摘要:隨著墻體材料革新工作的深入開展和國家對實心粘土磚的禁止使用,作為取代粘土實心磚的主要產品,混凝土小型空心砌塊是當前建筑工程中普遍使用的墻體材料。
關鍵詞:混凝土小型空心砌塊 現(xiàn)狀 應用
1 發(fā)展優(yōu)勢
隨著墻體材料革新工作的深入開展和國家對實心粘土磚的禁止使用,作為取代粘土實心磚的主要產品,混凝土小型空心砌塊(下稱空心砌塊)因其重量輕、保溫效果好、方便施工等優(yōu)點在全國廣泛應用,是當前建筑工程中普遍使用的墻體材料。建筑空心砌塊之所以在全國得到迅速的發(fā)展,是因為它有一系列的優(yōu)越性。
1.1 保護耕地,避免毀田 粘土實心磚已用了幾千年,燒磚毀了大量耕地。目前,我國每年粘土實心磚的產量仍達6000億塊標準磚,燒磚毀田約15萬畝,減產糧食6000萬噸,等于砸了30萬人的飯碗。我國人多地少,人均耕地不到1畝,低于世界水平50%。在這種嚴峻的土地形勢下,發(fā)展空心砌塊有利于保護耕地。用空心砌塊代替粘土實心磚,就可以減少燒磚挖土毀田。
1.2 節(jié)約燒磚能耗,保護環(huán)境 傳統(tǒng)的粘土磚生產大量耗煤,每生產1萬塊磚平均耗標準煤1.3噸,每年燒磚耗標準煤達6000萬噸左右,約占全國煤炭總產量的5%;同時磚瓦窯要排放大量的CO2,加劇溫室效應。用空心砌塊取代粘土磚,可為國家節(jié)約大量煤炭,減少CO2排放保護環(huán)境。實心粘土磚的燒制,因此,從的角度出發(fā),也要發(fā)展空心砌塊,淘汰實心粘土磚。
1.3 功能多,性能好 和實心粘土磚相比,空心砌塊具有保溫、隔音、防火、質輕、抗震、堅固、美觀等優(yōu)點,用其建造的房屋抗地震能力強,住起來舒服,有利于實現(xiàn)建筑的輕型化、節(jié)能化、舒服化、美觀化,讓老百姓住上高性能的住宅。
1.4 降低建筑造價,經濟優(yōu)勢顯著 使用空心砌塊建造房屋,可比粘土磚建筑節(jié)省工程造價25%,縮短工期50%,節(jié)省木材70%,節(jié)省鋼材40%,節(jié)省砌筑砂漿50%,節(jié)省抹面砂漿40%,節(jié)省人工40%、采暖耗能降低30%~50%。因此,空心砌塊具有較好的經濟和社會效益。
1.5 擴大建筑使用面積 粘土實心磚墻一般厚240mm,而空心砌塊墻體一般厚190mm。因此,兩者相比,空心砌塊房屋的墻體比實心粘土磚墻體窄50mm,可增加建筑面積約2%~3%。
1.6 廢渣的合理使用,有利于治理環(huán)境污染 可同時利用粉煤灰、爐渣、磷石膏、電石渣、廢堿液或廢堿渣、廢磚粉等廢渣作為空心砌塊產品生產的一部分原料。變廢為寶,利國利民。
近年來在國家和各地區(qū)政策的扶持引導下,新型節(jié)能墻體材料得到了廣泛的推廣和應用并取得了較好的經濟效益和社會效益。當然,工程中也出現(xiàn)了一些墻體開裂現(xiàn)象,相信隨著新型墻體材料應用技術的深入普及,現(xiàn)在出現(xiàn)的一些技術問題一定會得到徹底解決。
2 存在的問題及預防措施
盡管空心砌塊的優(yōu)點很多,但在實際應用中也出現(xiàn)了一些問題。其中比較突出的問題是墻體裂縫較多、保溫隔熱性能差、墻體出現(xiàn)滲漏、內墻隔音效果不好,即所謂的“熱”、“裂”、“滲”問題。解決以上問題的措施:
2.1 防裂措施 混凝土空心砌塊建筑與其它砌體結構,如磚石結構砌體具有一些共同的缺陷,即處理不當時,在墻體的某些部位易出現(xiàn)裂縫。裂縫的出現(xiàn)輕則影響美觀,給用戶造成不安全的心理陰影;重則會造成滲漏,影響建筑物使用壽命??招钠鰤K墻體產生裂縫是多種因素造成的。它與混凝土砌塊的干縮、溫度應力的存在、原材料質量、施工質量、設計構造是否合理、結構整體受力性能的強弱等諸多因素有關。有時墻身出現(xiàn)的一條裂縫,就可能是二、三種因素疊加起來造成的,可能是材料的干縮與地基不均勻沉降疊加,應力集中與豎縫砂漿不飽滿疊加等等。墻體裂縫的常見形式有:豎向裂縫、水平裂縫、斜裂縫。防止裂縫應采取的措施:①選用含水率合適的砌塊及性能良好的砂漿。采用保水性、和易性好的水泥白灰混合砂漿。一般情況下,砌塊的含水率應略低于當?shù)氐沫h(huán)境濕度。②設置控制縫。將過長的墻體分段,以減少墻體內部干縮變形的過度積累而引起墻體內過大的內應力,避免墻體開裂。控制縫是墻段間的通縫,貫穿樓層全高。設置位置宜在墻體的薄弱部位或應力集中的地方。③墻體配筋,改善結構約束條件。針對砌塊墻抗拉與抗剪能力較弱的特點,適當配筋可抵抗墻體干縮變形時產生的拉應力,把應力應變均勻地傳到墻體上,提高整體性。具體配筋方式有灰縫配筋、圈梁配筋、芯柱配筋。
2.2 抗?jié)B措施 引起墻體滲漏的原因是多方面的,它與砌塊材料性能的優(yōu)劣、設計是否合理、施工質量等多種因素有關。在設計與施工中,除應采取各種設施加強建筑物的整體性、增強墻體的抗裂性能、預防出現(xiàn)裂縫造成滲漏外,還應從墻體類型的選用、砌塊類型的選用、墻身構造等多方面采取措施,提高外墻的抗?jié)B性能。具體措施有:①用抗?jié)B砌塊和抗?jié)B砂漿砌筑外墻。空心砌塊是薄壁空腔構件,在大氣環(huán)境中受到雨水侵襲時,會吸收外界的水分,并通過毛細作用滲入到整個墻體,嚴重時會使墻壁內側陰濕,影響房屋使用。因此砌筑外墻一定要選用抗?jié)B砌塊。②選擇砌塊端部構造合理的砌塊砌筑外墻,因為它影響著砌體的灰縫構造,如果灰縫不飽滿,也會造成滲漏。③勾縫。無論是清水砌墻或是混水磚墻,都進行勾縫,以便填實砂漿和灰縫中的微小孔隙,消除滲漏隱患。④線角處理,避免雨雪在墻面長期停留、順墻流淌。滴水線、泛水坡這些小部位處理不好,十分容易引起滲漏。⑤處理好窗和洞口的防水,防止雨水滲入。⑥在墻身可能存水的部位設排水孔。
2.3 保溫隔熱措施 隨著對建筑物節(jié)能要求的不斷提高,墻體保溫、隔熱的問題已引起了普遍的重視。由于混凝土空心砌塊的熱工性能較差,在推行空心砌塊的過程中,提高其熱工性能,還是一項難度較大的課題。目前采用的措施主要有:①采用輕骨料混凝土生產砌塊。因為混凝土愈輕,砌塊的熱阻值愈大,即保溫性能愈好。②在砌塊墻的芯孔內填充保溫材料,提高熱阻值,改善熱功能。③采用砌塊與高效保溫材料結合的復合墻。內保溫墻施工方便,造價較低,使用廣泛。外保溫墻隔熱效果比較理想,可以避免產生較大的熱應力,保護墻體結構,增加耐久性。夾芯墻可以減少熱橋,提高抗?jié)B性能,節(jié)省工時,減少工序。④用雙排孔或多孔代替單排孔砌塊。另外,空心砌塊的建筑設計法規(guī)與規(guī)范、施工技術規(guī)程、材料與成品的檢測手段等還應進一步完善,為空心砌塊的科學使用提供有利條件。
3 未來發(fā)展的趨勢
3.1 產品質量 目前,我國空心砌塊生產廠不少還處于粗放式生產階段,計量手段不完備、質量體系不完善、試驗設備不齊全,在某種程度上制約了產品質量的提高。
3.2 規(guī)格、品種 目前生產較多的190mm、90mm系列已滿足不了建筑市場的需求,限制了空心砌塊的發(fā)展。根據(jù)用戶要求及建筑結構和其他功能需要,品種規(guī)格將會向多樣化發(fā)展;同時,裝飾砌塊、用于高層建筑的配筋砌塊、保溫承重符合砌塊、裝飾保溫承重砌塊、連鎖式快建砌塊和多功能砌塊等產品的生產規(guī)模也將得到發(fā)展。
4 建筑技術研究
4.1 建立完善的配筋空心砌塊砌體結構設計理論。主要有:系統(tǒng)研究構件靜力計算理論;墻體反復荷載作用下的性能理論;整體建筑的抗震性能理論。
4.2 空心砌塊的墻體開裂防范措施。墻體開裂是制約空心砌塊建筑發(fā)展的瓶頸因素,是導致空心砌塊應用效果反彈的主要原因,目前雖有不少研究成果,但工程實際應用中變形裂縫問題仍然普遍存在。應在理論與實踐的結合方面進一步制定有效措施。
4.3 墻體保溫隔熱問題。墻體內、外保溫方案,已經進行了反復試驗研究,有些實驗已取得了一定的成就。但在不同地區(qū)有不同的保溫要求,會采用不同的保溫方案。在提高保溫隔熱性能的同時,還必須考慮經濟合理、施工方便等因素。