外墙自保温砌块与岩棉保温在工程中的应用

摘要

作者在建筑施工领域从事多年的施工和管理，在参与施工的项目中，外墙保温方面曾使用多种保温材料和施工方法。通过参加各类形式的学习和在实践中的不断总结，积累了一些外墙保温方面的经验和体会。公安部消防局下发65号文件后，外贴阻燃型膨胀苯板（EPS）和外贴岩棉的外墙保温体系，因其保温材料的各自特点发展受到限制。本文通过对自保温砌块的特点分析和施工工法的介绍，从工程实践中总结出了自保温体系的优点：其与普通砌块外贴保温体系相比，具有传热系数小，可满足寒冷地区居住建筑的节能要求（节能65%）；安全性能好，既不会脱落发生事故，也不会变性、变质、侵蚀；施工简便，可缩短工期；外饰面可用涂料也可直接贴面砖；造价经济等特点。

由于自保温砌块是集砌体材料与保温材料于一体，因此需要严把进场材料关，同时还应加强施工过程的管理，严格检查验收，以确保自保温体系的安全稳定和满足节能的设计要求。

本文作者通过对合生北方马驹桥商业金融等项目中，对外墙自保温砌块的施工技术进行了研究，重点阐述了自保温砌块施工工法及与岩棉保温的结合使用，以及作者在施工中的一些心得和体会，供建筑工程界同行参考，敬请专家指正。

关键词：选择原因，保温砌块，岩棉保温，特点和工法

中图分类号： TU111.4+1 文献标识码： A 文章编号：

绪论

公安部消防局在2011年3月14日下发了65号文，即《关于进一步明确民用建筑外保温材料消防监督管理有关要求的通知》。通知中规定，民用建筑外保温材料需采用燃烧性能为A级的材料。

目前市场上A级外墙外保温材料多为岩棉类材料，适合应用在幕墙结构的公共建筑外墙外保温施工中。那些不做幕墙的公共建筑，以及普通住宅的外墙，一般都不会打龙骨，这些建筑往往选择涂料或者外墙砖。外墙涂料和外墙面砖通常会直接贴在抹了砂浆的外墙保温材料上，这就要求保温材料要有一定的强度和硬度。虽然现在市场上也出现了如发泡水泥板等A级材料，由于缺乏相关的施工工艺标准和验收标准，所以在实际工程中少有使用。因此，既能满足保温要求，又具有一定强度的自保温砌块，逐步得到普通高层住宅尤其是以外墙面砖为装饰面住宅项目的青睐。

选择自保温砌块的原因

现在外墙装饰面多以涂料为主，采用贴面砖的工程数量较少，找不到适合的外墙保温材料是主要原因之一。外墙外保温工程技术规程中，外墙保温系统是由阻燃型膨胀苯板（EPS）、胶粘剂、耐碱网格布、抹面胶浆和必要时使用的锚栓等材料组成的系统产品，由保温隔热材料复合在建筑物外墙的外侧，再被覆以抹面胶浆或抗裂砂浆保护层，构成复合保温墙体，用于墙体表面。不论是阻燃型膨胀苯板（EPS）还是挤塑板（XPS）,因其具有一定的抗拉强度，能够满足外饰面涂料和贴面砖等多种要求。

由于公安部消防局发了65号文，阻燃型膨胀苯板（EPS）因不属于A级材料，在使用上受到限制。岩棉类材料也由于抗拉强度和憎水性等问题，不能满足多种外饰面的要求。而且，此类保温系统结构较为复杂，施工程序较为繁琐，要求相当严格。在工程施工时，由于房地产开发商和工程承包商对建筑节能并不感兴趣，只是被动的执行或者敷衍，从而给外墙外保温工程带来一定的质量问题。比较明显的是，保温隔热层的厚度不足，达不到设计的保温隔热效果；抗裂砂浆质量差、砂浆层太厚，导致开裂；胶粘剂质量差粘结不牢，主要靠锚栓固定，使系统抗风压性能降低；劣质耐碱网格布的应用，导致外墙外保温的表面抗冲击性能和抗裂性能差；抹面胶浆的质量及施工质量得不到保证，亦引起保护层开裂，这些都将造成外保温系统的质量问题。

目前市场上的自保温砌块有石膏和陶粒（粉煤灰）等多种制品，不论选用那种自保温砌块，均能够有效控制和避免上述质量隐患。使用自保温砌块，首选是安全性有保障，即不会发生脱落事故，且不会因材料受侵蚀而变性、变质。保温砌块墙体还同时解决了夏热冬冷地区外墙外保湿系统不宜粘贴瓷片、外墙外保温系统使用寿命与房屋结构不同寿命、外墙外保温系统维修困难、成本较高等问题。砌块和空心砖在我国已经有几十年的生产使用经验，相应的标准、规范齐全，生产和施工简单，质量容易保证。砌块和空砖砖添加保温材料后，本身隔热保温性能好，且砌筑后能使灰缝热桥自行阻断。由于保温主体材料是在砌筑材料的孔洞内，墙体材料和保温材料自成一体，不需粘结剂粘结，不需任何特殊施工方法和外保温措施，施工简单、质量控制、检测只需控制和检测其隔热保温性能指标，不像外保温系统的检测那样繁琐和费用昂贵，易于确保工程质量。

二、 自保温砌块在工程中的应用

1、工程概况

合生北方马驹桥商业金融等项目H区位于北京市通州区马驹桥镇，南临姚村南路，东依白村东路，H区包括7栋高层公寓（H1#～H3#、H5#～H8#）和1个地下车库（H4#）及1栋会所（H9#）。其中高层公寓H1#楼、H2#楼、H3#楼地下2层，地上15层，建筑高度84.96m，H5#楼、H6#楼、H7#楼、H8#楼地下2层，地上17层，建筑高度95.94m。

根据设计要求，公寓三层以下及会所外墙装饰采用干挂大理石，保温做法选用08BJ1-1中外墙57,岩棉板密度≥120/m3。导热系数≤0.54W/(m2.K)。高层公寓三层以上外装饰为真石漆，外墙保温采用岩棉板薄抹灰与自保温砌块结合的保温系统，防火要求为A级，压实岩棉板厚度60mm，传热系数≤0.54W/(m2.K)，密度≥150Kg/ m3,采用专用粘结砂浆粘贴。

2、工艺原理

本工程采用保温砌块作为结构护主材，局部采用岩棉保温板对除保温砌块外的外露混凝土构件进行阻断冷桥处理，以达到节能设计要求。外露混凝土构件包括：楼板、框架外边柱及外边梁、砌筑圈过梁、构造柱、窗台、空调板。采用的保温砌块是由陶粒混凝土砌块和填充于内腔中的隔热保温材料构成。砌块为长方体形，底部封闭、顶部为开口两端分别带有与相邻砌块互相咬合的凸块和凹槽。

3、保温材料

（1）保温砌块

① 本工程选用的砌体材料是陶粒（粉煤灰）自保温砌块，密度等级≤1000kg/m3，强度等级≥MU3.5。

② 材料的规格尺寸

③ 材料的热工性能指标

（2）岩棉板保温体系

系统应经过包括耐侯性试验的型式检验，当系统材料有任一变更时应重新进行该项检验。

① 岩棉保温板：

岩棉板容重150kg/m3、防火等级为A级、传热系数≤0.54W/(m2.K)、垂直表面的抗拉强度为10KPa、吸水率、透湿系数值、热阻、导热系数、尺寸稳定性、外观、尺寸允许偏差符合。

② 粘接剂

③ 抗裂砂浆

④ 锚固件：

单个锚栓抗拉承载力标准值、单个锚栓对系统传热增加值符合JG149-2003中的锚栓技术性能指标。

4、保温砌块的砌筑

（1）工艺流程

测量放线、立皮数杆墙体底部处理砌块试排构造柱钢筋绑扎植墙体水平拉筋墙体砌筑钢筋砼带、过梁施工构造柱浇筑塞缝、收尾

（2）测量放线

先把砌筑基层楼地面的浮浆残渣清理干净，然后根据图纸放出轴线、墙身线及门窗洞口和构造柱位置线，经验收合格后方可砌筑。

（3）墙体砌筑

① 砌筑前，先根据空心砌块墙位置弹出墙身轴线和边线，开始砌筑时按墙宽、砌块的尺寸，安排砌筑平面排块设计，尽可能减少现场的切割量；根据砌块的厚度与结构的净空高度及门窗尺寸安排好立面、剖面的排块设计。

② 砌筑前，应根据排砖图的要求在结构墙柱上按1m线划出砌块层数、灰缝厚度，在相应的部位弹好门窗洞口尺寸线。并在结构墙柱上弹好立面边线，标出门窗口的位置。

③ 立皮数杆：用30mm×40mm木料制作，皮数竿上注明门窗洞口、拉结筋、圈梁等的尺寸和标高；皮数杆立在砌块墙的两端和砌块墙的转角处。

④ 根据最下面一皮砖的标高，拉通线检查，如果水平灰缝厚度超过20mm，先用细石混凝土找平。

⑤ 砌筑时上下皮应对孔错缝搭砌，搭砌长度为砌块长度的1/2。如上下皮砌块不能对空砌筑时，搭砌长度不小于90mm。

⑥ 砌体的灰缝应横平竖直，薄厚均匀。竖向灰缝宽度和水平灰缝厚度应为10mm±2。

⑦ 保温砌块水平灰缝中间通长铺10厚80宽聚苯板以隔断冷桥。

图1保温砌块砌筑剖面示意图

⑧ 砌体的转角处和交接处应同时砌筑，严禁无可靠措施的内外墙分砌施工。对不能同时砌筑而又必须留置的临时间断处应砌成斜槎，斜槎水平投影长度不应小于高度的2/3。

⑨ 填充墙体与结构构件之间设置拉结钢筋，通长设置。沿高度方向每500mm后植2φ6的拉结筋，分别伸出500、1000mm，以便错开搭接，I级钢筋末端需按要求设置弯钩。

（4）其他设置要求

① 在门窗洞口两侧、墙端处、墙体转角处设置构造柱，构造柱尺寸为：长度b×（墙宽-岩棉板厚），不留设马牙槎，如下图所示：

图2砌体与构造柱位置示意图

② 根据楼层高度及门窗洞口高度设置圈过梁，圈过梁尺寸：高度×（墙宽-岩棉板厚），如下图所示：

图3砌体与圈过梁位置示意图

③ 混凝土窗台尺寸：高度×（墙宽-保温板厚），如下图所示：

图4 砌体与窗台位置示意图

④ 砌块墙砌至接近板底或梁底时，留置一定空隙，待填充墙完成并至少７天后，再将其补砌挤紧，做法见图2：

图5 砌块槎砖示意图1-1剖面

⑤ 遇有框架外边柱、外边梁时，砌筑时应考虑柱与梁的保温厚度，以保证外立面在同一水平面上，如图6-1、图6-2所示。

图6-1框架外边柱节点图6-2框架外边梁节点

5.外露混凝土构件岩棉板施工

（1）施工工艺流程

基层处理放线配粘结剂粘贴岩棉板隐检铺设镀锌钢丝网锚固件固定抹底层抹面砂浆抹面层砂浆补洞修理、验收。

（2）基层清理

(3) 放线

① 弹控制线

根据建筑立面设计和外墙外保温技术要求及保温层厚度，在墙面弹出外门窗水平、垂直控制线及伸缩缝线、装饰缝线等。

② 挂基准线

在建筑物外墙大角（阴、阳角）及其它必要处挂垂直基准线，在每个楼层适当位置挂水平线、以控制岩棉板的垂直度和平整度。

(4) 托架固定

每两块岩棉板的接缝处安装一个托架，每层安装一排托架，托架的竖向间距应该符合岩棉板的模数，托架采用L型钢托架，托架边长尺寸32mm×32mm，长度为600mm，厚度为1mm，在，托架用于固定，每个托架用两个螺栓固定在墙上，两个螺栓间距为400mm，应安装好托架的墙面。

(5) 岩棉板的固定

① 配制粘贴砂浆。

粘贴砂浆是一种乳液改性的干拌灰，在施工时只需按重量比为5∶1(干粉∶水)的比例加水充分搅拌均匀即可使用。砂浆由专人负责根据生产厂使用说明书提供的配合比配制，理论用量约7-8kg/m2。使用计量工具和搅拌设备（电动搅拌器）确保聚合物砂浆的粘稠度均匀性。

配好的料注意防晒避风，以免水分蒸发过快，加水搅拌后的粘贴砂浆应争取在一小时内用完。

② 粘贴方法

用抹子在每块保温板一侧面周边涂上宽5cm，厚0.4cm的粘结剂，两边留有空气流动槽，然后再在保温板同一侧中部均匀刮上6-8块直径约10cm、厚0.4cm的粘结点，此粘结点必须布置均匀，每块保温板粘胶面积不小于50％。粘胶的涂抹厚度视墙面的平整度确定。墙体表面平整度越差，涂抹越厚。

图7点框粘贴

③ 粘贴工艺

a.在托架固定完毕之后，将涂抹好粘胶的第一排岩棉板插入托架，然后将岩棉板紧密地粘贴在墙面上。岩棉板周围挤出的粘胶必须立即刮掉，以保证粘贴下一块岩棉板时板缝中不会嵌入粘胶。

b.保温板贴在墙上时应轻柔、均匀挤压岩棉板，使其粘贴牢固。在粘贴下一块岩棉板时，应将这块板从侧面推压向前一块板，并保证板与板之间的接缝被压紧，不得有缝。岩棉板周围挤出的粘胶必须立即刮掉。4.2.4.3.3必须保证岩棉板之间的接缝被压紧，板缝应错开(如砌砖墙对砖缝的要求)。在墙体转角处，贴于两面墙上的岩棉板之间亦应搭接，且必须保证搭接处板缝中不会嵌入粘胶。

c.应用2米靠尺和托线板检查平整度和垂直度。板缝处两块岩棉板的表面高差以不超过1.5mm偏差为最佳。

④ 岩棉板粘贴过程控制要点：

a.岩棉板的某一面因包装、运输等原因造成缺陷，则应将这一面作为抹胶面。

b.在岩棉板的粘贴过程中出现失误 (比如岩棉板之间有明显缝隙)或相邻的两块岩棉板表面高差超过要求，则必须进行重新粘贴或以后通过保温砂浆找平处理；若因保温板面不方正或裁切不直形成缝隙，可切割相应的岩棉板条进行填充。

c.切割岩棉板时必须保证边角整齐。岩棉板应存放于阴凉干燥处，不得在淋浴或者曝晒。

d.为保证阳角的垂直度，在阳角处粘贴岩棉板时可使其超出墙面2㎝，岩棉板全部粘贴完成后，统一弹线用壁纸刀切割平整。板面垂直、平整，允许偏差不超过4mm，板面高低差不得超过1.5mm。

e.粘贴岩棉板时，应水平向铺设岩棉板，竖直方向不能有通缝，错缝宽度不应小于100㎜；

f.岩棉板对缝应紧密，在2m范围内板面平整度偏差不大于4㎜，垂直度偏差不应大于3㎜；

g.随时用靠尺（2m）检测刚贴完的岩棉板的平整度，控制平整度在4mm/2m范围内。

⑤ 保温层允许偏差

(6) 安装托盘锚钉

① 通常情况下，保温板粘贴完成48小时后，经对保温板检查，粘贴面积、平整度、垂直度等均符合方案要求后，（如果平整度有误差，可以通过专用找平保温砂浆处理平整度，）可进行盘型锚钉的固定。锚钉采用Φ8—142mm的塑料盘型锚栓，圆盘直径56mm。为保证岩棉板的施工质量，每平米不少于8个锚钉。

② 锚固深度应深入墙体≥35mm，阳角第一颗锚钉应离开混凝土墙角5～10cm以上，以防将墙角破坏。

(7) 防护面层

① 在防护面层施工开始之前，先由保温砂浆找平处理以保证达到平整度，应再次检验岩棉板的粘贴质量，对于不满足前述质量要求的部位应予以替换或修补。

② 抗裂砂浆是一种乳液改性的无机干粉类砂浆，40kg袋装。使用前按重量比为4.5～5：1（干粉：水）的比例加水搅拌均匀即可使用。本材料的性能及其使用时的注意事项请参考其技术说明书。

③ 施工时应在1.00 m～1.10m的宽度范围内，由下至上将搅拌好的抗裂砂浆均匀地涂抹到岩棉板上，用于找平。

④ 在防护砂浆尚具有良好的工作性的时间范围内，及时地将玻纤网格布压入防护砂浆中，并将从网格中挤出的防护砂浆抹平。玻璃纤维网格布应充分地被防护砂浆所包裹。一方面玻璃纤维网格布应尽量靠近防护层的表面，另一方面，玻璃纤维网格布不得于防护层的表面，以能看到网格布的格子而看不到网格布的颜色为准。防护层的厚度不小于3mm。详见图8。

图8 玻璃纤维防护做法

⑤ 玻璃纤维网格布的对接与搭接

为避免找平厚度太厚预防开裂，同时增加抗裂砂浆保护层的强度，需设置双层玻纤网格布增强和找平，铺挂第一道网格布时网格布之间应对接；第二道网格布须搭接，搭接宽度为10cm，找平层抗裂砂浆及增强抗裂砂浆的总厚度在5-8毫米左右。

⑥ 在墙脚托架处，玻璃纤维网格布应延伸至托架的底边边缘，多余部分用刀切除。

⑦ 施工时应边批刮防护砂浆，边埋置玻璃纤维网格布，不可直接将网格布铺在板面上再批刮防护砂浆。

(8) 节点处理

① 为解决混凝土构件与保温砌块两种不同材料交接处因材料收缩性能不同引起的温度裂缝，在保温板施工过程中，保温板的聚合物砂浆及玻璃纤维网格布向砌筑面搭接200mm以上。如下图所示。

图9 砌体与混凝土构件外保温节点处理示意图

② 门窗洞口加强层：门窗洞口四角保温板应错开，不允许有通缝，在，窗口四角附加一层耐碱玻纤网格布 。并在四角沿45度角方向各加一层150mm×400mm网格布进行加强，加强网在大面网下面。

③ 空调外机板保温施工

在空调板上、下、侧面均用改性聚合砂浆粘贴30厚挤岩棉板，在岩棉板上面用8厚聚合砂浆其中压入一层耐碱玻纤网格布，底板粘贴保温板时同时用4个直径为5带大垫圈胀管螺丝固定于混凝土挑板，膨胀螺丝间距保持在600左右。（详细做法参见10J121外墙外保温构造中空调板外机保温）

结论

外墙自保温砌块，不仅符合公安部消防局有关外墙A级保温材料的要求，通过其自身的材料特点和施工工艺，还能够满足多种外墙饰面对保温层的要求，其市场发展前景较好。笔者通过工程实践，总结出了外墙自保温砌块具有以下几大优点：

1.保温砌块传热系数小，可满足寒冷地区居住建筑的节能要求。

2.安全性能好。一是不会脱落发生事故；二是不会变性、变质、侵蚀。

3．砌体无须外贴保温层，使外饰面料有更多的选择性，可用涂料，也可直接贴面砖。

4.砌块易于加工、运输、存放。

5．施工简便、快捷、可缩短工期。

6．相对于普通砌块外贴保温体系造价经济,降低建筑成本

（1）加气混凝土每立方米160元，每平方米造价32元

外墙外保温每平方米70元

砌体结合外保温每平米墙体造价32+70=102元

（2）自保温砌块每立方米450元

每立方米可砌筑墙体5平方米，每平方米造价：90元

（3）采用自保温砌块可比传统做法每平方米节省12元

现在越来越多的各种新型轻质保温砌块开始应用于建筑护墙，保温砌块的应用能在满足节能设计要求的情况下，大大提高施工速度。