秦振河 余海兵 秦志剛
鶴煤集團公司設(shè)計處(458000)
我國的砌體結(jié)構(gòu)有著悠久的歷史和輝煌的紀(jì)錄。但是,隨著時代進步、現(xiàn)代社會經(jīng)濟高速發(fā)展、人口數(shù)量急劇增加,城市化進程不斷加快,相應(yīng)的對建筑需求量也同步增加,傳統(tǒng)用粘土磚砌筑房屋建設(shè)方式,已不能滿足社會發(fā)展需要,弊端日益明顯。這就需要我們加快研制新材料替代傳統(tǒng)建筑材料。鑒于以上情況,國家很早就開始投入大量資金和人力進行新型建材、新型建筑體系的研究和開發(fā)。經(jīng)過多年的摸索,已經(jīng)發(fā)展出混凝土小型空心砌塊、煤渣混凝土小型空心砌塊、陶?;炷列⌒涂招钠鰤K、蒸汽加壓混凝土小型空心砌塊,劈裂裝飾混凝土砌塊等多種砌塊材料,完成了大量配套的建設(shè)規(guī)程、規(guī)范,積累了大量建設(shè)經(jīng)驗。而其中劈裂裝飾混凝土砌塊因其節(jié)能環(huán)保、外立面美觀、后期維護費用少等優(yōu)點正越來越被市場青睞。
劈裂混凝土砌塊生產(chǎn)工藝∶骨料粉碎—計量配比—攪拌—振動成型—蒸養(yǎng)—劈裂—碼垛。
劈裂混凝土砌塊屬于非燒結(jié)性的塊材。它是由水泥(20%)、爐底渣(80%)、粉煤灰(10%)按比例經(jīng)機械振動成型,經(jīng)蒸汽常壓養(yǎng)護7~8小時,然后降溫養(yǎng)護而成的一個大的砌塊塊材,當(dāng)強度達(dá)到設(shè)計強度的70%~80%時,再用劈裂機在指定斷面處將其劈開,一分為二。劈開的斷面所特有的紋理、凹凸形貌,經(jīng)采用清水墻砌筑,形成的砌體飾面具有獨特的風(fēng)格,是任何其他墻體材料所無法替代的。
劈裂混凝土砌塊的成型與普通砌塊比,密實度更高、更均勻,根據(jù)成型工藝,混合料的工作度宜控制在60~100 s。劈裂砌塊養(yǎng)護條件較嚴(yán)格,一般需經(jīng)靜?!郎亍銣亍禍亍龈G等5個步驟,升溫時間不能過快,否則砌塊會出來裂紋,恒溫最高不應(yīng)超過80℃。
根據(jù)劈裂裝飾砌塊的塊型大小,以及在使用過程中塊體的功能,一般又可以分為砌體用劈裂砌塊、貼面用劈裂裝飾砌塊。
砌塊的形狀和規(guī)格,完全取決于建筑設(shè)計要求,當(dāng)考慮砌塊的裝飾功能時,砌塊的規(guī)格可以多種多樣,可達(dá)數(shù)百種。承重砌塊的基本規(guī)格,分為190和290厚兩大系,目前我國主要用190厚系列,它包括標(biāo)準(zhǔn)塊(390×190×190),輔助塊(290×190×190,190×190×190), 過梁或圈梁塊 (390×190×190,290×190×190,190×190×190),系梁塊(390×190×190,290×190×190,190×190×190);一般圍護或非承重隔墻塊為 90厚系列,包括主塊(390×190×190),輔助塊(290×190×190,190×190×190),過梁塊(390×190×190,290×190×190,190×190×190),以及轉(zhuǎn)角塊等。 而作為貼面混凝土砌塊,其規(guī)格不僅要滿足組砌的要求,還必須在外形色彩上滿足建筑設(shè)計美學(xué)的要求,因此貼面砌塊的種類繁多,包括凸凹砌塊、琢毛砌塊、雕塑砌塊、釉面砌塊、磨面砌塊、紋面砌塊、花格砌塊、仿裝飾石材混凝土,以及多彩鋪地砌塊等。
劈裂混凝土砌塊與傳統(tǒng)粘土磚的優(yōu)勢比較∶1)節(jié)約土地資源,對國家的長期發(fā)展具有戰(zhàn)略意義。2)節(jié)省能源,平均能源消耗量僅為粘土磚的46%;3)自重輕,有效減少墻體自重20%~40%。相應(yīng)的可以減少基礎(chǔ)設(shè)計寬度,減少配筋量,同時抗地震能力增強。4)施工速度快,縮短建設(shè)周期40%,提高勞動效率。5)降低建設(shè)成本,節(jié)約資金,根據(jù)實際工程決算,每平方米降低成本約10%。6)環(huán)保貢獻(xiàn)突出∶一方面降低能耗、降低施工垃圾量減少環(huán)境污染,另一方面有效利用工業(yè)廢物降低工業(yè)排放量。7)材料強度高,耐久性好,水平和豎向配筋在墻體內(nèi)形成暗框架,因此延性好,抗震性能增強,更安全,墻體厚度相對較??;8)裝修簡單,清水墻也能實現(xiàn)建筑立面要求的效果,裝飾面層可工廠化生產(chǎn),可變性強,造型新穎。
我們2007年受委托設(shè)計 “鶴煤集團棚戶區(qū)安置工程項目”時,其中馨園七區(qū)和北辰小區(qū)住宅樓的墻體材料我們就采用了劈裂混凝土砌塊。以劈裂砌塊作為主要承重墻體材料,并根據(jù)結(jié)構(gòu)計算結(jié)果需要在重點部位用流動性混凝土插鋼筋灌孔。 在設(shè)計過程中,我們總結(jié)了一整套較為成熟的節(jié)點構(gòu)造設(shè)計和施工工藝方案。其中主要內(nèi)容包括以下幾個方面∶
因我們是嚴(yán)寒地區(qū),采用外墻夾芯保溫復(fù)合墻體構(gòu)造。由外向內(nèi)依次為·90mm厚劈裂混凝土貼面(裝飾)砌塊(規(guī)格和立面效果可選)·20mm厚空氣層·70mm厚聚苯板(由根據(jù)不同保溫節(jié)能要求可變)·190mm厚承重劈裂混凝土砌塊。
為加強結(jié)構(gòu)整體性、延展性,提高抗震能力,特別是為了防止劈裂混凝土砌塊由于體積變形、支撐體沉降等原因產(chǎn)生裂縫,承重砌塊墻體每兩皮敷設(shè)水平鋼筋網(wǎng)片一層;根據(jù)抗震計算結(jié)果在砌塊空洞中設(shè)置插筋芯柱,以加強縱向橫向連接。每層每根芯柱柱腳設(shè)置清掃口,便于清掃孔道內(nèi)因砌筑遺留雜物,同時滿足綁扎芯柱鋼筋之用。澆灌芯柱混凝土前應(yīng)先澆50mm厚與芯柱混凝土成分相同的水泥砂漿,防止芯柱底部混凝土石子堆積,振搗不密實。劈裂混凝土貼面砌塊主要由結(jié)構(gòu)圈梁承抬,為提高劈裂混凝土貼面砌塊墻體整體性,設(shè)置了水平鋼筋網(wǎng)片與承重墻體拉接,拉接件豎向間距400mm。
經(jīng)與相關(guān)專業(yè)設(shè)計人員協(xié)調(diào),將電氣管線堅向敷設(shè)于承重砌塊芯孔中,墻體孔洞、埋件等全都預(yù)留、預(yù)埋。解決了砌塊墻體不允許鑿打的問題,也為管線使用過程中圍護、更新提供了方便。
劈裂混凝土砌塊除受溫度影響體積脹縮變化較大以外,受濕度影響也會使其材料性能產(chǎn)生不良變化,因此室內(nèi)衛(wèi)生間、廚房等較潮濕處應(yīng)進行防水隔濕處理——首先是將相應(yīng)墻體內(nèi)側(cè)做防水隔濕處理;其次是廚衛(wèi)進行整體設(shè)計,管束集中定位。堅向管束設(shè)管道井隱蔽處理,水平方向?qū)⑿l(wèi)生間結(jié)構(gòu)底板下沉400mm,將潔具排水彎頭和水平構(gòu)件置于本層,這樣的設(shè)計處理既減少了隱患,又便于維修,避免戶間干擾。
通過對上述工程項目對比研究,馨苑七區(qū)和北辰小區(qū)住宅樓每平方米造價預(yù)算比同類型的多孔磚造價低60元。我們做了混凝土砌塊夾芯復(fù)合保溫墻與EPS板薄抹灰保溫墻造價對比,造價對比表顯示砌塊夾芯復(fù)合保溫墻每平方米造價比EPS板薄抹灰保溫墻低68元。
目前該項目已竣工,居民已全部入住。其眩美的外觀,古典式的造型,優(yōu)雅的居住環(huán)境已成為全市建筑中的一大亮點,被確定為“節(jié)能減排示范小區(qū)”和“循環(huán)經(jīng)濟示范小區(qū)”,打開了劈裂混凝土砌塊應(yīng)用新篇章。為該小區(qū)帶來巨大的社會效益和經(jīng)濟效益,為今后的劈裂混凝土砌塊在全市的大面積使用開辟了新路,為推廣應(yīng)用提供了典型的范例。
1)保持劈裂混凝土砌塊飾面的干凈,是運輸、工地堆放、砌筑施工時必須強調(diào)的核心問題,粘附在劈裂塊面層上的砂漿或其它污染物,都會破壞墻面的裝飾效果。
2)劈裂混凝土砌塊墻面砌筑時,原則上均應(yīng)有一道“勾縫”工序,①壓實灰縫;②通過勾縫,灰縫砂漿形成設(shè)計師所需的顏色。勾縫時形成的毛口必須除去,他對劈裂混凝土砌塊墻面的整體裝飾效果影響也很大。在工程交付甲方前,應(yīng)對裝飾墻面噴涂一層憎水型混凝土表面防水劑,以提高墻體的整體抗?jié)B性。
3)砌筑劈裂混凝土砌塊時,應(yīng)把凹凸不同的劈裂砌塊作適當(dāng)搭配,以提高粗狂裝飾效果。
4)劈裂混凝土砌塊墻體在施工前,必須強調(diào)先做好排塊圖,得到設(shè)計人員認(rèn)可后再砌筑施工。因為灰縫位置與走向等也是墻體整體裝飾效果的組成部分。決不容許按砌筑砌塊填充墻的方法去砌筑劈裂混凝土砌塊砌體。
劈裂混凝土砌塊是我國墻材革新中大力發(fā)展的一種新型墻體材料。劈裂混凝土砌塊集墻體結(jié)構(gòu)和裝飾于一體,具有獨特的建筑風(fēng)格和裝飾效果,而且低碳節(jié)能,同時減少建筑物結(jié)構(gòu)材料用量和裝飾材料用量。隨著我國墻改工作深入,劈裂砌塊會得到更多的工程應(yīng)用。
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