现浇泡沫混凝土轻钢龙骨复合墙是近年发展起来的新型墙体, 采用龙骨+面板+现浇泡沫混凝土的构造形式, 将钢柱、钢梁包覆于墙体内, 形成室内无坎台的平整墙面, 大大提高钢结构住宅的使用性能;龙骨、面板、现浇泡沫混凝土组合使用, 提高了墙体的抗开裂、保温、隔声、防火等方面的性能, 克服了传统墙体材料的缺陷。

本文介绍的采用外装饰板的现浇泡沫混凝土复合墙, 将硅钙板或水泥纤维板等室外封闭板材替换为横龙骨承托的装饰板或装饰保温板, 同时适当加厚室内封闭板材。浇筑泡沫混凝土时无须加固面板, 节省了面板加固费用及工期;将面板安装与外装饰、防水等工序合而为一, 大大缩短了工期。施工阶段, 已成型的装饰面可以保护面板免遭雨雪侵蚀, 有效地保证外墙的质量。

1) 基本构造 现浇泡沫混凝土轻钢龙骨复合墙基本构造 (见图1) 为室外装饰 (保温) 板+纵横龙骨体系+室内封闭板材。竖向龙骨 (纵向龙骨) 由成对轻钢复合龙骨组成, 龙骨之间用钢片拉接;水平龙骨 (横向龙骨) 由T形 (或L形) 龙骨及一字形龙骨组成 (见图2) , 仅在墙体外侧设置, 水平龙骨与竖向龙骨共同组成纵横龙骨体系。安装完外装饰板及室内封闭板材后, 在室内封闭板材上开浇筑孔, 向墙体空腔内浇筑泡沫混凝土。

2) 工艺原理 竖向轻钢复合龙骨通过L形连接件固定于钢结构构件或钢筋混凝土楼板, 形成基本骨架。轻钢复合龙骨成对设置, 分别布置于钢梁两侧, 轻钢复合龙骨之间用钢片连接。安装完竖向龙骨, 在外侧竖向龙骨上安装由T形 (L形) 龙骨与一字形龙骨组成的水平龙骨体系。每安装1道水平龙骨, 在上面安装1层装饰保温板, 装饰保温板卡在2道水平龙骨之间。

安装完外装饰板, 室外侧板缝用耐候硅酮密封胶密封, 墙体空腔侧板缝用发泡聚氨酯密封。安装室内封闭板材时, 应同步安装开关盒、插座、管线等水电设施, 验收合格后方可全部封闭室内封闭板材, 并用发泡聚氨酯密封室内封闭板材拼缝。处理完墙面, 开设浇筑孔, 利用泵机、搅拌机、发泡机等机械设备将泡沫混凝土灌注进复合墙体的空腔内。浇筑时应控制每次浇筑高度及时间间隔。泡沫混凝土硬化后, 用抹面砂浆补平浇筑孔, 墙体施工全部完成。

采用外装饰板的现浇泡沫混凝土复合墙施工工艺流程如图3所示。

轻钢复合龙骨的上、下端应固定牢固。

外侧龙骨上、下端应通过L形连接件焊接在钢梁翼缘侧边, 外墙内侧龙骨上、下端应通过L形连接件用膨胀型锚栓/射钉固定在钢筋混凝土楼板上。

龙骨成对架立完毕, 安装对拉钢片。对拉钢片间距≤600mm, 采用斜拉时, 与水平线的夹角在45°～60°, 如图4所示。

如图5所示, 先安装T形水平龙骨。T形水平龙骨的翼缘与竖向轻钢复合龙骨之间用螺钉相连。每个T形龙骨与竖向龙骨接触点设置2～3个螺钉, 然后在待安装墙体两侧布置控制线, 根据控制线调节一字形龙骨在T形龙骨腹板上的位置, 控制安装室外装饰板的平整度。

安装完一字形龙骨后, 在一字形龙骨与T形龙骨间未重叠的部位涂1道硅酮密封胶, 然后将装饰板或装饰保温板安装进水平龙骨内。

安装时根据控制线调整墙面平整度。同一高度的装饰 (保温) 板安装完毕后, 继续安装上一道水平龙骨, 直至水平龙骨与装饰板全部安装完毕。

外装饰板安装完毕, 应及时处理板缝。室外侧板缝应用耐候硅酮密封胶密封, 墙体空腔侧板缝应用发泡聚氨酯密封。室内外板缝可同时进行处理。

开关盒、插座、管线等水电设施安装与封闭室内板材安装交替进行。安装开关盒、插座时, 在板材上开相应大小的洞口, 将开关盒或插座塞入洞口, 然后空腔内侧沿开关盒或插座边缘喷涂发泡聚氨酯固定。开关盒内需用发泡聚氨酯填充, 防止浇筑泡沫混凝土时浆料从开关盒的缝隙中渗漏, 污染和堵塞开关盒。墙体内的管线可采用支架法、铁丝捆绑等方法固定。较重的管线应采用支架法固定, 较轻的管线可用铁丝捆绑在竖向龙骨上。

安装完室内封闭板材, 用发泡聚氨酯密封板缝, 防止浇筑泡沫混凝土时水分渗漏。泡沫混凝土硬化后, 及时清理凸出板缝的发泡聚氨酯。

浇筑孔应开在停放浇筑设备的一侧, 其直径以60～80mm为宜, 并大于浇筑管。每面墙只允许在一侧开浇筑孔。

每面墙开2排浇筑孔, 第1排距地面1.5m左右, 第2排紧贴钢筋混凝土楼板。每排浇筑孔的中心在同一标高, 间距≤2.5m, 设置在2根龙骨间的中心位置。浇筑孔应采用开孔机开设, 不能人工挖孔。

水灰比控制在0.5～0.6, 应采用自动配料装置。配料误差应控制在下列允许范围 (质量百分比) :水泥、水为2%, 掺加料为0.3%, 轻骨料为0.1%, 外加剂为0.1%, 轻骨料也可以采用体积计量。

连续制浆工艺采用螺带卧式搅拌机, 搅拌10～40s。连续搅拌机机筒长1.7～1.8m, 物料在搅拌筒内的停留时间应≥30s。搅拌叶片≥3螺带, 最好为4螺带, 搅拌叶片与搅拌筒的间距≤5mm。

制好的浆体应有光泽, 外观细腻柔滑, 目视无水泥团粒, 流动性好, 富于弹性。加入的轻骨料不破碎, 若被搅拌叶片打碎, 视为不合格。加有细砂时, 浆体静停10min, 应无明显的分层下沉现象, 浆体稳定性好, 若出现分层, 即为不合格。

制取泡沫的主要设备为发泡机。将高浓度的泡沫剂加水稀释20～30倍, 成为泡沫剂稀释液, 然后泵送进发泡机, 经高压空气作用, 形成泡沫。

泡沫品质通过控制其泌水率、沉降距和气泡直径测定。沉降距表征泡沫的稳定性, 要求泡沫的沉降距在1h内≤90mm;泌水率表征泡沫的含水量, 墙体要求泡沫的泌水率在1h内<90%。要求气泡的泡径在1～2mm, 少数为2～3mm及0.5～1mm, 过大的泡径 (>3mm) 不合格, 若60%的泡径<0.5mm, 也视为不合格。

即将泡沫与水泥浆混合成泡沫混凝土浆体。采用连续混泡工艺将泡沫和水泥浆同时送入静态混合器, 通过无动力的静态混合5～20s, 快速制成泡沫水泥浆。

将U形浇管插入浇筑孔, 浆体出口必须向下。浇筑管出口段严禁使用直管, 也不允许管口直对另一侧覆盖面板, 以防浆体冲击力把另一侧面板冲破, 造成爆板事故。

一次性浇筑高度为0.6～1m。接近顶部楼板部位, 在浇筑管抽出浇筑孔前, 应在浇筑孔的各方向来回移动浇筑管, 把浆体推进洞口的顶部拐角处, 把整个孔内空间全部挤满。

停止浇筑时, 先关闭浆泵, 再关闭浇筑管阀门, 然后拔出浇筑管。抽出浇筑管后, 立即用封闭块封闭浇筑孔, 防止浆体外泄。封闭块可采用之前开孔时, 开孔器锉下的圆块。封闭后, 应用胶带固定封闭块, 以避免浆体压力将其挤落。

应在浇筑完4～12h、浆体终凝后, 再进行第2次浇筑。待墙体浇筑结束后, 应养护7d, 才能在墙面上进行其他作业。

泡沫混凝土采用自然养护。

1) 水平龙骨采用T形 (L形) 或一字形2种龙骨。T形 (L形) 龙骨承托一字形龙骨与装饰保温一体化板。调节一字形龙骨与T形 (L形) 龙骨腹板根部的距离, 可以调整装饰保温板的位置, 进而调整墙面平整度。

2) 室内封闭板材采用加厚 (约15mm) 的纤维增强硅酸钙板, 外墙面采用带水平龙骨的装饰板, 内、外墙面的刚度均大幅度加强, 浇筑泡沫混凝土时不需要加固内、外墙面。

3) 在浇筑泡沫混凝土前, 已完成复合墙的外装饰、防水, 浇筑后无须再二次施工, 有效地缩短工期, 提高施工效率。

青浦钢结构住宅示范工程采用了带外装饰保温板的现浇泡沫混凝土复合墙。施工表明, 与常规现浇泡沫混凝土复合墙相比, 节省面板加固费用和 工期、外装饰及防水的工期, 施工速度加快20%～30%, 比常规带装饰保温墙体便宜100～145元/m²。后续用户的使用反馈表明, 其气密性、水密性均满足要求。采用外装饰保温板的现浇泡沫混凝土复合墙解决了常规现浇泡沫混凝土复合墙需加固面板、二次施工装饰保温等引起的工期延长、加固成本增加等问题, 提高了现浇泡沫混凝土复合墙的施工效率和经济效益。