本文是一篇土木工程论文，本论文以复合保温一体板为研究对象，复合保温一体板作为新型的保温板材相对于传统的外墙保温体系有很多优势，为了解复合保温一体板的耐冻融性能及影响耐冻融性能的影响因素，对复合保温一体板进行理论研讨与冻融试验研究，主要研究结论如下：（1）通过预前期调研并分类总结制定了耐冻融性能的试验方案。对 TL 复合保温板、LS-1 型保温板、LS-2 型保温板、双面沟槽复合保温板进行冻融确定了试验组合为 7 组，其中 4 组为试验对照组，3 组为试验组；制定了对照组冻融循环时间分别为 0 次和 30 次，试验组 LS-2 型保温板为 0 次、5 次、10 次、15 次、20次、30次，LS-1型保温板为 0次、15次、30次、40 次、50次、60次，双面沟槽复合保温板为 0 次、30 次、45 次、60 次、70 次、80 次；确定了保温板的冻融循环时间为冻融 16h融 8h 和冻 8h融 16h。
第 1章 绪论
1.1 研究背景及意义
我国对保温板的相关研究开始于上世纪末，并且在上世纪末初步开展外保温节能工程试验，随之外保温系统也处于持续完善过程，在房屋降低能源消耗和房屋安适等方面起到了一定的改善功用，由于我国外保温技术研究开端相比于其他国家晚并且研究相对较少，我国对环保节能要求越来越高，因而外保温工程还留有许多难题。由于外墙外保温质量未达标而导致的工程事故每年都在增长，保温系统脱落等，如图 1-1 所示。现在作为一种新式的外墙外保温板材，相关的复合保温一体板规范标准，理论还不是很健全。遗留的关键难题是因日夜更迭及各个季节变化所引起的外界高低温交替变化，使复合保温一体板每个层的粘结强度受到严重影响，导致粘结效果减弱。目前，对于这些复合保温一体板的研究并不多，若是述及安全事故发生时，也只是研究其影响因素，依据之前的工程资料来指导，尚未有一套健全成熟的理论依据供人参照。
图 1-1 外墙保温板脱落
现在全国上下正在推行节能环保举措。主要是因为国家对环保及节能的重视，以往的外墙模板混凝土系统支模板及拆模板时耗费大量的人工和财力，且施工场地存在乱摆乱放的问题，环境问题突出。建筑形式转变，以前的建筑劳动力类型严重依靠体力劳动，人工智能和建筑生产形式效率比较低。是建筑工程质量急需要提升，外墙外墙外保温系统脱落空鼓现象问题严重。复合保温一体板是直接充当外模板使用，如图 1-2 所示，不存在墙体结构层与保温层之间发生脱落，因此质量更加可靠。但是一些外保温系统及材料防火性能不佳，有一定的安全问题，可能会在外墙外保温工程施工过程中引起火灾险情，此外在外保温工程应用阶段有可能产生保护层开裂、空鼓和脱落的现象，少数工程甚至有外墙保温板被大风吹落、外部水分经由裂缝渗透到外墙内表面产生一系列安全隐患，此类隐患如果没有尽早处理则会对中国逐渐成熟的外保温市场造成消极影响，且外保温工程可能会遗留质量问题。作为市场上推行的新型材料，复合保温一体板的粘结性能直接影响外墙外保温施工的质量，复合保温板自身的施工是没有问题的，对于它自身长久性粘结性能是否有问题，我们无法作评论并且保证保温材料自身不会发生脱落，最主要是保温板自身的脱落，现有资料主要是研究冻融循环后保温板与结构层的粘结脱落居多，对保温板自身的脱落没有研究。
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1.2 外墙外保温材料国内外研究现状
1.2.1 国内研究现状
（1）外墙外保温材料冻融后粘结性能的国内研究现状
中国外保温系统研究开端稍迟，上世纪末期，外资方才开始涌入，启发国内相关部门作决策，着手开展节能保温工程试点；上世纪末期，我国企业着手从国外引入外墙外保温技术以及有关材料，而且以此为基础开展技术探究；上世纪末期，在首都地区和东北地区开展大规模外保温技术的应用；2002 年建设部依据国内外墙体保温的若干种做法，撰写了 EPS 保温板外墙外保温体系、EPS 颗粒抗裂砂浆外墙外保温体系、EPS 保温板浇灌混凝土外墙外保温体系等有关的规范和图集；2007 年，我国规定各省各地新建房屋必须包括建筑保温，既有建筑勒令整改。过去十余年的研究、应用过程中，国家同样对外保温技术开展了许多试验研究[1]。
杨少龙探究了冻融循环后保温板同结构层粘结强度和冻融循环次数二者的关系，并判断出冻融循环是此二者粘接性能退化的关键原因，从物理和化学两方面分析得出两者粘结退化的机理[1]。史建军研究了外墙外保温聚合物水泥砂浆的机理，冻融循环对外部绝热系统中聚合物水泥灰浆的弯曲强度，压缩强度和附着强度的影响，其论证有着重大的实际意义[2]。殷明针对不同季节引起的冻融对外墙外保温系统造成的脱落等缺陷进行了探究，选择了三种绝热材料进行实验和理论研究，包括挤塑板、聚氨酯、硅质聚苯板和相应的粘结灰浆、地脚螺栓和其他材料[3]。胡凤丽[4]研究了冻融循环后的玻化微珠保温混凝土与钢筋的粘结性能，分析了冻融后玻化微珠保温混凝土的粘结变化规律，并和普通混凝土作对比，研究两者抗冻性的差异。黄龙波以固化淤泥土为研究对象，结合土力学的知识从宏观和微观层面研究了不同冻融循环次数下的固化淤泥力学性能的演化规律，并阐释了性能劣化的内在机理，提出长期固化淤泥土力学性能的预估模型[5]。李媛媛通过对烧结粘土砖冻融后力学问题的研究，对试块的宏观力学性能指标进行了相关数据模拟及分析，发现了烧结砖损伤随着冻融循环的规律，并得到在水环境下冻融对烧结砖的破坏有一定的阻碍作用[6]。许景欣通过岩棉、XPS 及 TDF 保温材料，研究了冻融循环后的抗拉强度与循环次数的关系，进一步研究了微观粒子运动在不同冻融下的退化情况[7]。汪恩良等人以 XPS 为研究对象，通过对比冻融循环前后的 XPS 保温板的拉伸粘结强度，并分析了冻融循环与保温板物理性能之间存在的关系，得到了吸水率、导热系数、应力与应变冻融之间的关系[8]。朱宏伟研究了冻融后外墙外保温系统的粘结效果，分析了脱落、开裂等现象，理论结合试验分析找到了气冻和冻融循环后的粘结规律；并提出了冻融循环后适宜的粘结方式等[9]。汤贵海等人通过利用屋内模拟的实验方法研究了寒区隧道层间保温板挤压浸水的冻融特性，实验结果显示，荷载的重复效果可使聚氨酯保温杯发生破坏，压缩率增大，发生破坏的结构吸水率受制于压缩率[10]。项道阳研究了外墙抗裂砂浆与冻融循环之间的关系，找到了抗压、抗折与冻融循环次数的关联。与得出经过耐久性试验，聚合物砂浆的压折比增大，粘结强度则降低[11]。胡欣通过数据剖析，温度变化作用对我国部分地区外墙外保温系统的内在的影响，研究了温差改变对几种不同外墙外保温系统粘结效果的影响程度，推断出温度裂缝产生的主要机理和设计控制时的大方向[12]。
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第 2章 复合保温一体板试验理论研究
2.1 复合保温一体板系统简介
复合保温一体板体系是用复合保温一体板做剪力墙支模样板的体系。惯例的模板用在内侧，混凝土在之间灌入，不用第二次拆卸模板。位于外保温措施根本上，实现砂浆找齐、饰面层等，然后通过利用特制连接件把复合保温板和水泥墙体粘结在一起，形成的没有缝隙外保温体系[35]。
2.1.1 复合保温一体板基本构造
经工厂化预制成型，用于混凝土墙外外保温的板状制品。由抗裂层（压入耐碱玻纤网格布）、保温层、粘结层（压入耐碱玻纤网格布）、抗裂过渡层、抗裂层（压入耐碱玻纤网格布）等构成[21,41]，见图 2-1。
图 2-1 保温板构造图Fig.2-1 Structure of insulation board
（1）抗裂砂浆复合保温板内，位于外抗裂层和粘结层之间，起防火、抗裂作用的构造层。
（2）保温层以 XPS 板、GXPS 板、泡沫玻璃或改性发泡水泥作为保温芯板的构造层。
（3）粘结层位于复合保温板内，连接保温芯板和抗裂层的构造层。
（4）保护层位于复合保温板外侧，以聚合物抗裂砂浆为主要材料制成的对复合保温板起防护作用的构造层。
（5）饰面层位于复合保温板外侧，以抗裂砂浆为主要材料起防护、防开裂、防雨水腐蚀和抗打击作用的构造层。
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2.2 复合保温一体板的优缺点及特性
（1）复合保温一体板的特性
①设计施工与传统工艺相同，与支竹木胶板相同。混凝土框架结构的荷载结构不变，梁、柱及墙依据现在标准进行设计，并供给设计规范及计算软件。会支模板就会用。②实现建筑保温与结构一体化，满足同寿命的技术要求，将复合保温板模板与框架结构的梁、柱、将墙和其它组件一起注入以满足同步设计、同步配置和同步接受的技术要求。③达到了结构完整性设计的满意度。通过钢筋锚固栓与保温外侧钢丝网片连接与主体钢筋混凝土浇筑在一起，结构及保温实现统一，那个有很好的耐火性能。④绝缘板的外侧覆盖着水泥聚合物灰浆，类有耐火的要求。可以很好地免除建筑现场和房屋及物体失火事件的发生。⑤复合保温一体板可以直接用于现浇混凝土的外部模板。通过御寒和模板的组合，允许减少动工流程及能源消耗量，增强工人效率，降低工作时间。
（2）复合保温板优点
复合保温一体板系统是具有水泥砂浆的双面复合保温一体板的永久外部框架。内部用混凝土注入，外侧用抗裂砂浆涂抹保护层，双面复合保温板体系运用连接件与结构层紧密地固定，形成完整的结构体系。可广泛应用在住宅与商用构筑框架体系、剪力结构的梁、板及墙壁等浇灌混凝土部构造。外墙填充墙需用自保温试块，实现了建筑能源消耗降低与结构一体化的技术条件，允许达到建筑物保温同结构相同的生命周期，同样外部墙体另外的保温方法的实施，缩减了周期，减少了流程，工程便捷，施工预算低，项目质地好，工程品行高，具有其他外墙保温体系不可比拟的优点，很适合于大面积推行[33
