸盐混凝土。由于采用蒸压养护工艺，故称为蒸压加气混凝土，简称加气混凝土。1

蒸压加气混凝土的基本特性加气混凝土具有轻质、保温、隔热、隔声、阻燃等特点，可以加工制作成不同规格的砌块、板材和保温制品。生产低污染、低消耗，应用广泛。蒸压加气混凝土砌块既能用作围护结构，又有良好的热工性能，因此将其用做外墙是较合理的节能保温途径。1

蒸压加气混凝土的基本特性1）重量轻加气混凝土的干密度一般为500〜700kg/m3，相当于黏土砖的1/3，混凝土的1/4,单排孔空心砌块的1/2,三排孔空心砌块的1/3,采用加气混凝土的墙体可大大减轻建筑物自重，进而减小建筑物的基础及梁、柱等结构构件的尺寸，节约建筑材料和工程费用。1

蒸压加气混凝土的基本特性加气混凝土漂浮在水面上2）保温性能好加气混凝土内部具有大量的气孔和微孔，因而具有良好的保温隔热性能，加气混凝土的导热系数通常为0.09〜0.22W/(m•K),仅为黏土砖的1/4〜1/5,普通砖的1/5〜1/10。20cm厚的加气混凝土墙的保温.隔热效果相当于49cm厚的普通黏土砖墙。1

蒸压加气混凝土的基本特性3)可加工性好，施工便捷加气混凝土不用粗骨料，具有良好的可加工性，可锯、刨、钻、钉，并可用适当的粘结材料粘结.给建筑施工提供了有利的条件，一块砖相当于18块红砖，降低劳动力成本，提高砌筑速度。1

蒸压加气混凝土的基本特性4)耐火极限高加气混凝土砌块的耐火极限在700℃以上，受到700℃以下的温度作用其强度不会受到明显损失，为一级耐火材料。5)隔声性能好加气混凝土的多孔结构使其具备良好的吸音、隔声性能。100mm厚砌块墙体双面抹灰，平均隔声量为40.6dB。1

蒸压加气混凝土的基本特性6)绿色环保加气混凝土制品的γ射线照射量仅为12μγ/h，远低于37μγ/h的国家标准和24μγ/h的国际标准。1

蒸压加气混凝土的基本特性7)原料广，生产效率髙，生产能耗低加气混凝土可以用砂子、矿渣、粉煤灰、水泥等原料生产，可以根据各地的实际条件确定品种和生产工艺，并且可以大大利用工业废渣。加气混凝土生产耗能较低，其单位制品的生产能耗仅为同体积黏土砖能耗的50%。1

蒸压加气混凝土的基本特性8)耐久性好加气混凝土不易老化、风化，是一种耐久的建筑材料，其正常使用寿命完全可以和各类永久性建筑物的寿命相匹配。9)抗震性能好加气混凝土砌块具有良好的抗震性能，日本大阪地震中唯有加气混凝土板材建造的房屋破坏最轻。1

蒸压加气混凝土的基本特性2蒸压加气混凝土砌块质量指标1)尺寸允许偏差和外观质量2蒸压加气混凝土砌块的质量指标砌块的立方体抗压强度2)物理力学性能2蒸压加气混凝土砌块的质量指标

砌块的干密度级别干密度级别B03B04B05B06B07B08干密度优等品（A)300400500600700800合格品（B)325425525625725825砌块的强度级别干密度级别B03B04B05B06B07B08强度级别优等品（A)A1.0A2.0A3.5A5.0A7.5A10.0合格品（B)A2.5A3.5A5.0A7.52蒸压加气混凝土砌块的质量指标干燥收缩、抗冻性和导热系数

干密度级别B03B04B05B06B07B08干燥收缩值标准法（mm/m)≤0.50快速法（mm/m)≤0.80抗冻性质量损失（％)≤5.0抗冻强度(MPa)≥优等品（A)0.81.62.84.06.08.0合格品（B)2.02.84.06.0导热系数（干态）[W/(mK)]≤0.100.120.140.160.180.202蒸压加气混凝土砌块的质量指标加气混凝土密度越低，强度越低，导热系数越小，保温隔热性能越好。B03级加气混凝土尽管具有较低的导热系数，但其抗压强度只有1.0MPa，特别是冻后强度只有0.8MPa,不适合做墙体保温材料。B04级以上可以用作单一墙体外保温材料。2蒸压加气混凝土砌块的质量指标3）加气混凝土砌块与其他墙体材料热工性能比较种类密度(kg/m3)导热系数[W/(m•K)]种类密度(kg/m3)导热系数[W/(m•K)]加气混凝土400～7000.12～0.18烧结多孔砖8000.28烧结实心砖16000.81蒸压灰砂砖14000.44～0.64烧结多孔砖12000.43钢筋混凝土23001.75导热系数最低，密度最小的材料。4）墙体传热系数指标保温材料厚度(mm)外墙总厚度(mm)主断面传热阻[(m2•K)/W]传热系数[W/(m2•K)]热惰性指标1501801.120.893.211802101.310.763.752002301.440.704.162402701.690.594.922502801.750.575.103003302.060.496.053503801.370.427.004004301.690.377.94不同厚度B04级加气混凝土砌块外墙传热系数由表可以看出，墙体传热系数随墙体厚度的增加而显著降低。3砂浆质量指标蒸压加气混凝土砌块砌体专用砂浆包括：砌筑砂浆和抹面砂浆两种。砌筑砂浆是指由水泥、砂、掺合料和外加剂制成的用于蒸压加气混凝土的砌筑材料；3砂浆质量指标抹面砂浆是指由水泥或石膏、砂和外加剂制成的用于蒸压加气混凝土的抹面材料。建材行业标准《蒸压加气混凝土用砌筑砂浆与抹面砂浆》（JC890—2001)规定了其产品质量指标。3砂浆质量指标蒸压加气混凝土用砌筑砂浆与抹面砂浆的质量指标项目砌筑砂浆抹面砂浆干密度（kg/m3)≤1800水泥砂浆≤1800;石膏砂浆≤1500分层度（mm)≤20水泥砂浆≤20凝结时间（h)贯入阻力达到0.5MPa时，3～5h水泥砂浆：贯入阻力达到0.5MPa时，3～5h石膏砂浆：初凝≥1；终凝≤8导热系数[W/(m•K)]≤1.1石膏砂浆：≤1.0抗折强度（MPa)—石膏砂浆：≥2.0抗压强度（MPa)2.5、5.0水泥砂浆：2.5、5.0石膏砂浆：≥4.0粘结强度（MPa)≥0.20水泥砂浆：≥0.15;石膏砂浆：≥0.30抗冻性25次（％)质量损失≤5强度损失≤20水泥砂浆：质量损失：≤5强度损失：≤20收缩性能收缩值≤1.lmm/m水泥砂架：收缩值≤1.lmm/m石膏砂浆：收缩率≤0.06%4加气混凝土与聚苯板外保温性能对比1）胶粉聚苯颗粒贴砌聚苯板外保温(1)基本构造胶粉聚苯颗粒贴砌聚苯板外保温做法采用《胶粉聚苯颗粒复合型外保温体系》（CAS126—2005)中提出的“贴砌聚苯板LBL型”外墙外保温系统做法，系统的基本构造如图所示。4加气混凝土与聚苯板外保温性能对比胶粉聚苯颗粒贴砌聚苯板外保温系统4加气混凝土与聚苯板外保温性能对比(2)热工性能经计算，胶粉聚苯颗粒贴砌聚苯板外墙的传热热阻R0=2.13(m2•K)/W,传热系数K=0.469W/(m2•K)；热惰性指标D=2.971。4加气混凝土与聚苯板外保温性能对比根据《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》（JGJ134—2010)，外墙部分的传热系数、热惰性指标应满足以下要求：当传热系数K≤1.5时，热惰性指标D≥3.0；当K≤1.0时，D≥2.5。对于胶粉聚苯颗粒贴砌聚苯板外墙外保温墙体，其热工性能满足这一要求。4加气混凝土与聚苯板外保温性能对比胶粉聚苯颗粒贴砌聚苯板（EPS)外保温系统各层材料热工参数

基本构造材料名称厚度(mm)密度(kg/m3)比热[J/(kg•K)]蓄热系数[W/(m2•K)]导热系数[W/(m•K)]基层墙体混凝土190250092017.201.74粘结层界面砂浆2150010509.440.76保温浆料1520010701.020.07保温层聚苯板6020010700.360.04找平层保温浆料1020010701.020.07防护层抗裂砂浆51600105010.120.81饰面层涂料3110010500.50注：饰面层涂料的蓄热系数没有统一的规定，在进行热工性能计算时，略去涂料饰面层对墙体热功性能的影响。4加气混凝土与聚苯板外保温性能对比2）蒸压加气混凝土自保温体系加气混凝土保温体系，选用B04级加气混凝土砌块，墙体均需作表面抹灰，假设保温构造如图所示，保温砂浆的作用是使加气混凝土自保温墙体厚度与胶粉聚苯颗粒贴砌聚苯板外墙外保温墙体厚度相同各层材料的性能见下表。加气混凝土自保温墙体系统加气混凝土自保温墙体系统4加气混凝土与聚苯板外保温性能对比加气混凝土保温体系各层材料物理参数材料名称厚度(mm)密度(kg/m3)比热[J/(kg•K)]蓄热系数[W/(m2.K)]导热系数[W/(m•K)]界面砂浆51500105010.120.81加气混凝土d250010502.420.12保温砂浆d120010701.020.07抗裂砂桨51500105010,120.81涂料饰面3110010500.504加气混凝土与聚苯板外保温性能对比假设两种保温墙体的保温隔热性能完全相同，则二者热阻相同。以胶粉聚苯颗粒贴砌聚苯板外保温墙体为基准，计算相同厚度的两种保温体系在传热阻相同时加气混凝土砌块保温墙体各层材料的厚度。考虑灰缝的影响，在进行墙体热工参数计算时，加气混凝土的导热系数和蓄热系数均乘以1.25的放大系数。当要求加气混凝土墙体与胶粉聚苯颗粒贴砌聚苯板保温墙体具有相同保温性能时，加气混凝土自保温墙体中加气混凝土的厚度经计算为251mm，并再施工厚度为21mm的胶粉聚苯颗粒保温砂浆。此时，经计算加气混凝土自保温墙体的热惰性指标D=5.49>2.5。传热系数K=0.469W/(m2•K)<1.OW/(m2•K)。加气混凝土保温墙体的热工性能满足要求。考虑到施工的可行性，实际工程中加气混凝土和保温浆料的厚度可以分别取250mm和22mm，由于保温浆料的导热系数小于加气混凝土的导热系数，调整后的做法不会导致保温墙体保温性能的降低。3）两种保温系统的实时温度场对比为了能够更直观地比较两种保温系统的保温性能和墙体内部温度分布，以北京地区为例，计算两种保温系统冬、夏两季南墙的实时温度场，并假定冬季为20°C、夏季为25°C的恒温。计算结果发现，无论冬季还是夏季，两种保温墙体内表面温度基本相同，表明两种系统保温隔热性能基本相同；3）两种保温系统的实时温度场对比同时外饰面温度基本相同，表明对加气混凝土墙体外表面防护砂浆在热应力抗裂方面的要求与聚苯板保温系统要求相当。与胶粉聚苯颗粒贴砌聚苯板外保温做法相比，加气混凝土保温浆料保温做法中加气混凝土基体内的温度变化高于前者的混凝土或其他墙体。计算结果还发现，聚苯板和加气混凝土保温层两侧的温差都很大，说明保温层具有很好的保温隔热效果。此外，两种保温墙体的保温砂浆层两侧的温差也较大，这会导致两侧产生较大的变形差异。当变形差值达到一定值时，将导致该材料层开裂；如果与相邻材料层之间的粘结性能较差，将会导致墙面出现凸起，影响墙体的保温性能和墙体的外观装饰。因而，保温墙体抗裂砂浆面层具有开裂的可能性。5蒸压加气混凝土砌块施工技术1）材料要求和准备（1）按照施工要求准备所需规格的蒸压加气混凝土砌块、与砌块配套使用的专用砌筑砂浆、抹灰砂浆和墙拉筋等。5蒸压加气混凝土砌块施工技术1）材料要求和准备（2）砌块粘合剂（砌筑砂浆）轻质砂蒸压加气混凝土砌块粘合剂是一种工厂预拌、品质严格控制的专用于轻质砌块砌筑用的水泥基粘合剂，它可以使轻质混凝土砌块接缝具有良好的粘合性，使用方便，只要加水混合搅拌均匀即可。5蒸压加气混凝土砌块施工技术粘合剂（砌筑砂浆）技术参数指标项目技术参数及特性调制混合比50kg专用粘合剂可加入12～15L水有效使用时间25℃拌和后4h内用完，超过30min必须重新搅拌使用涂覆量砌筑规格600mm×250mm×125mm砌块墙体，涂覆厚度3mm，粘合剂用量为3.5kg/m2搅拌时间用手电钻加Ф12圆钢自制搅拌头的手持式搅拌机搅拌3～5min包装及储存每包重50kg，在干燥处储存时间为4个月5蒸压加气混凝土砌块施工技术2）施工机具准备(1)切割砌块的机械设备采用手提式电动切割机和手提式锯刀；刨削砌块的操作工具有钢齿磨板和磨平每皮砌块表面用的磨砂板；采用毛刷清除砌块表面粉尘。5蒸压加气混凝土砌块施工技术2）施工机具准备(2)控制第一块砌块用的水平尺，控制墙面水平度和平整度的小线；披灰用的披灰勺，清除灰缝处挤出的粘合剂的刮灰刀；控制平整度、敲紧砌块用的橡皮锤。5蒸压加气混凝土砌块施工技术2）施工机具准备(3)固定L形连接铁件用的射钉，在砌块上固定L形连接铁件用的铁钉。(4)其他搅拌机，后台计量设备，孔径5mm筛子、手推车、大铲、铁锹、刀锯、带刃齿、线锤、托线板、小白线、灰桶、铺灰铲、小锤、小水桶、水平尺、砂浆吊斗及垂直运输工具等。5蒸压加气混凝土砌块施工技术3）作业条件（1）施工部位按栋号划分，施工部位植筋工程必须全部完成后方可砌筑。5蒸压加气混凝土砌块施工技术（2）砌块应堆置于室内或不受雨雪影响的干燥场所。在运输装卸砌块时严禁翻斗倾卸和抛掷。砌块应按品种、规格、强度等级分别堆码整齐，高度不应宜超过2.0m。砌块堆垛应设有标志，堆垛间应留有通道。砌块施工时，砌块龄期≥28d，施工时含水率应≤15%。5蒸压加气混凝土砌块施工技术4）施工方法(1)砌块砌筑①砌筑前应先清理基层，按设计要求弹出墙的中线、边线与门洞位置。②砌筑时砌块龄期须达到28d，应以皮数杆为标志拉水准线，并从转角处两侧与每道墙的两端开始。5蒸压加气混凝土砌块施工技术③厨房、卫生间等潮湿房间及底层外墙等地面有防水要求，底皮应采用具有防水性能的砌块，或砌在高度不小于200mm的钢筋混凝土楼板的四周翻边上或相同高度的混凝土导墙上。砌筑墙体第一皮砌块时，应先用水润湿基面，再用M7.5水泥砂浆铺砌，砌块的垂直灰缝应批刮粘合剂，并以水平尺等校正砌块的水平和垂直度，并应做好墙面防水处理。防水砌块5蒸压加气混凝土砌块施工技术④第二皮砌块须待第一皮砌块水平灰缝的砌筑砂浆凝固后方可砌筑。⑤每皮砌块砌筑前，宜先将下皮砌块表面（铺浆面）用磨砂板磨平，并用毛刷清理干净后再用披灰勺铺刮水平、垂直缝处的粘合剂。5蒸压加气混凝土砌块施工技术⑥每块砌块砌筑时，宜用水平尺与橡皮锤校正水平、垂直位置，做到上下皮砌块错缝搭接，搭接长度一般≮1/3，且≮100mm。5蒸压加气混凝土砌块施工技术⑦砌体转角和交接处应同时砌筑，对不能砌筑而又必须留设的临时间断处，应砌成斜槎。接槎时先清理槎口，然后铺粘合剂接砌。未留马牙槎⑧砌块的垂直灰缝可先铺粘合剂于砌块侧面，然后上墙砌筑，用橡皮锤轻击砌块，要求灰缝饱满，并及时将挤出的粘合剂清除干净，做到随砌随勒，灰缝厚2〜4mm。若遇一皮砌块的最后一块砌块稍长排不下时，可用钢齿磨板锉刮侧面至合适灰缝为止。⑨砌上墙的砌块不应任意移动或受撞击，若需校正应重新铺抹粘合剂进行砌筑。5蒸压加气混凝土砌块施工技术⑩墙体砌完后必须检査表面平整度，不平整处应用磨砂板磨平，使偏差值控制在允许范围内。5蒸压加气混凝土砌块施工技术⑪砌体与钢筋混凝土柱（墙）相接处应设置L型连接铁件或拉结钢筋进行拉结，设置间距应为两皮砌块的高度。当采用L型铁件时，砌体与钢筋混凝土柱（墙）间应预留10〜15mm的空隙，待墙体砌筑完成后，该空隙用PU发泡剂嵌填。采用拉结钢筋时，可采用植盘法或预埋钢筋。5蒸压加气混凝土砌块施工技术⑫砌块墙顶面与钢筋混凝土梁底面间应预留10〜15mm空隙，然后在墙顶中间部位每隔600mm用经防腐处理的木楔楔紧固定，再在木楔两侧用水泥砂浆或玻璃纤维棉、矿棉和PU发泡剂嵌严。PU发泡嵌严5蒸压加气混凝土砌块施工技术⑬跨度≤1000mm的非承重过梁可采用梁高250mm的轻质砂蒸压加气混凝土专用过梁；跨度≥1500mm的非承重过梁可用梁高400mm的专用过梁，例如用钢筋混凝土过梁或钢筋砌块过梁。使用钢筋混凝土过梁时过梁的宽度宜比砌块墙两侧墙面各凹5〜10mm。5蒸压加气混凝土砌块施工技术⑭若砌块墙较长，需增强墙体整体刚度时，可在墙长的中间部位设置型钢柱，型钢柱由砌块包裹，墙面仍平整顺直。5蒸压加气混凝土砌块施工技术⑮装饰踢脚线凸出墙面太厚时，可用钢齿磨板将该部位的砌块磨薄后，再用粘合剂镶贴踢脚板块，这样贴脚线出墙厚度薄，观感好。

砌筑时，严禁在墙体中留设脚手洞。墙体修补及空洞堵塞宜用专用修补材料（聚合物水泥砂浆）修补。5蒸压加气混凝土砌块施工技术4）施工方法(2)墙与门窗樘的连接①普通木门。应在门洞两侧的墙体按上、中、下位置每边砌入带防腐木砖的C25混凝土块，然后用钉子将木门樘与混凝土块连接固定。C25混凝土块两侧墙面处采用厚20mm砌块贴面，使预埋块与整个墙面观感一致。5蒸压加气混凝土砌块施工技术4）施工方法②塑钢、铝合金门窗。应在门窗洞两侧的墙体中按上、中、下位置每边砌入C25混凝土块，然后用尼龙锚栓或射钉将塑钢、铝合金门窗连接铁件与混凝土固定，并在连接铁件内填充PU发泡剂。门窗樘与墙体面层结合处用建筑密封胶封口。5蒸压加气混凝土砌块施工技术4）施工方法（3）墙体暗敷管线①水、电、通讯及智能管线的暗敷工作，须待墙体完成并达到一定强度后方可进行。开槽时，应使用手提式电动切割机并辅以手工镂槽器。凿槽时与墙面夹角不得大于45°，开槽深度不宜超过墙厚的1/3。开槽5蒸压加气混凝土砌块施工技术（3）墙体暗敷管线②敷设管线后的槽应用1：3水泥砂浆填实，宜比墙面微凹2mm,再用粘合剂补平，沿槽长外贴宽度