姜健

江華新型建筑材料有限公司

1 BM連鎖?？ㄆ鰤K的特征和機(jī)理分析

模卡砌塊是由輕骨料、再生混凝土、水泥等制成，由一定量的工業(yè)廢渣和添加劑進(jìn)行混合，與水進(jìn)行攪拌，在一定壓力下進(jìn)行物理壓制而固化成型[1]。博物文獻(xiàn)資料的一項(xiàng)科技成果新型化研究報(bào)告表明，技術(shù)已達(dá)到國內(nèi)建筑標(biāo)準(zhǔn)，被評(píng)為“新型建筑工程材料”。BM連鎖模卡砌塊在此基礎(chǔ)上進(jìn)行榫卯結(jié)構(gòu)優(yōu)化和精益生產(chǎn)的創(chuàng)新，使其更顯環(huán)保性、經(jīng)濟(jì)性。

1.1 造型獨(dú)特，結(jié)構(gòu)特殊，強(qiáng)度合理

BM連鎖?？ㄆ鰤K的左、右側(cè)都裝有榫頭。砌筑完成時(shí)，使用公榫和母榫進(jìn)行組合，塊與塊牢固嵌扣，形成互鎖。根據(jù)建筑工程設(shè)計(jì)的要求，每個(gè)豎向洞口和橫向溝槽都能采用加強(qiáng)桿或者鉆頭作為扳手，組成一個(gè)完整的砌體墻，既能保證墻體垂直、平整，不易發(fā)生移動(dòng)，又解決滲漏問題。尤其是建筑物的整體承重能力也得到改善，有利于其抗裂、耐震。該砌塊在結(jié)構(gòu)上具備高強(qiáng)度、重量輕等特點(diǎn)。根據(jù)目前的實(shí)際應(yīng)用試驗(yàn)，當(dāng)組合砌塊的平均耐沖擊和抗壓能力為15.6MPa，灌漿材料的平均耐沖擊和抗壓能力為8.6MPa時(shí)，砌體的平均耐沖擊能力可達(dá)10.4MPa，為砌塊耐沖擊能力的67%和120%?？煽闯鲈撈鲶w結(jié)構(gòu)受到影響強(qiáng)度狀態(tài)優(yōu)于傳統(tǒng)砌體，可充分發(fā)揮脆性材料的高抗壓強(qiáng)度，節(jié)約施工成本。

1.2 技術(shù)特點(diǎn)性能指標(biāo)良好，是理想承重式砌筑物用材

建筑工程應(yīng)用實(shí)踐表明，BM連鎖?？ㄆ鰤K的多數(shù)技術(shù)指標(biāo)都能達(dá)到并超越傳統(tǒng)砌塊，尤其是抗壓抗剪性能。使用美國BESSER成型機(jī)制造的江華BM連鎖模卡砌塊在流體動(dòng)力學(xué)方面具有以下的特征：（1）砌體的抗壓能力與強(qiáng)度較高，其耐沖擊性和抗壓能力也較好；（2）當(dāng)澆筑灌漿材料的抗壓強(qiáng)度與砌塊抗壓強(qiáng)度相同時(shí)，則砌體的抗壓強(qiáng)度與砌塊的抗壓強(qiáng)度相同;所以當(dāng)灌漿材料的耐沖擊和抗壓能力相對(duì)較弱時(shí)，就會(huì)對(duì)砌筑物的耐沖擊和抗壓能力產(chǎn)生一定程度的影響。其中砌體在加固后的強(qiáng)度要低于砌塊強(qiáng)度70%～80%；（3）具有較高的抗剪強(qiáng)度。江華BM連鎖?？ㄆ鰤K最明顯的特點(diǎn)之一是其抗剪強(qiáng)度比傳統(tǒng)砌塊高8倍左右，并隨著灌漿材料強(qiáng)度的增加而增加；（4）BM連鎖?？ㄆ鰤K整體性好，彈性好。試驗(yàn)表明，砌體的彈性模量在0.7×10MPa～1.2×10MPa之間，與粒料強(qiáng)度無明顯聯(lián)系。

1.3 施工簡單，砌筑速度快、質(zhì)量有保證

充分利用BESSER成型機(jī)高精度加工的優(yōu)勢，施工可和搭積木一樣方便。四五個(gè)砌塊拼裝好后，使用專用注漿機(jī)，再用專用便攜式插入式振動(dòng)器壓實(shí)，即可連續(xù)施工。簡化了房屋的內(nèi)部施工過程，改變了砌塊墻的鏝刀的長期使用。

傳統(tǒng)砌塊使用砂漿黏結(jié)現(xiàn)澆砌筑，鋼筋綁扎、支設(shè)模板、澆筑混凝土形成現(xiàn)澆板帶；潮濕房間，需采用細(xì)石混凝土支模做坎臺(tái)。BM連鎖模卡砌塊則可使用U型砌塊砌筑，槽內(nèi)配鋼筋，澆筑混凝土形成水平系梁；可在空腔內(nèi)直接灌注Cb25細(xì)石混凝土作為撂底。相比傳統(tǒng)砌塊現(xiàn)澆板帶完成后需靜置3～4天，BM連鎖模卡砌塊水平系梁做法則可免除模板支設(shè)，系梁混凝土澆筑完畢后可繼續(xù)砌，節(jié)省鋼筋、混凝土和工期。避免養(yǎng)護(hù)周期對(duì)工期的影響，撂底完畢無需靜置，直接砌筑。

傳統(tǒng)砌塊的表面處理有三個(gè)特征：（1）表面拉毛硬化（不小于24h），硬化后分層抹灰，底層干透后（72h）方可進(jìn)行面層抹灰。成活時(shí)間至少一周，每個(gè)工人每天成活量20m2～30m2；（2）由于自身吸水率較大，在吸水和蒸發(fā)的過程中引發(fā)干縮，引起墻體空鼓、開裂；（3）傳統(tǒng)砌塊的線性膨脹系數(shù)與混凝土墻體差異較大，很容易受溫度變化引起變形而導(dǎo)致墻體開裂。使用BM砌塊：（1）墻面直接粉刷3mm～5mm的粉刷石膏，每個(gè)工人每天的成活量100m2；（2）自身吸水率較加氣塊小很多；（3）BM砌塊由于原材為輕集料混凝土則與混凝土主體線性膨脹系數(shù)差異較小.故，BM砌塊與加氣塊相比在抗裂和防空鼓方面效果更好；（4）BM空心砌塊也可直接做清水墻效果，免裝飾層，大大節(jié)省工期及成本?？傊珺M連鎖?？ㄆ鰤K可加快施工進(jìn)度，縮短工期，降低工作強(qiáng)度，提高工作效率?；谠圏c(diǎn)項(xiàng)目的初步計(jì)算表明，使用BM連鎖?？ㄆ鰤K可使工作效率提高一倍。

1.4 大大降低綜合費(fèi)用，提高經(jīng)濟(jì)效益

傳統(tǒng)砌塊砌筑好墻體后開槽安裝線管，再封堵。BM連鎖?？ㄆ鰤K則先把線管安裝到位，再利用其大空套砌或者側(cè)面開槽套砌。具有墻體的完整性以及避免二次開槽和封堵的工序和費(fèi)用的優(yōu)勢。

相比傳統(tǒng)砌塊1.5m3∕工日的砌筑速度，BM連鎖?？ㄆ鰤K可達(dá)2m3∕工日～3m3∕工日，如8000方砌筑量累計(jì)節(jié)省1300工日；模板用量節(jié)省100%、支模時(shí)間單檢驗(yàn)批節(jié)省3工日。

相比傳統(tǒng)砌塊構(gòu)造柱4根12鋼筋，圈梁4根10～12鋼筋，#6箍筋，#6拉結(jié)筋，BM連鎖?？ㄆ鰤K則芯柱位置1根#12鋼筋，水平系梁位置3根#12鋼筋，#6箍筋間距250，即鋼筋用量節(jié)省60%～70%。傳統(tǒng)砌塊的水電安裝，所有管線需要開槽、后期修補(bǔ)，BM連鎖模卡砌塊內(nèi)置安裝無需開槽，水電工期節(jié)省50%。

傳統(tǒng)砌塊的面層裝飾2～3遍砂漿找平，布鋼絲網(wǎng)抗裂，BM連鎖模卡砌塊免抹灰，面層采用石膏找平，由此可見，鋼絲網(wǎng)等輔材節(jié)省100%、抹面時(shí)間單檢驗(yàn)批節(jié)省3～5工日；若是清水效果，則費(fèi)用及工期節(jié)省100%。綜述，結(jié)合工程總用量，傳統(tǒng)砌塊更換至BM連鎖?？ㄆ鰤K，工期節(jié)省20%左右，費(fèi)用降低10%以上。

試點(diǎn)工程實(shí)踐證明，采用BM連鎖模卡砌塊模塊化積木建造的房屋總成本每年可以降低大約10%。這主要是由于采取組合砌塊方法的工作效率很好，獲得了經(jīng)濟(jì)性的效果，不但降低砌塊墻體的人工費(fèi)和材料投入，而且加快設(shè)計(jì)，縮短施工時(shí)間。另外，因?yàn)橛捎诒诿嫫秸?，只?mm～8mm的薄樁即可進(jìn)行裝飾，既節(jié)省了涂裝的工作和所需的涂裝材料，又大大地降低了間接的成本。同時(shí)，可以增加大型建筑的有效利用率約2%～3%。

2 BM連鎖?？ㄆ鰤K力學(xué)性能指標(biāo)

空模塊率設(shè)計(jì)為43.6%，體積密度設(shè)計(jì)為1220kg∕m3，滿足現(xiàn)有的規(guī)范。含水量一般為2.58%，吸水率一般為7.03%，相對(duì)含水量一般為37%，符合了國家相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求。外觀品質(zhì)和尺寸偏誤均符合江華BM連鎖模卡砌塊品牌質(zhì)量要求，材料耐受冷卻性良好。強(qiáng)度等級(jí):MU15、MU1O、MU7.5、MU5.0可適用于不同的墻體結(jié)構(gòu)需求。美國BESSER成型機(jī)有效保障了其系列技術(shù)參數(shù)要求，傳熱系數(shù)：1.33W∕m2k；導(dǎo)熱系數(shù)：0.22W∕mk；蓄熱系數(shù)：5.8W∕cm2k。外墻為400mm×200mm×150mm，內(nèi)隔墻主要為400mm×120mm×150mm。墻體施工前應(yīng)先用水泥砂漿將支撐面找平，再用12號(hào)基礎(chǔ)水泥砂漿。砂漿的厚度不應(yīng)小于20mm。水泥砂漿在硬化前必須到位，使水泥砂漿嵌入砌塊孔內(nèi)，硬化后必須與砂漿黏結(jié)。根據(jù)規(guī)范要求:在底排模塊灌漿前，底部用水泥砂漿填滿50mm厚的灌漿砂漿進(jìn)行鋪裝，然后澆灌砂漿。一般在砌塊砌筑過程中一次灌漿三到四層。灌漿材料應(yīng)混合均勻，顏色一致，不得分層分離。灌漿材料應(yīng)在初始放置前混合和使用。稠度一般控制在80mm～100mm。具有良好的可操作性和流暢性。注漿時(shí)，應(yīng)根據(jù)振動(dòng)密度選用直徑合適的振動(dòng)棒，宜從水平接縫處灌漿。但是，不允許強(qiáng)烈振動(dòng)。建議調(diào)整門窗，防止砌塊振動(dòng)時(shí)移動(dòng)。如果水泥漿沒有從砌體裂縫中溢出，可用錘子敲擊砌體以確定其密度。由于該砌塊獨(dú)特的堆砌結(jié)構(gòu)，墻體在注漿后會(huì)形成網(wǎng)狀，起到了關(guān)鍵的封閉作用。提高墻體整體剛度可以有效解決排水問題和裂縫，因此灌漿密實(shí)度是保證施工質(zhì)量的關(guān)鍵。

3 BM?？ㄆ鰤K在裝配式建筑中的應(yīng)用

3.1 設(shè)計(jì)實(shí)施技術(shù)要規(guī)范

上海市建設(shè)委員會(huì)印發(fā)的上海市地方性技術(shù)規(guī)范的編制要求及試驗(yàn)計(jì)劃，具體形式的砌塊應(yīng)用技術(shù)規(guī)范編制工作已基本完成，預(yù)計(jì)今年下半年公布砌塊實(shí)施試驗(yàn)的文件及草案。結(jié)合該項(xiàng)試點(diǎn)工程的實(shí)際，還同時(shí)撰寫并編制《外墻砌筑成型系統(tǒng)與節(jié)能建筑結(jié)構(gòu)圖》（如圖1所示），和《混凝土砌筑結(jié)構(gòu)圖》（如圖2所示）。

圖1 外墻砌筑成型系統(tǒng)與節(jié)能建筑結(jié)構(gòu)圖

圖2 混凝土砌筑結(jié)構(gòu)圖

試驗(yàn)結(jié)果顯示，BM連鎖?？ㄆ鰤K結(jié)構(gòu)的整體特性良好，其抗壓強(qiáng)度遠(yuǎn)高于相同標(biāo)號(hào)的傳統(tǒng)砌塊，抗剪力強(qiáng)度可以提高幾倍，彈性模量也可以提高50%左右。

3.2 加強(qiáng)結(jié)構(gòu)措施，克服應(yīng)用中小砌塊存在的不足

傳統(tǒng)小型砌塊施工容易發(fā)生的墻體裂縫，在BM連鎖模卡砌塊的墻體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中可以得到有效的控制。在新編的《模塊化混凝土砌體建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》中，一方面是材料模型選取值時(shí)要嚴(yán)格檢查。另一方面，在結(jié)構(gòu)上，由于組合砌塊本身的特點(diǎn)，其抗裂結(jié)構(gòu)措施設(shè)置方便有效。例如，門窗洞口處的墻體剛度減弱，很可能會(huì)出現(xiàn)裂縫。這些接縫在建筑技術(shù)要求和規(guī)范中特別需要加強(qiáng)，常見溫度變化所引起的上墻輕微開裂等問題都由于建筑物的結(jié)構(gòu)等各種因素進(jìn)行了多方面的控制。在整個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中，有23條規(guī)定了與模塊化砌塊墻設(shè)計(jì)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，使模塊化的砌塊墻設(shè)計(jì)成為真實(shí)意義上的標(biāo)準(zhǔn)[2]。從目前某些試點(diǎn)實(shí)施的情況分析可知，效果還是比較滿意的。

4 結(jié)語

隨著建筑技術(shù)及理念的不斷發(fā)展與革新，BM連鎖?？ㄆ鰤K應(yīng)運(yùn)而生。該綠色環(huán)保的新型墻體建筑材料更具有安全、環(huán)保等優(yōu)勢，對(duì)于建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要價(jià)值。