一种现代农牧节能建筑用后浇筑聚苯颗粒
泡沫混凝土保温浆料双叶构造承重砌块墙体技术体系
朱名飞（湖北省竹山县畜牧兽医局）
曾才友 金立虎 张军辉（郑州大智农牧科技有限公司）
扈宝军(长春加亿科技有限公司)
[摘要] 现代农牧节能建筑对外墙体的要求是：经济、实用、环保、节能、防火、高强、耐久、安全、防鼠害。目前农牧节能建筑领域普遍采用的砖（砌块）墙体+外墙保温系统，而大量的工程应用实践证明，这种保温墙体模式存在多种技术缺陷，尤其是保温效果差，不防鼠害，鼠害泛滥拖了现代农牧建筑建筑的后腿。为了满足现代农牧节能建筑的要求，研发了一种现代农牧节能建筑用后浇筑聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料双叶构造承重砌块墙体技术体系。本文就一种现代农牧节能建筑用后浇筑聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料双叶构造承重砌块墙体技术体系、生产工艺、性能指标、节点构造、建筑施工及农牧节能建筑样板试验房验证试验等进行介绍，旨在推动我国农牧节能建筑适应于飞速发展的农牧业发展需要。
[关键词] 双叶构造承重砌块墙体、夹芯保温、后浇筑聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料、防鼠害、现代农牧节能建筑、样板试验房验证
1. 前言
我国农牧养殖业正在发生四大大转向：从小规模养殖转向超大规模化养殖；从人工喂养转向自动化喂养；从室外露天养殖转向室内密闭恒温养殖，从我国炎热的南方转向寒冷的北方。这就对现代农牧养殖业节能建筑提出了更高的要求：经济、实用、环保、节能、防火、高强、耐久、安全、防鼠害。目前的农牧节能建筑，普遍采用工民建的砖（砌块）外墙+外贴聚苯板的保温模式，较长时间的应用实践证明，此种保温墙体模式存在严重问题：施工周期长、造价高、保温性能差、不防火、不防鼠患、寿命短，运行成本高。为了克服现有的保温墙体模式存在技术缺陷，经过大量的市场调查和试验研究后，研发一种适应农牧节能建筑的新型节能墙体技术体系，即：一种现代农牧节能建筑用后浇筑聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料双叶构造承重砌块墙体技术体系。解决了现代农牧建筑节能与结构一体化，保温材料与建筑物同长寿命，防火、环保与防鼠害相结合，农牧业养殖在隔热、保温的低运行成本等问题，探索出一条现代农牧节能建筑发展的新途径。
2.后浇筑聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料双叶构造承重砌块墙体技术体系
2.1双叶构造砌块墙体技术体系构成
一种后浇筑聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料双叶构造承重砌块墙体技术体系，包括：混凝土承重砌块主块、半块、洞口主块、洞口半块、水平系梁砌块、阳角块、构造柱块、U型圈梁块、圈梁拐角块、圈梁芯柱块、内隔墙圈梁芯柱块、设备、门窗洞口保温过梁构件、拉接件、聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料等。专利号：201320447323.6； 201320332297.2；201310232288.0；201610843642.7；201621073700.4。双叶构造承重砌块墙体砌筑完成后，在其双叶构造承重砌块墙体空腔内，浇筑聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料，该种后浇筑聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料双叶构造承重砌块墙体技术体系，采用清水墙免抹灰结构，外叶墙体与内叶墙体中间浇筑聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料，完全阻断冷桥，内、外叶墙体灰缝进行原浆勾缝处理，内、外墙面均不抹灰，也不粉刷，保持墙体的环保性。
2.2双叶构造承重砌块块型
双叶构造承重砌块应符合《复合保温砖和复合保温砌块》 GB/T 29060 的规定。主要有主块，其内、外叶砌块规格尺寸为：390mm×85mm×190mm，块型结构如图1所示；半块，其其内、外叶砌块规格尺寸为：190mm×85mm×190mm，块型结构如图2所示；洞口主块，其规格尺寸为390mm×300mm×190mm，块型结构如图3所示；洞口半块，其规格尺寸为190mm×300mm×190mm，块型结构如图4所示；水平系梁砌块，其规格尺寸为390mm×300mm×190mm，块型结构如图5所示；阳角块，其规格尺寸为300mm×110mm×190mm，块型结构如图6所示；构造柱块，其规格尺寸为190mm×190mm×190mm，块型结构如图7所示；U型圈梁块，其规格尺寸为190mm×190mm×190mm，块型结构如图8所示；圈梁拐角块，其规格尺寸为190mm×190mm×190mm，块型结构如图9所示；圈梁芯柱块，其规格尺寸为190mm×190mm×190mm，块型结构如图10所示；内隔墙圈梁芯柱块，其规格尺寸为190mm×190mm×190mm，块型结构如图11所示；保温过梁构件，其规格尺寸为。1400mm×300mm×100mm，结构形状如图12所示。
图1 主砌块 俯视图图
图2 半块 俯视图
图3 洞口主块 俯视图
图4 洞口半块 俯视图
图5 水平系梁砌块 俯视图
图6 阳角砌块 俯视图
图7 构造柱块 俯视图
图8 U型圈梁块 俯视图
图9 圈梁拐角块 俯视图
图10 圈梁芯柱块 俯视图
图11 内隔墙圈梁构造柱块 俯视图
图12 设备、门窗洞口保温过梁构件 俯视图
2.3 后浇筑聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料
聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料，由水泥、泡沫剂、外加剂、聚苯颗粒等，经物理发泡后混合而成的、具有一定流动性的流体浆料，具有绿色、环保、防火、防潮、防鼠害、保温、隔热等多种功能。经国家建筑工程质量监督检验中心检验，聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料的热工性能和干密度：导热系数λ=0.0482W/(m•K)；试验样品的绝干密度为148kg/m3，如图13所示。在泡沫混凝土浆料中掺入一定量的聚苯颗粒骨料，一是减轻泡沫混凝土的密度，有利于提高浇筑泡沫混凝土墙体的高度，提高现场浇筑效率；二是提高泡沫混凝土浆料的保温、隔热性能；三是减小泡沫混凝土的干燥收缩值，有利于墙体的稳定性。
图13 聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料导热系数检测试块
3.双叶构造承重砌块生产设备与生产工艺
3.1双叶构造承重砌块生产设备
双叶构造承重砌块的块型构造比较特殊，尺寸精度要求比较高，此次试验采用长春加亿科技有限公司生产的QM4-15型全自动砌块成型机，每板生产390mm×85mm×190mm双叶构造承重砌块10块，如图14所示。采用严格的混凝土配合比，确保生产的双叶构造承重砌块满足严寒地区抗冻性和抗渗性要求。为满足农牧节能建筑的室内与室外温差极大，室内湿度大的特殊要求，故提高了双叶构造混凝土承重砌块的蓄热系数、热惰性性能指标。
图14 QM 4-15型砌块成型机生产的双叶构造承重砌块
3.2双叶构造承重砌块生产工艺
双叶构造混凝土承重砌块生产工艺包括：原材料处理工艺、混凝土拌合料搅拌工艺、混凝土砌块成型工艺、混凝土砌块养护工艺、检验与包装工艺、装卸与运输工艺等。原材料处理工艺，主要对碎石进行过筛处理，采用9.5mm的方孔筛过筛，筛下的碎石作为粗骨料使用，筛余部分则需要破碎处理再过筛处理，方可使用；对砂子也要进行过筛处理，采用4.75mm的方孔筛过筛，筛下部分作为细骨料。只有这样才能保证生产出的双叶构造混凝土承重砌块密实，强度高，抗冻性和抗渗性好，满足相关产品标准要求。其生产工艺流程如图15所示。
4.双叶构造承重砌块及保温浆料的性能指标
4.1双叶构造承重砌块性能指标
抗压强度等级：MU10.0；
抗冻性D50，强度损失小于25%；质量损失小于5%；
抗渗性符合GB/T 8239的要求；
放射性符合GB 6566的规定；
吸水率不大于12%；
炭化系数和软化系数不小于0.85；
4.2保温浆料性能指标
在双叶构造承重砌块墙体空腔中浇筑的聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料，应符合现行行业标准《泡沫混凝土》JG/T 266的有关规定。
聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料的绝干密度实测值为：148kg/m3；
导热系数实测值为0.0482 W/（m•k）；
抗压强度不小于0.4 MPa；
干燥收缩值不大于3.0；
垂直于板面的抗拉强度不小于10 KPa；
软化系数和炭化系数不小于0.7；
体积吸水率不大于10%；
放射性满足GB 6566的规定。
5.双叶构造承重砌块墙体及浇筑泡沫混凝土保温浆料施工
5.1双叶构造承重砌块墙体施工工艺流程
双叶构造承重砌块墙体的施工工艺流程如图16所示。
5.2后浇筑聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料施工流程
现代农牧节能建筑用后浇筑聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料双叶构造承重砌块墙体技术体系的施工工艺流程分为两部分，即双叶构造承重砌块墙体施工工艺流程和后浇筑聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料施工工艺流程。在砌筑双叶构造承重砌块墙体和后浇筑聚苯颗粒保温浆料的施工工艺过程中，二者的辩证关系应该是：以双叶构造承重砌块墙体的砌筑为主，后浇筑聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料的施工工艺流程，必须服从和服务于双叶构造承重砌块墙体的砌筑，不能等双叶构造承重砌块墙体砌筑完成以后，再浇筑聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料，而是紧密配合双叶构造承重砌块墙体的砌筑需要，保证浇筑聚苯颗粒保温浆料的质量，不耽误双叶构造承重砌块墙体的砌筑进度。只有这样，才能提高施工效率，降低施工成本和提高整体施工质量。后浇筑聚苯颗粒混凝土保温浆料施工工艺流程如图17所示
图17聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料浇筑施工流程
5.3双叶构造承重砌块墙体砌筑施工
1)双叶构造承重砌块墙体砌筑应从房屋外墙转角定位处开始。砌筑皮数、灰缝厚度、标高应与皮数杆标志一致。皮数杆应竖立在墙的转角处和交界处，间距宜小于15m。
2）双叶构造承重砌块墙体的砌筑厚度为300mm，按照相关规定应在外围护墙体内、外侧同时挂两根水平准线。
3)每砌筑两皮双叶构造承重砌块时，应放置Z型φ4钢筋或8号钢丝拉结筋，水平间距为400mm，成梅花状排布。
4）正常施工条件下，双叶构造承重砌块墙体每日砌筑高度宜控制在1.2m～1.4m或一步脚手架高度内。
5）双叶构造承重砌块砌筑前或砌筑中均不得浇水。当施工期间气候异常炎热干燥时，双叶构造承重砌块可在砌筑前稍喷水湿润，但表面明显潮湿的双叶构造承重砌块不得上墙。
6）双叶构造承重砌块是盲孔结构，在砌筑该种砌块时，均应底面朝上，孔洞朝下，反砌于墙上，铺浆面的砂浆被挤入朝下的孔洞内，凝固后会形成一个砂浆梢键，将上下两皮砌块紧密连接成一个整体，增加墙体的稳定性和提高墙体的抗渗性。
7）双叶构造承重砌块墙体内不得混砌黏土砖或其它墙体材料。如果需要找坡，应使用混凝土实心小砌块（90mm×190mm×53mm）,其强度等级应与双叶构造承重砌块强度相同。
8）砌筑双叶构造承重砌块应每皮顺砌。当墙体内设置构造柱时，应采用构造柱块砌筑；当墙体内设置芯柱时，应采用芯柱砌块砌筑；当砌筑到门窗洞口、设备洞口时，要使用洞口主块和洞口半块砌筑，洞口主块与洞口半块必须对孔、错缝、搭砌，上下两皮砌块搭砌长度应为190mm；当墙体设构造柱、芯柱时，第一皮采用U型清扫口块。
9）300mm厚度的双叶构造承重砌块墙体与承重内隔墙应同时砌筑。
10）在砌筑水平系梁砌块时，应事先将已经断开的混凝土肋打掉，反砌在墙上，在砌筑前，应事先将水平系梁钢筋放置在水平系梁位置上，并按规定进行绑扎。
11）砌筑混凝土承重砌块的砂浆，应随铺、随砌，水平灰缝应满铺下皮砌块全部壁；竖向灰缝宜将砌块一个端面朝上铺满砂浆，并铺成三角形，上墙挤紧时三角形尖部砂浆很容易被挤进已经砌筑好的砌块的竖直燕尾槽内，形成燕尾槽梢键，确保左右两块砌块连接成一个刚性整体，提高了墙体强度和抗渗性。端部竖直燕尾槽内的密实砂浆起到连锁作用，灰缝应横平竖直。
12）砌筑时，墙面应用原浆做勾缝处理。缺灰处应补浆压实，并宜做成凹缝，凹进墙面约5mm。
13）砌入墙（柱）内的钢筋、拉结筋的防腐，应符合设计规定。砌筑时应将其放置在水平灰缝的砂浆层中，不得有露筋现象。
14) 在砌筑U型圈梁块时，在芯柱处采用U型芯柱块砌筑；在外墙与内隔墙构成的T型圈梁处，采用L型圈梁芯柱块砌筑；在砌筑在圈梁阳角处时，采用圈梁拐角块砌筑。。
15）在砌筑圈梁U型块之前，应放置Z型拉接件，水平间距为200mm，呈梅花形分布。
16) 在圈梁U型块内，放置绑扎好的钢筋，圈梁钢筋与构造柱钢筋和芯柱钢筋应按规定连接牢靠。然后浇筑细石混凝土，保证圈梁混凝土密实，并采用塑料布覆盖养护。
17) 门窗洞口、设备洞口处的预制保温过梁的两侧孔洞，应与两侧的洞口砌块在一个垂直线内，芯柱钢筋应穿过保温过梁两端的孔洞，与上部圈梁的水平钢筋相连接，门窗洞口、设备洞口的芯柱应在保温过梁安装完成后，采用C30细石混凝土灌注并捣实。
18) 砌筑双叶构造承重砌块山墙时，芯柱部位采用芯柱砌块砌筑，砌筑马牙槎斜坡时，应采用混凝土实心小砌块（90mm×190mm×53mm）砌筑，内外侧采用抹面砂浆抹平；砌筑双叶构造承重砌块山墙时，需要在山墙的最高处，预留一个聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料的浇筑孔，在山墙的两侧较低处，各留一个观察孔。
19）在砌筑好的双叶构造承重砌块山墙后，要对其间隙进行封闭，保证浇筑的聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料不会流出，应采用50mm厚度的聚苯板，覆盖在山墙上，采用聚合物粘结砂浆粘结牢固。
20)彩钢夹芯保温屋面板与圈梁的连接处，采用聚苯板密封保温，在其外侧采用混凝土实心小砌块（90mm×190mm×53mm）砌筑，应与圈梁和墙体在同一个平面内。
21）冬期施工时，应在混凝土中添加“早强、防冻剂”，水泥的标号应提高一个等级，对于浇筑的混凝土构件要有防冻保温措施。
5.4聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料浇筑施工
1) 双叶构造承重砌块墙体砌筑后，砂浆强度在1MPa以上时，方可进行浇筑聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料。
2)在浇筑聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料前，应对砌筑好的双叶构造承重砌块砌体进行检查，主要检查墙体的尺寸偏差是否满足要求，检查其灰缝以及构造柱、芯柱、门窗洞口、设备洞口处，是否有漏洞或缝隙。发现后要及时处理，保证聚苯颗粒泡沫混凝土保温材料浆料不外泄。
3）聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料的配比，应满足墙体热阻或传热系数和浇筑工艺的流动性要求，各种物料的计量必须准确，以保证聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料的力学性能稳定、热工性能稳定和浆料流动性的稳定。
4）浇筑聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料时，泡沫混凝土输出管口，不能冲向双叶构造承重砌块墙体的内壁，而是垂直浇注，并且水平移动；泡沫混凝土保温浆料在泵送浇筑过程中，宜降低出料口与浇筑面之间的落差，出料口离浇筑面垂直距离不应大于0.5m。
5)聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料的流动性应满足工程设计和施工要求。
6)聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料拌合物的初凝时间不应大于2h。
7)聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料中的聚苯颗粒，应与泡沫混凝土混合均匀，不应有离析现象发生。
8)浇筑聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料的过程中禁止振捣。
9)浇筑聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料应随制随用，留置时间不宜大于30min。
10)聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料的浇筑高度大于2m时，泡沫混凝土应分层浇筑。
聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料的运输、浇筑及间歇的全部时间不应大于聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料的初凝时间。同一施工段的聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料宜连续浇筑。
11)一次性浇筑聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料的高度应严格控制，绝不能为了追赶施工进度而随意增加浇筑高度，具体浇筑高度应根据聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料的密度和墙体内腔的大小通过试验来决定。试验证明，无添加聚苯颗粒的泡沫混凝土保温浆料，当厚度150mm的墙体，一次性浇筑高度不得大于1.2m；若加入聚苯颗粒或泡沫珍珠岩颗粒的泡沫混凝土保温浆料，其浇筑的高度不大于1.6m。
12）在双叶构造承重砌块墙体的浇筑施工工艺中，浇筑施工工艺要服从和服务于双叶构造承重砌块墙体的砌筑工艺，也就是说：
(1)当双叶构造承重砌块墙体砌筑到水平系梁的高度时停止砌筑，等待砌筑砂浆强度大于1MPa后(一般在第二天就能达到)，进行第一次浇筑聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料施工，浇筑聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料的高度应与双叶构造承重砌块高度平齐；如图18所示。
图 18第一次浇筑聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料
（2）当双叶构造承重砌块墙体砌筑到门窗、设备洞口和圈梁的高度时停止砌筑，等待砌筑砂浆强度大于1MPa后(一般在第二天就能达到)，进行第二次浇筑聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料施工，浇筑的保温浆料高度应与双叶构造承重砌块高度平齐；如图19所示。
图19第二次浇筑聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料
（3）当水平圈梁混凝土浇筑和砌筑双叶构造承重砌块山墙均完成后，等待砌筑砂浆强度大于1MPa后(一般在第二天就能达到)，进行第三次浇筑聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料施工，浇筑山墙聚苯颗粒保温浆料时，流动性不应太小，注意从观察孔观察，是否出现漏浇筑现象，应等聚苯颗粒保温浆料从观察孔溢出时马上封闭观察孔；如图20所示。
图20 第三次浇筑聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料
13）浇筑聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料雨期、高温和冬期施工应符合下列规定：
(1)雨季和降雨期间应按雨期施工要求采取措施，严禁在下雨而无防护下进行现浇泡沫混凝土保温浆料施工；
(2)当日平均气温达到30℃及以上时，应按高温施工要求采取措施；
(3)根据当地气象资料，当室外日平均气温连续5日稳定低于10℃时，应采取冬期施工措施；当室外日平均气温连续5日温度高于10℃时，可解除冬期施工措施；当气温骤降至0℃时，应按冬期施工的要求，采取应急防护措施；聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料工程越冬期间，应采取维护保温措施；
14） 聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料浇筑完毕后，应按施工技术方案采取有效的养护措施，并应符合下列规定：
（1）应在浇筑聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料完毕后的24h以内，对聚苯颗粒泡沫混凝土外露部分加以覆盖塑料布或保湿养护；
（2）养护时间至下一个双叶构造承重砌块砌筑施工工序开始；
15）浇筑聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料工程，不宜在夜间施工；
16）第三次浇筑聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料时，应要有稳定的脚手架，或者有安全的举高设备，严禁踩踏墙体，以免出现安全事故。
6．后浇筑聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料双叶构造承重砌块墙体技术体系主要节点
6.1构造柱节点
在农牧节能建筑双叶构造承重砌块墙体内，按规定每隔6m设立一个构造柱，采用构造柱块砌筑，内置4根φ12钢筋，每隔200mm设一箍筋，采用C30 细石混凝土浇筑，微型振动棒振动密实。构造柱内的4根钢筋，下与地梁钢筋相连接，上与顶部圈梁钢筋相连接，中部与水平系梁相连接，形成一个稳定的整体结构。如图21所示。
图21构造柱节点构造
6.2阳角构造柱节点
阳角构造柱采用构造柱块砌筑，底层采用U型块作为清扫口，砌筑时确保砂浆饱满，并将构造柱砌体孔洞内的多余砂浆刮出，保证构造柱砌体内的截面积足够大，保证竖直钢筋和细石混凝土能形成最大钢筋混凝土承载断面，保证建筑物的安全性。构造柱钢筋为4根
φ12，每隔200mm设一箍筋，阳角外叶墙体采用阳角块砌筑，内、外叶墙体挂双线同时砌筑。将伸出的多余砂浆刮出，保证双叶墙内有最大的空腔，最大限度的浇筑聚苯颗粒保温浆料，达到设计时的墙体热工性能指标。如图22所示。
图22阳角构造柱节点
6.3双叶构造承重砌块墙体节点
双叶构造承重砌块墙体，是由双叶构造承重砌块主块和半块砌筑的，墙体宽度为300mm，盲孔结构，两端有竖直燕尾槽，砌筑时盲孔朝上，孔洞朝下反砌在墙上，砌块端部的燕尾槽内挤满砂浆，砂浆呈等腰三角形，三角形砂浆尖部直接被挤进竖直燕尾槽内，竖直灰缝两侧的燕尾槽均匀挤满砂浆，形成了一个砂浆梢键，将两块双叶构造承重砌块连锁成一个整体，确保了墙体的稳定性，同时提高了墙体的防渗性能。每砌筑两皮（高度400mm）时，应水平放置Z型拉接件，拉接件为φ4钢筋或8号钢丝。砌筑砂浆不要铺的太满，以免为了保证水平和竖直灰缝，将多余的砂浆挤出而造成了浪费。砂浆铺设的饱满度以在保证灰缝饱满100%的情况下，被挤出的砂浆而不掉下为限，随后将被挤出的多余砂浆刮出，放在砂浆灰斗内继续使用，并用原浆内外压缝，最后用笤帚清扫粘敷在墙体上的残余砂浆。如图23～图24所示。
图23双叶构造承重砌块墙体节点
图24双叶构造承重砌块墙体节点
6.4 芯柱与双叶构造墙体节点
在双叶构造承重砌块墙体技术体系中，当两个构造柱中间的双叶构造承重砌块墙体长度大于5m时，或者墙体长度大于2倍的层高时，应在其中间部位设置两个钢筋混凝土芯柱，混凝土芯柱采用水平系梁砌块和洞口主块压槎、交替砌筑，芯柱底层采用U型圈梁砌块作为清扫口块，芯柱孔洞内被挤出的砂浆，应及时清理掉，确保芯柱孔洞内的最大截面积，以便钢筋混凝土芯柱达到设计强度；混凝土芯柱后插钢筋，采用1根φ14的麻花钢筋，芯柱钢筋下与地梁钢筋绑扎连接，中间与水平系梁钢筋绑扎连接，上与顶部圈梁水平钢筋焊接连接，形成一个完整的钢筋混凝土刚性框架结构，保证农牧节能建筑的抗震安全稳定性。如图25所示。
图25 芯柱与双叶构造墙体构造
6.5构造柱与内隔墙水平系梁节点
双叶构造承重砌块墙体构造柱采用构造柱块砌筑，内置4根φ12麻花钢筋，每隔200mm设置φ6的箍筋。当有内隔墙存在时，内隔墙采用混凝土承重砌块（390mm×190mm×190mm），内隔墙与构造柱没有拉结钢筋，压槎砌筑，采用完全脱开的连接方式，以保证构造柱的抗震稳定性；当内隔墙的长度大于5m时，应在其中心位置设置两个钢筋混凝土芯柱，采用通孔砌块砌筑；在内隔墙的1/2高度处，设一个钢筋混凝土系梁，采用混凝土U型圈梁砌块砌筑，砌筑时U型口朝上，在其中放置2根φ12的麻花钢筋，并浇筑C30细石混凝土，其浇筑的混凝土高度不小于60mm，在芯柱处采用一个通孔混凝土砌块砌筑，确保芯柱钢筋与水平系梁钢筋相互连接。芯柱钢筋下与地梁钢筋相连接，上与顶端的圈梁水平钢筋相连接，中部穿过水平系梁，而水平系梁与两端的双叶构造承重砌块墙体的构造柱相连接。这样，地梁、圈梁、水平系梁、芯柱、构造柱等一起构成一个“田”字形钢筋混凝土稳定框架结构，确保现代农牧建筑的抗震安全性。构造柱与内隔墙的构造节点，如图26所示。
图26 构造柱与内隔墙水平系梁构造节点
6.6 双叶构造内叶墙体水平系梁与芯柱构造节点
双叶构造承重砌块墙体与其两端的构造柱采用完全脱开的连接方式，为了保证农牧节能建筑双叶构造承重砌块墙体的抗震稳定性，在其高度的1/2处或窗下口设一个水平系梁，水平系梁采用水平系梁砌块砌筑，将断开的混凝土肋打掉，反砌在内叶墙体上，砌筑水平系梁块前，按照施工工艺应先浇筑聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料，当保温浆料达到规定的强度后，在其上铺设绑扎好的2根φ12麻花钢筋，此水平系梁钢筋与两端的构造柱钢筋相连接，然后砌筑水平系梁砌块，水平系梁砌块砌筑完毕后，当砌筑砂浆强度达到1MPa时，在水平系梁砌块的孔洞内浇筑C30细石混凝土并捣密实，细石混凝土的高度不小于60mm。当两个构造柱中间的双叶构造承重砌块墙体的长度大于5m时，在其中间部位应设两个芯柱，每个芯柱孔洞内放置1根φ12的麻花钢筋，芯柱钢筋下与地梁钢筋连接，中穿过水平系梁与水平系梁钢筋相连接，上与顶部圈梁钢筋相连接，形成一个极其稳定的钢筋混凝土框架结构，保证了农牧节能建筑的抗震安全性。如图27所示。
图27 内叶墙体水平系梁与芯柱构造节点
6.7 双叶构造墙体设备洞口、门窗洞口芯柱构造节点
由于现代农牧节能建筑双叶构造承重砌块墙体中，要设置若干个通风设备洞口、门窗洞口，考虑这些洞口在设备和门窗安装后的抗振动要求，在设备端口、门窗洞口两侧设立钢筋混凝土芯柱，在设备洞口、门窗洞口的芯柱，采用洞口块砌筑，洞口块有主块和半块之分，主块和半块孔对孔压槎砌筑。一个洞口内插1根φ12的麻花钢筋。门洞口两侧的钢筋下与地梁钢筋连接，中与水平系梁钢筋连接，上穿过保温钢筋混凝土过梁两端的孔洞与顶部圈梁钢筋连接，形成一个稳定的刚性框架，确保了门在使用过程中的安全性；设备洞口和窗洞口，两侧也各设计一个钢筋混凝土芯柱，采用洞口块砌筑，主块和半块孔对孔压槎砌筑。一个洞口芯柱内插1根φ12的麻花钢筋，芯柱钢筋下端与水平系梁钢筋连接，穿过钢筋混凝土保温过梁两端的孔洞，与顶部的圈梁钢筋相连接，芯柱内浇筑C30 细石混凝土后，洞口两侧的芯柱，与水平系梁、钢筋混凝土保温过梁和顶部圈梁形成一个刚性极强的钢筋混凝土框架，从而保证了大型通风设备运行的安全性。如图28所示
图28 双叶构造承重砌块墙体设备洞口、门窗洞口芯柱构造节点
6.8 构造柱与内隔墙圈梁连接构造节点
双叶构造承重砌块墙体构造柱与内隔墙圈梁连接，采用内隔墙圈梁构造柱块砌筑，该砌块与圈梁U型块一起，双叶构造承重砌块墙体上的U型圈梁块与内隔墙U型圈梁块形成一个T字形的圈梁槽形混凝土壳体，在该壳体内放置4根φ12麻花钢筋，双叶构造承重砌块墙体上的U型圈梁块内的钢筋与内隔墙U型圈梁块内的钢筋相连接，并且还要与构造柱内的4根φ12麻花钢筋相连接，这样，才能保证内隔墙圈梁、双叶构造承重砌块墙体圈梁与构造柱形成一个立体刚性极强的钢筋混凝土框架结构。如图29所示。
图29 双叶构造承重砌块墙体构造柱与内隔墙圈梁连接
6.9 拐角构造柱与圈梁拐角块构造节点
双叶构造承重砌块墙体的拐角构造柱，在与其上端的圈梁进行交叉相连接时，需要一个圈梁拐角块，其块型如图10所示。该种砌块只出现在农牧节能建筑双叶构造承重砌块墙体的四个阳角的圈梁处，如图30所示。该种砌块与U型圈梁块配合砌筑，构成槽形的混凝土圈梁壳体，如图31所示。绑扎好的圈梁钢筋放置在槽形混凝土壳体内，圈梁钢筋与拐角构造柱钢筋连接，一切完成后再向放置圈梁钢筋的槽形混凝土壳体内浇筑C30细石混凝土，并振捣密实，混凝土的高度与U型圈梁块相同，如图32所示。
图35 圈梁与保温彩钢屋面板连接节点
7. “现代农牧节能建筑用后浇筑聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料双叶构造承重砌块墙体技术体系”样板试验房
7.1热工性能
按现代农牧节能建筑用后浇筑聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料双叶构造承重砌块墙体技术体系，制作了样品砌块，其尺寸规格为390mm×300mm×190mm，送到国家建筑工程质量监督检验中心检测:
1） 该后浇筑聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料双叶构造承重砌块质量为23.2kg/块（为气干质量），其堆积密度为：1044kg/m3(气干密度)。
2） 后浇筑的聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料的绝干密度实测值为：148kg/m3，其导热系数实测值为：λ=0.0482 W/(m•K)。
3） 后浇筑聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料双叶构造承重砌块墙体的热阻为R0=2.70(m2•K)/W；
4）后浇筑聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料双叶构造承重砌块墙体的传热系数K=0.35W/(m2•K)，远远超过我国严寒地区建筑节能65%（K=0.4W/(m2•K)）的要求。
7.2样板试验房
为了对“一种现代农牧节能建筑用后浇筑聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料双叶构造承重砌块墙体技术体系”进行全面验证，我们按照现代农牧节能建筑的要求，建造了一座样板试验房。地点在吉林省洮南市的农牧场附近。
1）样板试验房方案
（1）双叶构造混凝土承重砌块墙体，挂双线同时砌筑，内浇筑聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料。边砌筑，边浇筑，砌筑与浇筑紧密衔接。聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料分三次浇筑：砌筑到水平系梁下浇筑第一次；砌筑到圈梁下浇筑第二次；山脊完成后，连同圈梁一起浇筑第三次；
（2）混凝土砌块有主块、半块、洞口主块、洞口半块、阳角块，系梁块，构造柱块、圈梁块、圈梁拐角块、圈梁芯柱块等，除主块用量最大外，其它附块用量较少；
（3）墙体宽度为300mm，（基础至少为340mm）保温浆料的厚度为145mm；
（4）构造柱采用190mm×190mm×190mm的通孔砌块砌筑，底部采用U型圈梁砌块作为清扫口块；
（5）构造柱采用4根φ12的麻花钢筋，采用C30细石混凝土灌孔；
（6）门窗、设备洞口采用洞口主块和洞口半块砌筑，内插1根φ12的螺纹钢筋，并采用C30的细石混凝土灌孔；
（7）窗台下一皮砌块采用系梁砌块砌筑，内放φ12的拉结钢筋2根；采用C30的细石混凝土灌孔，高度大于60mm；
（8）山墙中心部位设置插入两根钢筋φ12螺纹钢筋的混凝土芯柱，采用C30细石混凝土灌孔；
（9）北墙体上的窗洞口为1000mm×1000mm，南墙体上的窗洞口为1400mm（宽）×1200mm（高）；南墙上的门洞口1000mm（宽）×2000mm(高）；
（10）门窗洞口采用保温过梁，保温过梁的尺寸：1400mm×300mm×100mm（厚度），如图36所示；1800mm×300mm×100mm（厚度）如图37所示；
图30 双叶构造承重砌块墙体拐角构造柱与圈梁拐角块构造节点（1）
6.10 山墙的斜坡三角区构造节点
现代农牧节能建筑圈梁顶部上的山墙，采用双叶构造承重砌块砌筑，由于主块长400 mm，高190mm，错缝压槎砌筑到规定高度的山墙后，会形成若干个斜坡三角区，如图33所示。山墙上的斜坡三角区，采用190mm×90mm×53mm混凝土实心小砌块找坡，采用混凝土实心小砌块砌筑时，砌筑双叶墙体的宽度为280mm，斜坡三角区砌筑完成后，山墙室内外三角区抹灰10mm，与内、外叶墙体在同一个平面内。
6.11双叶构造承重砌块山墙空腔密封节点
由于砌筑双叶构造承重砌块山墙，芯柱部位为等腰三角形山墙的最高端，双叶构造承重砌块山墙两端与沿墙圈梁平齐，且双叶构造承重砌块墙体的内、外叶墙体中间有空腔，该空腔是用于浇筑聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料，为了让聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料100%充满整个双叶构造承重砌块山墙空腔内，确保双叶构造承重砌块山墙保温性能，需要在山墙的最高处，预留一个聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料的浇筑孔，在山墙的两侧较低处，各留一个观察孔，检查聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料是否充满整个空腔，充满空腔后，马上封闭观察孔，继续浇筑聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料，直到保温浆料从进站口溢出为止。双叶构造承重砌块山墙的空腔封闭，采用厚度为50mm密度为18～20kg/m3的聚苯板与聚合物粘结砂浆封闭。如图34所示。
6.12圈梁与保温彩钢屋面板连接节点
现代农牧节能建筑的彩钢夹芯保温屋面板与后浇筑聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料双叶构造承重砌块墙体圈梁的连接节点，在圈梁固定好C型钢檩条，彩钢夹芯屋面板铺设并固定在C型钢檩条上，外叶墙与彩钢夹芯屋面板之间的缝隙，采用水泥砂浆密封。内叶墙上的圈梁与彩钢屋面板有较大的间隙，为了杜绝冷桥，提高保温效果，采用聚苯板密封保温，方法是：在C型钢外侧，采用80mm厚度断面为直角梯形的聚苯板条密封，在直角梯形的聚苯板条的外侧，采用混凝土实心小砌块（90mm×190mm×53mm）砌筑，小砌块顶部与彩钢保温屋面板通过水泥砂浆密封，实心小砌块将聚苯板密封条完全密封在中间，小砌块与圈梁和屋面板连接成一个整体。如图35所示。
6.12圈梁与保温彩钢屋面板连接节点
现代农牧节能建筑的彩钢夹芯保温屋面板与后浇筑聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料双叶构造承重砌块墙体圈梁的连接节点，在圈梁固定好C型钢檩条，彩钢夹芯屋面板铺设并固定在C型钢檩条上，外叶墙与彩钢夹芯屋面板之间的缝隙，采用水泥砂浆密封。内叶墙上的圈梁与彩钢屋面板有较大的间隙，为了杜绝冷桥，提高保温效果，采用聚苯板密封保温，方法是：在C型钢外侧，采用80mm厚度断面为直角梯形的聚苯板条密封，在直角梯形的聚苯板条的外侧，采用混凝土实心小砌块（90mm×190mm×53mm）砌筑，小砌块顶部与彩钢保温屋面板通过水泥砂浆密封，实心小砌块将聚苯板密封条完全密封在中间，小砌块与圈梁和屋面板连接成一个整体。如图35所示。
图36南门、北窗洞口预制保温过梁（厚度100mm）6个
图37南窗洞口预制保温过梁（厚度100mm）3个
（11)在山墙高度的1/2处设混凝土水平系梁，外墙采用双叶墙体的系梁块，在水平系梁砌块内放置φ6的拉结钢筋2根；采用C30的细石混凝土灌孔；内隔墙采用U型块（190mm×190mm×190mm），内放φ6的拉结钢筋2根；采用C30的细石混凝土灌孔；
（12)内隔墙的山墙上的斜坡三角形区域，采用混凝土实心小砌块（190mm×90mm×53mm）砌筑；外墙体上的斜坡三角形区，也采用混凝土实心小砌块（190mm×90mm×53mm）砌筑，内、外叶墙体的室内和室外均留出10mm，采用抹灰处理；
（13）拉结筋采用8号钢丝或φ4钢筋制作；高度每隔400mm加一根拉结筋，水平方向400mm，拉结筋形状为Z型， 尺寸为长220mm,宽60mm，梅花状排布；
（14）窗台下口采用防水砂浆处理，厚度不小于30mm,两侧及顶部抹灰不小于10mm；门洞口两侧及顶部抹灰不小于 10mm；
（15）地梁外侧做保温处理，即外贴挤塑聚苯板；挤塑板厚度在40mm～60mm之间；
（16）地面铺混凝土底层，打平层应加放水粉；
（17）屋面彩钢板采取双面金属聚苯夹芯保温板，聚苯板的厚度为150mm；
2）样板试验房平面尺寸及砌块排布
样板试验房的平面尺寸及砌块排布，如图38～图39所示。
图38样板房平面尺寸及砌块排块图
图39 圈梁构造示意图
3）样板试验房采用的双叶构造承重砌块块型
样板试验房采用的双叶构造承重砌块块型较多，主要使用的最多的是主块一种，其它辅助块型数量较少。如图40～图 49 所示。
图40洞口主块
图41洞口半块
图42 主块
图43 半块
图44 水平系梁块
图45 阳（拐）角块
图46 U型圈梁块
图47 圈梁拐角块
图48 圈梁芯柱块
图49 圈梁块、圈梁拐角块、圈梁芯柱块排块示意图
4）样板试验房双叶构造承重砌块墙体施工
2016-10-19，施工队伍进场，按样板房的尺寸放基础，基础应需要满足砌块建筑的模数（2M）要求。在混凝土基础上进行放线，排块，找平，铺设防水砂浆等。同时对瓦工进行简单的技术培训，提出施工要求，砂石应过筛处理，考虑当地气温已经是零下，属于初冬季节，应按照冬期施工要求施工，按规定添加早强、防冻剂，特别对瓦工提出铺灰、砌筑要求。并联系聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料的施工负责人，提出浇筑时间和浇筑次数要求。样板试验房长度11800mm，宽度5800mm，檐墙高2400mm,山墙的山脊高1000mm,双叶构造混凝土承重砌块清水墙，中间空腔现场浇筑聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料。从10月19日开挖地基到10月30日试验房屋面封顶，仅用了12天时间，其中20号停工1天，原因是等待混凝土基础的强度增长，25号因电力部门例行检修停电，被迫停工一天；平均每天5个人施工，当时的白天气温在0～9℃，夜间气温在-1～-11℃，中间还下过一次雪，属于冬期施工。由于气候的变化，施工的质量和速度都受到影响。如果按传统的方法施工是不可能在如此短的时间内，完成该样板试验房的施工任务。
后浇筑聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料双叶构造承重砌块墙体的宽度300mm，砌筑双叶构造墙体时，采用挂双线同时砌筑。双叶构造承重砌块盲孔反砌，铺浆面的宽度为85mm,铺灰很容易，主块仅有10kg左右，重量较轻，砌块端部打完三角形碰头灰后，瓦工一只手就可以拿起砌块进行砌筑，其砌筑速度与效率较砌筑240mm宽的通孔薄壁砌块要快的多。由于是冬期施工，加之瓦工是第一次砌筑砌块，瓦工的砌筑施工质量一般，砂子过筛不到位，砂浆中带有大石子，导致灰缝不是横平竖直、宽窄一致。如图50～图52所示。
图50砌筑双叶构造承重砌块墙体
图51砌筑双叶构造承重砌块墙体与拐角构造柱
图52 门窗洞口砌筑施工
山墙设置4根芯柱，中心的两根芯柱，从地梁连接向上，与水平系梁相连接，再向上与圈梁相连接，再向上直到山墙的山脊的顶端，与屋面钢结构相连接，在其的两侧各设一根混凝土芯柱，下部与圈梁连接，上部与屋面钢结构相连接。内隔墙山墙上的斜坡三角形区，采用混凝土实心小砌块（190mm×90mm×53mm）砌筑直到顶部；双叶构造承重砌块外墙体上的斜坡三角形区域，采用混凝土实心小砌块砌筑直到顶部，内外侧留出10mm，采用抹灰处理；
双叶构造承重砌块山墙空腔的密封，采用宽度约140mm，厚度为50mm的聚苯板条，采用聚合物粘结砂浆粘结，上面覆盖玻网布，并留出浇注口（位于山脊最高端）和观察孔（接近圈梁处），防止聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料浇筑出现浇筑不到位的情况。圈梁与保温彩钢屋面板之间构造处理，采用80mm厚度端面高度为90mm的直角梯形聚苯板条密封，C型钢檩条外侧，采用混凝土实心小砌块立砌（90mm高），顶部与彩钢夹芯保温屋面板通过水泥砂浆密封。聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料的浇筑分为3次:第一次是在水平系梁下和窗洞口、设备洞口的水平系梁处；第二次是在圈梁下；第3次是在山脊墙砌筑完成后和圈梁细石混凝土浇筑完成后。这样，才能确保隐蔽工程的保温浆料浇筑的饱满度，绝不允许为了方便，将3次浇筑合为1次浇筑。施工实践明确：浇筑聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料的工序，必须服从和服务于双叶构造承重砌块墙体砌筑施工工序要求，而不是相反。浇筑聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料时，几乎没有漏浆的现象发生，足以说明该种双叶构造承重砌块墙体的密封性能和防渗性能良好。如图53～图54所示。
图53 山墙的芯柱钢筋设置与山脊墙砌筑
图54 样板试验房覆盖彩钢保温屋面板
7.3样板试验房的验证结论
样板试验房验证了“后浇筑聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料双叶构造承重砌块墙体技术体系”，完全满足现代农牧业节能建筑需要，是一种满足:经济、实用、环保、节能、防火、高强、耐久、安全、防鼠害等要求的现代环保节能型建筑墙体技术体系，既先进又可行。主要表现在如下特点：
1） 双叶构造承重砌块墙体由混凝土外叶块体、内叶块体、聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料层和拉接件构成，杜绝了冷桥，大大提高了保温、隔热效果。
2） 混凝土承重砌块抗压强度高，采用资源较丰富并且成本较低的砂石为原材料，生产强度等级MU10.0的承重砌块，增强了墙体的耐久性和抗冲击能力，并且混凝土内、外叶砌块的两端设有燕尾槽，在砌块的竖直灰缝处形成砂浆梢键，增加复合墙体的整体性和抗渗性。
3）由于块型的壁、肋尺寸设计合理，生产成品率高，节约原材料，降低生产成本。
4）双叶构造承重砌块墙体与后浇筑在其中的聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料一起，构成一种夹芯复合保温墙体，与梁、柱构成独特的建筑节点构造，完全杜绝了构造柱处外保温的薄弱环节，提高了建筑节能效率，降低了农牧养殖生产过程中的保温、隔热运营成本。
5）由于在门窗洞口、设备洞口两侧设置有芯柱，使得门窗洞口、设备洞口的墙体固定牢靠，增加了风机等大型设备的振动稳固性。
6）采用密实双叶构造承重砌块，墙体内、外表面采用原浆勾缝处理，不用抹灰和刷涂料，不仅减少了材料费用，还减少了人工费用，更重要的是避免了化学涂料对养殖厂房内空气污染，为牲畜成长提供一个无污染的绿色饲养环境。
7）双叶构造混凝土承重砌块墙体，块型轻，铺灰容易，瓦工一只手可以拿起砌筑，施工速度快。包括保温过梁在内的所有产品全部在工厂完成生产，达到规定的强度等级，只是在现场进行砌筑，不但省去打地梁、水平系梁、构造柱、门窗、设备洞口过梁、圈梁等处需要的模板，从而节约了一大笔材料费用，更重要的是还省去了装模板和拆模板的时间和人工费用，还节省了因地梁、水平系梁、构造柱、门窗端口、设备洞口过梁、圈梁等混凝土构件凝固而需要的大量等待时间，大大缩短了施工周期，降低了施工成本。
8）有效的防止火灾、鼠害的发生，体现了保温与建筑结构一体化，保温材料与建筑物同长寿命，防火、环保与防鼠害相结合的极大优势。
8.结束语
随着我国建筑节能标准不断提高和农牧养殖业朝着自动化、超大规模化、系统化的发展，对农牧业节能建筑提出了更高的要求:经济、实用、环保、节能、防火、高强、耐久、安全。样板试验房验证工程实践和理论分析证明:郑州大智农牧科技有限公司研发出的“一种农牧节能建筑用后浇筑聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料双叶构造承重砌块墙体技术体系”，满足我国不同地区的现代农牧节能建筑的要求，具有：“保温与建筑结构一体化，保温材料与建筑物同长寿命，防火、环保与防鼠害相结合，施工速度快，工程造价低，保温效果好，运行成本低”突出特点。完全杜绝了混凝土墙体的冷桥，该种技术体系符合《复合保温砖和复合保温砌块》GB/T 29060-2012要求，其双叶构造承重砌块墙体空腔内浇筑聚苯颗粒泡沫混凝土保温浆料，保温浆料与双叶构造承重砌块墙体内侧的竖直燕尾槽相互结合成一个整体极好的夹芯复合保温、隔热墙体，不松动，无开裂，防渗漏，房火灾，防鼠害。提高了墙体的保温、隔热性能，符合《建筑设计防火规范》GB 50016的规定。满足我国不同地区的现代化农牧建筑的建筑节能指标要求，具有技术的先进性、经济的实用性和市场的广阔性。