王毅嶸

（福建一建集團有限公司，福建 三明 365014）

0 引言

隨著社會的不斷進步和經(jīng)濟的高速發(fā)展，許多不可再生資源都面臨著枯竭，傳統(tǒng)建筑材料不僅資源越來越少，而且使用成本越來越高。根據(jù)國家“節(jié)能減排”的要求，全社會應(yīng)切實增強環(huán)保意識，加大研制投入，大力倡導(dǎo)綠色環(huán)保新型材料。煤矸石的來源就是在開采煤炭過程中而產(chǎn)生的一種有害固體污染物。若不經(jīng)處理就丟棄，將對環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重影響，我國每年產(chǎn)生的煤矸石廢棄物數(shù)量驚人，達(dá)到數(shù)億噸的量級[1]。煤矸石多孔磚作為一種新型的建筑環(huán)保材料，一方面極大地消化煤矸石，將原本污染環(huán)境的廢棄物變廢為寶；一方面煤矸石多孔磚代替了原本資源型的建筑墻體材料，減少對環(huán)境的開采和污染。因此，煤矸石多孔磚具有很高的經(jīng)濟效益和社會效益，是建筑材料行業(yè)“變廢為寶”的佳話。

1 應(yīng)用現(xiàn)狀分析

煤矸石多孔磚在福建省的應(yīng)用已經(jīng)有十來年的歷史，三明市由于資源發(fā)展優(yōu)勢，近幾年煤矸石多孔磚的發(fā)展尤為迅速。煤矸石多孔磚多用于新建、改建和擴建的民用住宅和公共建筑，尤其是應(yīng)用在民用住宅建筑的填充墻體量最大。

筆者多年來從事建筑行業(yè)技術(shù)管理工作，接觸過許多煤矸石多孔磚填充墻在住宅建筑的應(yīng)用實例。煤矸石多孔磚填充墻相比傳統(tǒng)的黏土磚，具有更好的力學(xué)性能和保溫效果。目前，隨著制作工藝的提高，出現(xiàn)許多直接采用煤矸石多孔磚為裝飾的填充墻。本文筆者以三明市某住宅工程為例，分析煤矸石多孔磚填充墻在住宅建筑中的應(yīng)用。該住宅項目位于三明市三元區(qū)城關(guān)街道，項目的總建筑面積為11.7 萬m2，主要打造商業(yè)用房及多棟高層建筑住宅等配套設(shè)施。新建住宅建筑高度為96m，地上33層，地下2 層。內(nèi)外墻均采用煤矸石多孔磚砌筑，其容重不大于15.0kN/m，采用M7.5 砂漿砌筑作為砌筑砂漿。

2 設(shè)計要求

2.1 節(jié)能設(shè)計要求

福建省的煤矸石多孔磚填充墻砌體節(jié)能設(shè)計，地區(qū)的主要特征為夏熱冬暖，主要考慮夏天空調(diào)的使用和冬天墻體保溫效果。煤矸石多孔磚的孔洞規(guī)律地垂直于墻體受壓面，砌筑而成的砌體在墻身中形成隔熱性能優(yōu)越的空氣保溫層，因此在福建三明地區(qū)建筑節(jié)能設(shè)計中可以直接考慮煤矸石多孔磚的自保溫性能。因此，在福建省三明地區(qū)采用煤矸石多孔磚填充墻砌體的節(jié)能設(shè)計中，通過合理調(diào)整建筑體形系數(shù)和窗墻比，選擇氣密性效果較好的保溫窗，必要時綜合考慮提高建筑其他部位的保溫絕熱能力，能夠基本達(dá)到節(jié)能50%的設(shè)計要求[2]。

2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計要求

煤矸石多孔磚本身具有強度高、自重輕的產(chǎn)品優(yōu)勢，正常燒結(jié)的煤矸石多孔磚強度可達(dá)到15MPa。使用20%左右孔洞率的煤矸石多孔磚，相比于同體積的實心磚墻體，自重可減少15%左右，而建筑的抗震性能卻大幅提高。

福建省煤矸石多孔磚砌體的結(jié)構(gòu)設(shè)計主要結(jié)合施工常見的質(zhì)量問題，其中墻體裂縫與潮濕問題已經(jīng)成為當(dāng)前急需解決的兩類重點問題。針對墻體裂縫的一些問題可以根據(jù)需要設(shè)置合適的伸縮縫或采取有效的防裂措施，避免因溫度偏差或材料不同造成墻面收縮開裂。防潮問題，在水汽大或易漏水的位置應(yīng)做好防水措施，避免因潮濕導(dǎo)致墻體強度和耐久性降低等質(zhì)量問題。

3 施工要求

施工流程如圖1 所示。

煤矸石多孔磚填充墻砌體的施工工藝相比傳統(tǒng)砌體，并無特別的地方。但是由于其材料孔隙大、失水速度快的特征，施工單位在材料進場把控和施工工序方面應(yīng)加強管理，才能保證砌體質(zhì)量（如圖2 所示）。主要管控方面如下：

圖1 施工流程

圖2 BIM 排布

（1）含水率低的煤矸石多孔磚在砌筑時，很容易因干燥收縮引起墻面開裂等質(zhì)量問題，從而影響砌體砌筑質(zhì)量。選擇正確含水率的煤矸石多孔磚，對提高砌體質(zhì)量，減少因干燥收縮造成的墻體，起到關(guān)鍵的作用。經(jīng)工程實踐總結(jié)，本工程選用相對含水率60%～70%的煤矸石多孔磚，可保證墻體施工質(zhì)量。

（2）嚴(yán)控進場材料驗收關(guān)。在監(jiān)理的旁站見證下，對煤矸石多孔磚的強度、密度等性能指標(biāo)按照規(guī)定取樣復(fù)驗。最后對進場材料的規(guī)格、數(shù)量和外觀質(zhì)量進行檢查無誤后，按照規(guī)格、類別分類堆放保存。

（3）為保證磚砌體的砌筑觀感良好以及合理利用材料，本項目運用BIM 技術(shù)對砌體工程進行模擬排布，建立直觀的三維模型，并通過模擬，達(dá)到最優(yōu)的煤矸石多孔磚排布方案。同時，利用模型導(dǎo)出的二維施工圖進行輔助施工，不僅能確保砌筑質(zhì)量，更便于在施工班組中更專注于提升砌筑觀感。

在砌體砌筑開始前，項目管理人員召開專項技術(shù)交底會議，利用完成的BIM 排磚模型，現(xiàn)場向施工班組進行排磚技術(shù)交底。并在施工過程中，安排專人進行監(jiān)督工人砌筑，實時反饋現(xiàn)場信息。若發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場實際尺寸與BIM 模型尺寸偏差問題，及時與BIM技術(shù)人員進行溝通，對排磚圖進行實時調(diào)整。同時可以復(fù)合線位，及時糾正放線誤差。

（4）煤矸石多孔磚具有內(nèi)部孔隙大、失水速度快的特點，因而常常出現(xiàn)墻面裂縫與抹灰層空鼓等一系列質(zhì)量問題。所以要做好質(zhì)量的把關(guān)工作，抹灰施工前，不僅要清理干凈墻面，同時要保持墻面濕潤，然后在墻面涂刷一層專用界面劑，最后抹灰工作不要一次性完成，應(yīng)分兩遍成活，同時把控好一次抹灰的厚度不超過10mm。

4 應(yīng)用前景分析

隨著環(huán)保政策的落地實施，福建省煤矸石多孔磚燒結(jié)廠在福建省陸續(xù)建廠生產(chǎn)和發(fā)展壯大。受房地產(chǎn)利好的影響，大部分的煤矸石多孔磚燒結(jié)廠均銷量穩(wěn)定，效益良好。筆者總結(jié)煤矸石多孔磚應(yīng)用優(yōu)勢主要體現(xiàn)在：①節(jié)能環(huán)保優(yōu)勢明顯。前文已提到，煤矸石多孔磚是利用煤炭開發(fā)利用過程中的廢棄物作為主要原料，利用自身自燃產(chǎn)生大量熱量提供生產(chǎn)所需的熱量。因此，煤矸石多孔磚相比傳統(tǒng)燒結(jié)磚在節(jié)能、節(jié)材方面有著巨大的優(yōu)勢；②保溫性能和力學(xué)性能良好。煤矸石多孔磚正常燒制后平均強度可達(dá)到15MPa，符合一般住宅的結(jié)構(gòu)設(shè)計要求。厚度為240mm的煤矸石多孔磚砌體熱阻可以達(dá)到1.085m2·K/W，是相同厚度實心燒結(jié)磚的兩倍。煤矸石多孔磚應(yīng)用劣勢主要體現(xiàn)在：由福建省建筑科學(xué)研究院主編的《燒結(jié)煤矸石多孔磚（砌塊）應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》于2014 年10 月頒布實施，對煤矸石多孔磚行業(yè)的發(fā)展起到了指導(dǎo)和規(guī)范的作用。但是，企業(yè)家對煤矸石多孔磚的看法還是停留在簡單的環(huán)保建筑材料上，未投入相應(yīng)的人力物力對其進行持續(xù)性的改良和研發(fā)，導(dǎo)致煤矸石多孔磚產(chǎn)品相對單一，且科技含量不高缺乏創(chuàng)新。

5 結(jié)語

綜上所述，筆者在從業(yè)多年里，經(jīng)歷了煤矸石多孔磚的發(fā)展應(yīng)用。特別在住宅項目中應(yīng)用效果良好，本工程已經(jīng)驗收交付使用，未收到業(yè)主和物業(yè)關(guān)于墻體問題的反應(yīng)。使用煤矸石多孔磚不僅取得了良好的社會效益而且經(jīng)濟實用、節(jié)約成本，也能達(dá)到高效的經(jīng)濟效益，因此，近年來，其在福建省得到了大力的推廣和應(yīng)用。但是，從長遠(yuǎn)的發(fā)展來看，煤矸石多孔磚行業(yè)還有很長一段路程需要走，應(yīng)提高煤矸石多孔磚技術(shù)與質(zhì)量，加大研發(fā)力度，同時讓品種更豐富多樣，并大力宣傳與推廣使用。