为突破传统建筑中的瓶颈问题，需要在材料选择上做出改变，适当引入新型水泥基复合墙体材料。新型水泥基复合墙体材料制备简单，与普通混凝土之间存在极大的相似性，利用强制搅拌机一次浇筑成型即可完成作业。新型水泥基复合墙体材料是一种全新的非承重外围护材料，具备隔声、防水以及抗震等多种优势。新型水泥基复合墙体材料不仅具备三层夹心构件的所有优势与性能，而且可以省略生产间歇时间，对作业效率的提升有积极意义。

一、试验

1.技术要求

假定墙体厚度为200mm，针对寒冷地区的甲类公共建筑，墙体传热系数≤0．5W／(m²·K)，计算出墙体热阻≥2．0m²·K／W，则墙体材料的导热系数≤0．108W／(m·K)，材料的导热系数主要受材料的种类，密度和含水率的影响，根据相关经验和资料并综合墙体对强度和结构安全性的要求，将混凝土材料密度设定为在800kg／m³，并对关键技术指标进行设定。

2.选择原材料

水泥：海螺牌P·042.5水泥；粉煤灰：Ⅱ级，符合GB／T1596—2005《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》标准要求；矿粉：S95级，符合GB／T18046--2000《用于水泥和混凝土的粒化高炉矿渣粉》标准要求；玻化微珠：闭孔、颗粒均匀洁净，粒径0.5～1.5mm，导热系数0.028～0.045W／(m·K)，吸水率20%～40%；保温防火粗骨料：硅酸钙无机质发泡板破碎后的颗粒，粒径4～10mm，堆积密度50-100kg／m³，防火等级为A级。

3.正交试验细节

为了保证材料的强度并考虑材料的含水率，胶凝材料用量占材料总量的56%，其中水泥用量358.4kg／m³，粉煤灰和矿粉均为44.8kg／m，水胶比0.35，粉体减水剂掺量为胶凝材料质量的0.3%，防水剂掺量为胶凝材料质量的0.1%。选择砂用量、玻化微珠用量、保温防火粗骨料体积掺量以及引气剂掺量为4个影响因素，每个因素取3个水平。

二、试验结果与分析

1.深入正交试验结果

根据试验因素和水平因素，考虑因素交互作用的影响，结合试验规模，采用L9(34)正交表进行试验。

2.墙体材料力学性能

从正交试验结果可以看出，保温防火粗骨料掺量会对墙体材料力学性能造成直接影响。也就是说墙体材料折压比会伴随保温防火粗骨料体积掺量的变化而发生改变。在保温防火粗骨料体积产量不断增加的前提下，墙体材料折压比会不断升高，达到限定之后开始下降。墙体材料在保温防火粗骨料掺量达到30%时，发挥出自身良好的柔性特征，在掺量为30%时，墙体材料折压比数值最大。因保温防火粗骨料的影响，材料砂浆相会发生不同程度的变化，掺入量不断扩大，砂浆相不断下降，材料的整体强度由砂浆相直接决定。部分抗压试件虽然被破坏，但是承载能力不会受到影响，这部分抗压试件具备良好的韧性，表面粗糙。即便是在不断施压的状态下也不会崩裂，抗开裂性能相当强。

竖向荷载会直接影响到试件整体，断面上表面受到的挤压应力会在下表面利用拉应力的形式表现出来，最后利用保温防火粗骨料表面进行集中表现，保温防火粗骨料因荷载的影响而产生扩张力。荷载越来越大，受浆料挤压而产生的扩张力也会不断增加。保温防火材料具备极强的韧性，因此，下表面会借助这种韧性有效连接表面与浆料。这种方式不仅是抵消荷载拉应力的重要方法，也可改善传统材料抗折强度较差的问题。但是这种抗折强度并不是固定不变的，保温防火粗骨料体积以及材料砂浆相变化后，材料抗折强度会发生不同程度的改变，具体视情况而定。

3.材料导热系数

影响材料导热系数的因素相当复杂，主要包括保温防火粗骨料掺量以及玻化微珠的掺量，相对于砂掺量来说，保温防火粗骨料以及玻化微珠产量对材料导热系数造成的影响更加明显。无论是保温防火粗骨料的体积掺量，还是引气剂掺量，都会直接影响到材料的导热系数，产量不断增加，导热系数不断降低，这对材料保温性能的提升有重要作用。材料内部因封闭微气孔的影响而出现多种微小空间，微小空间以蜂窝状呈现出来，不仅可以有效隔绝热量，也可以储备能量。为有效改善材料导热系数较高的问题，应利用恰当措施均匀分布保温防火粗骨料。利用相同密度的混凝土材料以及保温防火粗骨料进行作业后可以发现，保温防火粗骨料的保温效果明显优于混凝土材料的保温效果。

4.墙体材料吸水率

这是因为闭孔的玻化微珠吸水率较低，而保温防火颗粒是不吸水材料，引入的微气孔也是封闭的空隙相互之间独立，另外，加入石蜡乳液防水剂起到憎水防水作用，所以材料的吸水率非常小。材料吸水率因增加引气剂产量而发生改变，这种改变幅度并不大，整体呈现出升高的状态，这对材料防水性能的提升有害无益。为保证材料不会因吸水问题影响到其他功能，必须将引气剂产量控制在合理范围内，引气剂掺量数值维持在0.10%时，才可保障外围护构件的功能。

5.选择试验方案

综合分析评价可以得出最佳试验方案为A182C2D2，即砂用量120kg／m³,玻化微珠用量95kg／m³、保温防火粗骨料体积掺量30%、引气剂掺量0.10%，按此配比可以制备密度为800kg／m³的新型水泥基复合墙体材料，28d抗压强度可达到9．1MPa，抗折强度达到3．6MPa，折压比为0．39，导热系数为0．101W／(m·K)，吸水率为5.8%。

结语：制作公共建筑非承重水泥基复合外墙体材料时，注意优化原材料的配合比，严格把控原材料质量，防止非承重水泥基复合墙体材料质量受到破坏。屋面以及楼面等都属于非承重建筑结构，在非承重建筑结构中科学应用新型水泥基复合墙体材料可有效降低建筑自重，下降比例高达60%。新型水泥基复合墙体材料在建筑中可逐步体现出自身的优越性能，发展前景与空间相当广阔。不仅可以达成防水以及防火的目标，也可直接用作装饰外衣进行使用。

参考文献：
[1]邹君.蔗渣纤维增强水泥基复合材料的研究及发展前景[J].轻工科技,2011(11):26-27.

[2]肖磊.棉花秸秆聚苯颗粒复合生态保温材料的研制及其应用研究[D].2015.