閆立新
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(chǎn)品,混凝土小型空心砌塊是當(dāng)前建筑工程中普遍使用的墻體材料。
關(guān)鍵詞:混凝土小型空心砌塊 現(xiàn)狀 應(yīng)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(chǎn)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(yīng)用,是當(dāng)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(chǎn)量仍達6000億塊標(biāo)準(zhǔn)磚,燒磚毀田約15萬畝,減產(chǎn)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(chǎn)大量耗煤,每生產(chǎn)1萬塊磚平均耗標(biāo)準(zhǔn)煤1.3噸,每年燒磚耗標(biāo)準(zhǔn)煤達6000萬噸左右,約占全國煤炭總產(chǎn)量的5%;同時磚瓦窯要排放大量的CO2,加劇溫室效應(yīng)。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(zhì)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(jīng)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(jīng)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(chǎn)品生產(chǎn)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(dǎo)下,新型節(jié)能墻體材料得到了廣泛的推廣和應(yīng)用并取得了較好的經(jīng)濟效益和社會效益。當(dāng)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(yīng)用技術(shù)的深入普及,現(xiàn)在出現(xiàn)的一些技術(shù)問題一定會得到徹底解決。
2 存在的問題及預(yù)防措施
盡管空心砌塊的優(yōu)點很多,但在實際應(yīng)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(nèi)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(jié)構(gòu),如磚石結(jié)構(gòu)砌體具有一些共同的缺陷,即處理不當(dāng)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。空心砌塊墻體產(chǎn)生裂縫是多種因素造成的。它與混凝土砌塊的干縮、溫度應(yīng)力的存在、原材料質(zhì)量、施工質(zhì)量、設(shè)計構(gòu)造是否合理、結(jié)構(gòu)整體受力性能的強弱等諸多因素有關(guān)。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(yīng)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(yīng)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(yīng)略低于當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境濕度。②設(shè)置控制縫。將過長的墻體分段,以減少墻體內(nèi)部干縮變形的過度積累而引起墻體內(nèi)過大的內(nèi)應(yīng)力,避免墻體開裂??刂瓶p是墻段間的通縫,貫穿樓層全高。設(shè)置位置宜在墻體的薄弱部位或應(yīng)力集中的地方。③墻體配筋,改善結(jié)構(gòu)約束條件。針對砌塊墻抗拉與抗剪能力較弱的特點,適當(dāng)配筋可抵抗墻體干縮變形時產(chǎn)生的拉應(yīng)力,把應(yīng)力應(yīng)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(shè)計是否合理、施工質(zhì)量等多種因素有關(guān)。在設(shè)計與施工中,除應(yīng)采取各種設(shè)施加強建筑物的整體性、增強墻體的抗裂性能、預(yù)防出現(xiàn)裂縫造成滲漏外,還應(yīng)從墻體類型的選用、砌塊類型的選用、墻身構(gòu)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??招钠鰤K是薄壁空腔構(gòu)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(nèi)側(cè)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(gòu)造合理的砌塊砌筑外墻,因為它影響著砌體的灰縫構(gòu)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(shè)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(chǎn)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(nèi)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(jié)合的復(fù)合墻。內(nèi)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(chǎn)生較大的熱應(yīng)力,保護墻體結(jié)構(gòu),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(shè)計法規(guī)與規(guī)范、施工技術(shù)規(guī)程、材料與成品的檢測手段等還應(yīng)進一步完善,為空心砌塊的科學(xué)使用提供有利條件。
3 未來發(fā)展的趨勢
3.1 產(chǎn)品質(zhì)量 目前,我國空心砌塊生產(chǎn)廠不少還處于粗放式生產(chǎn)階段,計量手段不完備、質(zhì)量體系不完善、試驗設(shè)備不齊全,在某種程度上制約了產(chǎn)品質(zhì)量的提高。
3.2 規(guī)格、品種 目前生產(chǎn)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(jié)構(gòu)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(chǎn)品的生產(chǎn)規(guī)模也將得到發(fā)展。
4 建筑技術(shù)研究
4.1 建立完善的配筋空心砌塊砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計理論。主要有:系統(tǒng)研究構(gòu)件靜力計算理論;墻體反復(fù)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(dǎo)致空心砌塊應(yīng)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(yīng)用中變形裂縫問題仍然普遍存在。應(yīng)在理論與實踐的結(jié)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(nèi)、外保溫方案,已經(jīng)進行了反復(fù)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(jīng)濟合理、施工方便等因素。