孫有勇,張明,廖坤

（安徽建工集團有限公司建筑設計研究院，安徽 合肥 230001）

0 前 言

建筑節(jié)能是我國的基本國策，為貫徹執(zhí)行國家節(jié)約能源、保護土地資源和發(fā)展新型墻體材料的政策，提高外墻保溫的防火性能、耐久性能和可靠性能，豐富外墻立面粘貼瓷磚等裝飾效果，研發(fā)、推廣外墻自保溫系統(tǒng)是建筑節(jié)能界的熱點。

將煤矸石廢渣資源化利用，節(jié)土、節(jié)地、避免煤矸石的堆放污染環(huán)境，燒結煤矸石保溫砌塊它既能綜合利用再生資源變廢為寶，與國家提出的循環(huán)經濟理論及經濟可持續(xù)發(fā)展理論相吻合，符合國家產業(yè)政策；又滿足綠色建筑、低碳社會發(fā)展的要求，是墻體材料發(fā)展的主要方向。

我省近幾年研發(fā)生產、工程試用的燒結頁巖保溫砌塊、燒結煤矸石保溫砌塊具有保溫隔熱性能較好，生產能耗低，節(jié)能效果明顯，外墻保溫安全性高，耐久性，外墻自保溫結構能夠達到與建筑節(jié)能同壽命；同時燒結頁巖、煤矸石保溫砌塊性能通過合理設計能夠滿足安徽省建筑節(jié)能50%的要求。具有顯著的經濟、社會和環(huán)境效益。

燒結頁巖保溫砌塊、燒結煤矸石保溫砌塊與國家提出的循環(huán)經濟理論及經濟可持續(xù)發(fā)展理論相吻合，符合國家產業(yè)政策，又滿足綠色建筑、低碳社會發(fā)展的要求，是墻體材料發(fā)展的主要方向。

1 原材料選擇

一般情況下，頁巖中SiO2含量為45%～80%，Al2O3含量為12%～25%，Fe2O3含量為2%～10%，CaO含量為0.2%～12%，MgO含量為0.1%～5%。而煤矸石中SiO2含量為45%～60%，Al2O3為10%～5%，Fe2O3為2%～8%，CaO為0～12%，MgO為0～2.5%，K2O+Na2O為0～3%。燒失量為10%～20%，其化學成分基本符合煤矸石制磚的要求。

2 產品規(guī)格與性能

用頁巖、煤矸石為原材料的燒結出來的保溫砌塊符合《燒結保溫磚和保溫砌塊》（GB/26538-2011）的標準要求。其主要性能指標為：規(guī)格YB(MB)B(290×240×190)900 MU5.0 1.00：密度等級（810～900）kg/m3、抗壓強度平均值≥5.0MPa、抗風化性能(飽和系數平均值)≤0.78、傳熱系數（0.91～1.0）W/(m2·k)。燒結頁巖、煤矸石保溫砌塊規(guī)格見圖1。

圖1 燒結頁巖、煤矸石保溫砌塊規(guī)格

如圖1所示為燒結頁巖、煤矸石保溫砌塊產品規(guī)格，尺寸滿足建筑模數、性能達到建筑節(jié)能要求，構造簡易、耐久性（與建筑同壽命）、防火性、安全性、經濟性、施工周期短等優(yōu)勢。且克服了傳統(tǒng)的外墻外保溫具有：有機保溫材料易燃，容易引起火災；外墻外保溫材料易脫落，引發(fā)事故；保溫性能差；無法與建筑物同壽命；限制外墻材料的使用；外墻易開裂、滲漏；不耐沖擊；施工不方便；造價較高等弊端。

燒結頁巖、煤矸石保溫砌塊性能指標還符合《燒結空心磚與空心磚砌塊》（GB13545）的規(guī)定。見表1。

3 自保溫設計

3.1 設計理念

與傳統(tǒng)的墻體外保溫構造方式相比，燒結頁巖、煤矸石空心磚框架柱梁墻體有3種保溫方式：全包柱墻體構造、半包柱墻體構造和外露柱墻體構造。其設計思想貫徹執(zhí)行國家節(jié)約能源、保護土地資源和發(fā)展新型墻體材料的政策，提高外墻保溫的防火性能、耐久性能和可靠性能，豐富外墻立面粘貼瓷磚等目的。將煤矸石廢渣資源化利用，節(jié)土、節(jié)地、避免煤矸石的堆放污染環(huán)境。燒結煤矸石保溫砌塊保溫隔熱性能較好，且生產能耗也低，節(jié)能效果明顯，外墻保溫安全性高，耐久性與建筑同壽命，具有顯著的經濟、社會和環(huán)境效益。

燒結頁巖、煤矸石空心磚及保溫砌體性能指標 表1

3.2 主要構造

燒結頁巖、煤矸石保溫砌塊與傳統(tǒng)外墻外保溫對比，還具有以下性能特點：等級強度顯著提高，熱工性能明顯改善。

3.2.1 配套砂漿

燒結頁巖、煤矸石空心磚填充外墻時，其專用砌筑和抹灰砂漿宜選用聚合物砂漿，其性能指標應符合《墻體材料應用統(tǒng)一技術規(guī)范》（GB50574）的規(guī)定及表2和表3的要求。

根據《建筑節(jié)能工程施工質量驗收規(guī)范》（GB50411-2007）規(guī)定：保溫砌體建筑的墻體，應采用具有保溫功能的砂漿砌筑。所以燒結頁巖、煤矸石空心磚用于墻體自保溫體系時，應使用具有保溫功能的砂漿砌筑，這樣既可以增加墻體粘結性、提高抗裂性，還可以改善整體保溫隔熱效果。

當需要提高燒結頁巖、煤矸石空心磚自保溫墻體的熱工性能時，宜選用膨脹玻化微珠輕質砌筑砂漿，其性能指標應符合《膨脹?；⒅檩p質砂漿》（JG/T283）的規(guī)定及表4的要求。

3.2.2 外墻熱橋處理鋼筋混凝土框架結構梁、柱和剪力墻部分等“熱橋”部位，必須符合外、內保溫系統(tǒng)才能使外墻的平均傳熱系數Km滿足節(jié)能標準規(guī)定。熱橋部分外保溫可選用巖棉板、酚醛泡沫板、無機保溫砂漿、膠粉聚苯顆粒保溫砂漿、蒸壓加氣混凝土砌塊（其熱工參數見表5），也可選用燒結頁巖、煤矸石空心磚。

砌筑砂漿性能指標 表2

砌筑砂漿性能指標 表3

砌筑砂漿性能指標 表4

砌筑砂漿性能指標 表5

傳統(tǒng)的墻體外保溫構造方式相比，燒結頁巖、煤矸石空心磚框架柱梁墻體有3種保溫方式：全包柱墻體構造、半包柱墻體構造和外露柱墻體構造如圖2。

4 施工要點

4.1 砌體

圖2 燒結頁巖、煤矸石空心磚框架柱梁墻體保溫方式

外墻及分戶墻砌體厚度應不小于200mm，砌筑時，燒結頁巖、煤矸石空心磚的空洞應平行與墻長，填充孔應在外墻外側，配磚孔洞應垂直于砌體(根據砌體需要配磚空洞也可平行于墻長)。砌筑時應提前1d～2d澆水濕潤，保證砌筑面潮濕。砌筑前應在砌筑位置標出墻邊線及門窗洞口邊線，有防潮要求的砌體底部至少應砌兩皮（先）配磚，門窗洞口兩側應配磚實砌。砌體接近梁、樓板底時應留一定后塞口，至少間隔14d后，再用配磚斜砌襯牢擠齊，斜度為45°～60°，且砌筑砂漿應飽滿。

砌筑燒結頁巖、煤矸石空心磚砌筑時應先從轉角或定位處開始向兩側排塊，內外墻應同時排砌，縱橫方向交錯搭接，上下皮錯縫，一般搭砌長度不小于1/3磚長，上下皮錯縫1/2磚長。半塊以上的復合頁巖空心磚宜。用粗齒鋸加工制作，不得采用砍鑿方法，第一皮復合頁巖空心磚砌筑必須進行試擺。灰縫應橫平豎直，水平灰縫厚度和豎直灰縫寬度宜為10mm，但不應小于8mm，也不應大于12mm。當有拉結筋時，灰縫厚度宜為10mm～12mm。

燒結頁巖、煤矸石空心磚砌筑時采用鋪漿法，一次水平鋪漿長度不應大于650mm，當氣溫超過30℃，長度不應大于450mm，水平灰縫飽滿度應不小于90%；豎縫采用頂面掛漿擠緊刮縫，確?；铱p飽滿度，且不得出現透明縫、瞎縫和假縫。

燒結頁巖、煤矸石空心磚砌體的端頭、轉角、交接處應用配磚砌筑，并在水平灰縫中設置拉結筋或鋼網片。拉結筋配置不小于HPB300 2?6，預埋長度應符合設計要求。拉結筋豎向間距為4匹磚高(約500mm)，抗震設防6度地區(qū)每間隔兩道拉結筋應設置一道沿墻長貫通拉結筋。砌體中不宜留設腳手架孔洞，不得開槽，應在砌筑時預埋穿線管或預留管線槽。門窗過梁支承處應用配磚砌筑或設置構造柱;安裝過梁的梁墊時，其標高、位置及型號必須準確，座漿飽滿，如座漿厚度超過20mm時，應采用細石混凝土鋪墊。過梁安裝兩端支承點的長度應相同。

4.2 構造

拉結筋、構造柱、水平系梁、窗臺、門窗等構造安裝應符合設計要求。直徑大于100mm的穿墻管線孔洞應預留，不得隨意開鑿，且周邊應進行防裂防滲處理。掛網要求：①墻體構造的不同材料連接處均應掛熱鍍鋅電焊網，兩邊與基體搭接寬度均不應小于150mm；②頂層框架填充外墻應滿掛熱鍍鋅電焊網；③外墻飾面為面磚時應滿掛熱鍍鋅電焊網，外墻飾面為涂料時可掛耐堿玻璃纖維網布；④掛網前應清理基層浮灰油污，繃緊固定耐堿玻璃纖維網布或熱鍍鋅電焊網后再做墻體抹灰或熱橋抗裂抹灰。為防止抹灰層開裂，外墻抹灰面積大于16m2應做分格縫，間距不宜大于4m，分格縫寬10mm、深5mm，宜采用聚合物防水砂漿或柔性密封材料嵌縫，縫內漿體應飽滿表面光潔無砂眼。

4.3 墻體熱工節(jié)能設計和熱橋處理

墻體及熱橋處理按《安徽省居住建筑節(jié)能設計標準》（DB34/1466-2011）和《安徽省公共建筑節(jié)能設計標準》（DB34/1467-2011）的規(guī)定經熱工設計計算確定。熱橋處理：①熱橋保溫材料的技術性能要求應符合有關標準的規(guī)定；②熱橋保溫材料選用巖棉板、酚醛泡沫板(以下簡稱保溫板)時，其構造應符合相關標準規(guī)定和設計要求;選用無機保溫砂漿、膠粉聚苯顆粒保溫砂漿(以下簡稱保溫砂漿)時，保溫層厚度應不大于40mm，宜滿掛網，采用錨栓固定、抗裂砂漿抹面;當熱橋部位保溫材料厚度為50mm～100mm時，可選用蒸壓加氣混凝土砌塊等保溫砌塊，并用熱橋保溫材料粘砌聚合物水泥膠漿粘砌，應滿掛網，采用錨固件固定、抗裂砂漿抹面;熱橋部位保溫材料熱工參數應符合規(guī)定，熱橋保溫材料粘砌聚合物水泥膠漿的性能指標應符合規(guī)定。當熱橋處理選擇其他保溫隔熱材料時，應符合相應標準規(guī)定。熱橋部位保溫材料抗裂措施可參照《墻體節(jié)能建筑構造》(06J123)標準設計圖集的相關規(guī)定進行處理。

4.4 墻體抹灰

燒結頁巖、煤砰石空心磚墻體抹灰宜采用建筑干混抹灰砂漿。內外墻抹灰應嚴格按設計要求進行，砌體砌筑完成后不應立即抹灰，應待砌體含水率達10%～15%收縮穩(wěn)定后再做墻體抹灰層。抹灰時應先做砌體表面清理、界面處理;應分層抹灰，一次抹灰厚度不宜大于15mm，總厚度宜控制為20mm，最后抹平收光。兩種不同材料之間的接茬處(包括埋設管線槽)，應采用聚合物防水砂漿和耐堿玻璃纖維網布加強，然后再抹灰。抹灰砂漿用砂含泥量不得大于3%現場配制抹灰砂漿應嚴格按設計配合比要求計量投料。摻有外加劑的砂漿，應按有關操作說明攪拌。抹灰砂漿層應加強養(yǎng)護。

5 結 論

①燒結頁巖、煤矸石燒結保溫砌塊具有強度較高、自重小、保溫性能高、防火隔音性能好等特點。

②燒結頁巖、煤矸石空心磚框架柱梁墻體保溫方式施工簡易，縮短施工工期，提高施工效率。

③燒結頁巖、石燒結自保溫砌塊自保溫設計能夠達到50%節(jié)能要求。

④工程造價上與傳統(tǒng)外墻外保溫材料相比，燒結頁巖、石燒結自保溫砌塊自保溫工程每平方米能節(jié)省50元左右。

[1]DB34/1466-2011，安徽省居住建筑節(jié)能設計標準[S].

[2]GB26538-2011，燒結保溫磚和保溫砌塊[S].

[3]GB50174-2010，墻體材料應用統(tǒng)一技術規(guī)范[S].

[4]徐書杰，李法浩，等.全煤矸石燒結模數多孔磚的設計及其砌體的熬工性能試驗研究［J］.磚瓦，2006(5).

[5]許國東，武維輝.煤矸石燒結砌塊自保溫砌塊的生產應用[J].江蘇建筑，2014(4).