簡介: 磚的發(fā)明在世界建筑史上,無異于活字印刷技術(shù)對于文化傳播方面的貢獻(xiàn)。磚大大提高了建筑的施工效率,降低了對材料的消耗,突破了木頭、巖石在建筑體積和建筑地點方面的限制。但隨著我們?nèi)丝跀?shù)量的急劇增長和人們對于建筑要求的不斷提高,其自重大,毀田嚴(yán)重的缺點日益顯著地暴露出來。由其在近年來,人們對于新型墻體材料的呼聲越來越高。
關(guān)鍵字:定義 分類 施工要求 展望
(一)定義
新型墻體材料是一個相對的概念,在不同發(fā)展時期其含義不同。從保護(hù)耕地,保護(hù)環(huán)境,節(jié)能利廢的角度出發(fā),其定義為:主要以非粘土為原料生產(chǎn)的墻體材料。
我國墻體材料在產(chǎn)品構(gòu)成,總體工藝水平,產(chǎn)品質(zhì)量與使用功能等方面均大大落后于工業(yè)發(fā)達(dá)國家.長期以來,小塊實心粘土磚在我國墻體材料產(chǎn)品構(gòu)成中均占著”絕對統(tǒng)治”地位,中國被稱為世界上小塊實心粘土磚的”王國”,針對生產(chǎn)與使用小塊實心粘土磚存在毀地取土,高能耗與嚴(yán)重污染環(huán)境等問題,我國必須大力開發(fā)與推廣節(jié)土,節(jié)能,利廢,多功能,有利于環(huán)保并且符合可持續(xù)發(fā)展要求的各類新形墻體材料,在這類墻體材料中有不少在發(fā)達(dá)國家已有了四,五十年或更長時間的生產(chǎn)與使用的經(jīng)驗,如紙面石膏板,混凝土空心磚等,但結(jié)合我國墻體材料的現(xiàn)況,相對于傳統(tǒng)的小塊實心粘土磚而言,對我國絕大多數(shù)人們來說仍是較為陌生的,為此統(tǒng)稱此類墻體材料為新型墻體材料.新型墻體材料正確的英文譯名應(yīng)是”newtypewallmaterialsandproducts
隨著墻改工作的發(fā)展,以上標(biāo)準(zhǔn)還將逐步提高。新型墻體材料主要是用混凝土、水泥、砂等硅酸質(zhì)材料,有的再摻加部分粉煤灰、煤矸石、爐渣等工業(yè)廢料或建筑垃圾經(jīng)過壓制或燒結(jié)、蒸養(yǎng)、蒸壓等制成的非粘土磚、建筑砌塊及建筑板材。
新型墻體材料一般具有保溫、隔熱、輕質(zhì)、高強(qiáng)、節(jié)土、節(jié)能、利廢、保護(hù)環(huán)境、改善建筑功能和增加房屋使用面積等一系列優(yōu)點,其中相當(dāng)一部分品種屬于綠色建材。一些新型墻體材料輔以一定的空氣間層,不但降低容重,保溫性能也大大改善,燒結(jié)空心磚就比實心制品有著更好的保溫隔熱功能。大部分新型墻體材料都會使墻體厚度減薄,可以提高使用面積。與實心磚相比,新型墻體材料體積大,施工速度快,勞動生產(chǎn)率大幅度提高。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計,裝配板材每工作日可完成22-26平方米,而砌磚每個工作日只能砌3-4平方米。再加上板材墻面平整光滑,可減少砌筑砂漿和抹面砂漿,板材墻體比砌體墻體至少節(jié)約原材料50%,提高施工效率1倍以上。如綜合考慮新墻材容重較輕,可以降低基礎(chǔ)造價及節(jié)約人工和砂漿等,再加上墻改基金返退及稅收優(yōu)惠等,使用新墻材的墻體造價并不一定高,有的甚至略有降低。這點已有不少實例所證明。
(二)分類
目前具體有三大類新型環(huán)保墻體材料分別是:
1.建筑板材類:
(1)纖維增強(qiáng)硅酸鈣板(簡稱硅酸鈣板):
纖維增強(qiáng)硅酸鈣板通常稱為“硅鈣板”,系由鈣質(zhì)材料,硅質(zhì)材料與纖維等作為主要原料,經(jīng)制漿,成坯與蒸壓養(yǎng)護(hù)等工序而制成的輕質(zhì)板材。按產(chǎn)品用途分,有建筑用與船用兩類,前者用抄取法或流漿法制成板坯,板的厚度一般在5毫米~12毫米;后者用模壓法制成板坯,板的厚度一般在15毫米~35毫米。按產(chǎn)品所用纖維的品種分,有石棉硅酸鈣板與無石棉硅酸鈣板兩類。纖維增強(qiáng)硅酸鈣板具有密度低,比強(qiáng)度高,濕脹率小,防火,防潮,防蛀,防霉與可加工性好等特性。建筑用纖維增強(qiáng)硅酸鈣板可作為公用與民用建筑的隔墻與吊頂,經(jīng)表面防水處理后也可用作建筑物的外墻面板。由于此種板材有很高的防火性,故特別適用與高層與超高層建筑。
(2)玻璃纖維增強(qiáng)水泥輕質(zhì)多孔隔墻條板(簡稱GRC板):
GRC輕質(zhì)多孔條板,又名“GRC空心條板”,是以耐堿玻璃纖維為增強(qiáng)材料,以硫鋁酸鹽水泥輕質(zhì)砂漿為基材制成的具有若干個圓孔的條形板。但是生產(chǎn)次種板材的多數(shù)企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模小,機(jī)械化水平低,其制作技術(shù)和裝備正處于改進(jìn)和發(fā)展階段。最初GRC多孔板只限用于用作非承重的內(nèi)隔墻,現(xiàn)已開始用作公共建設(shè),主宅建筑和工業(yè)建筑的外圍護(hù)墻體。
(3)蒸壓加氣混凝土板:
蒸壓加氣混凝土板是由鈣質(zhì)材料,硅制材料,石膏,鋁粉,水和鋼筋等制成的輕質(zhì)板材,其中鈣質(zhì)材料和硅制材料和水是主要原料,在蒸壓養(yǎng)護(hù)過程中生成以托勃莫來石為主的水熱合成產(chǎn)物,對制品的物理力學(xué)性能起關(guān)鍵作用;石膏作為摻合料可改善料漿的流動性與制品的物理性能;鋁粉是發(fā)氣劑,與Ca(OH)2反應(yīng)起發(fā)泡作用;鋼筋起增強(qiáng)作用,籍以提高板材的抗彎強(qiáng)度。
蒸壓加氣混凝土板含量有大量微小的,非連通的氣孔,孔隙率達(dá)70%~80%,因而具有自重輕,絕熱性好,隔聲吸音等特性。此種條板還具有較好的耐火性與一定的承載能力,可用作內(nèi)墻板,外墻板,屋面板與樓板。
加氣混凝土板與其他輕質(zhì)板材相比,在產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)模,產(chǎn)品材性與質(zhì)量穩(wěn)定性等方面均具有很大的優(yōu)勢,國外多數(shù)工業(yè)發(fā)達(dá)國家生產(chǎn)加氣混凝土制品板材為主,砌塊與板的產(chǎn)量比大致為10:1,而且在板材應(yīng)用上多以屋面為主。中國加氣混凝土協(xié)會已確定今后我國加氣混凝土企業(yè)將逐步轉(zhuǎn)向以生產(chǎn)隔墻板,屋面板與外墻板為主導(dǎo)的產(chǎn)品。加氣混凝土板可用作單層或多層工業(yè)廠房的外墻,也可用作公用建筑及居住建筑的內(nèi)隔墻或外墻。
(4)鋼絲網(wǎng)架水泥夾芯板:
鋼絲網(wǎng)架水泥夾芯板包括以阻燃型泡沫塑料板條或半硬質(zhì)巖棉板做芯材的鋼絲網(wǎng)架夾心板。主要用于房屋建筑的內(nèi)隔板,圍護(hù)外墻,保溫復(fù)合外墻,樓面,屋面及建筑加層等。
鋼絲網(wǎng)架水泥夾心板是由工廠專用裝備生產(chǎn)的三維空間焊接鋼絲網(wǎng)架和內(nèi)填泡沫塑料板或內(nèi)填半硬質(zhì)巖棉板構(gòu)成的網(wǎng)架芯板,經(jīng)施工現(xiàn)場噴抹水泥砂漿后形成的。具有重量輕,保溫,隔熱性能好,安全方便等優(yōu)點。
(5)石膏墻板(含紙面石膏板、石膏空心條板):
石膏空心條板包括石膏珍珠巖空心條板,石膏粉硅酸鹽空心條板和石膏空心條板,主要用作工業(yè)和民用建筑物的非承重內(nèi)隔墻。
(6)金屬面夾芯板(包括金屬面聚苯乙烯夾芯板、金屬面硬質(zhì)聚氨酯夾芯板和金屬面巖棉、礦渣棉夾芯板):
我國生產(chǎn)的金屬面聚苯乙烯夾芯板、金屬面硬質(zhì)聚氨酯夾芯板的質(zhì)量,在技術(shù)性能與外觀質(zhì)量上均已達(dá)到或接近國外同類產(chǎn)品的的水平,并已向國外出口。金屬面夾心板的生產(chǎn)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有發(fā)揮出來,生產(chǎn)布局也不盡合理。
金屬夾心板的主要特點如下:重量輕,強(qiáng)度高,具有高效絕熱性;施工方便,快捷;可多次拆卸,可變換地點重復(fù)安裝是喲感,有較高的持久性;帶有防腐涂層的彩色金屬面夾心板有較高的耐久性。金屬面夾心板可以被普遍用于冷庫,倉庫,工廠車間,倉儲式超市,商場,辦公樓,潔凈室,舊樓房加層,活動房,戰(zhàn)地醫(yī)院,展覽館和體育場館及侯機(jī)樓等的建造。
2.非黏土磚類:
(1)孔洞率大于25%非黏土燒結(jié)多孔磚和空心磚;
(2)燒結(jié)頁巖磚和符合國家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的非黏土磚;
(3)混凝土磚和混凝土多孔磚;
混凝土多孔磚,該產(chǎn)品主要原材料為水泥和石粉,攪拌后擠壓成型(無需燒結(jié)),制作工藝簡單,產(chǎn)品尺寸比較準(zhǔn)確,施工方法、技術(shù)要求和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與普通粘土多孔磚類似,因此,目前用此類磚來代替燒結(jié)粘土磚在工程中使用較為普遍。它有較好的強(qiáng)度、耐火性、隔聲效果、不易吸水,且價格便宜,但自重較大,施工條件差(濕作業(yè))。
3.建筑砌塊類:
(1)普通混凝土小型空心砌塊;
(2)輕集料混凝土小型空心砌塊;
(3)蒸壓加氣混凝土砌塊;
蒸壓加氣混凝土砌塊是利用火力發(fā)電廠排放的粉煤灰為主要原料,引進(jìn)歐洲先進(jìn)的生產(chǎn)工藝及裝備生產(chǎn)的新型墻體材料。由于具有較好的可加工性,因此施工構(gòu)造簡單,方便快捷。所以作為墻體的維護(hù)結(jié)構(gòu),節(jié)能、降耗。外墻采用300mm厚加氣混凝土砌塊,無須再做內(nèi)保溫或外保溫,而且是墻體單一材料唯一能夠達(dá)到DBJ01-602-97熱工要求的材料。蒸壓加氣混凝土在歐洲已使用了70多年,是一種既古老又安全的真正的綠色建材產(chǎn)品。
(4)粉煤灰小型空心砌塊;
粉煤灰混凝土小型空心砌塊是利用國家的優(yōu)惠政策,降低生產(chǎn)成本,提高產(chǎn)品競爭力和經(jīng)濟(jì)效益的有效途徑之一。由于粉煤灰的摻入,提高了砌塊的密實性、減少吸水率、降低砌塊的收縮率及提高砌塊后期強(qiáng)杜等十分有利。建設(shè)一條具有一定生產(chǎn)規(guī)模的粉煤灰砌塊生產(chǎn)線,必須采用先進(jìn)的技術(shù)與設(shè)備,并通過攪拌機(jī)類型的選擇,改變振動參數(shù)和模具的改動等就可以生產(chǎn)出高質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的粉煤灰砌塊
(5)石膏砌塊;
石膏砌塊是以建筑石膏為原料,經(jīng)料漿拌合.澆筑成型.自然干燥或烘干而制成的輕質(zhì)塊狀隔壁材料。在生產(chǎn)中還可加入各種輕集料.填充料.纖維增強(qiáng)材料.發(fā)泡劑等輔助原料。也有用高墻石膏粉或部分水泥代替建筑石膏,并摻加粉煤灰生產(chǎn)石膏砌塊。
(6)原料中摻有不少于30%的工業(yè)廢渣、農(nóng)作物秸稈、垃圾、江河(湖、海)淤泥,以及由其他資源綜合利用目錄中的廢物所生產(chǎn)的墻體材料產(chǎn)品(不含實心黏土磚);
(7)預(yù)制及現(xiàn)澆混凝土墻體;
(8)鋼結(jié)構(gòu)和玻璃幕墻;
玻璃幕墻是指作為建筑外墻裝潢的鏡面玻璃,這種鏡面玻璃實質(zhì)上是在鋼化玻璃上涂上一層極薄的金屬或金屬氧化物薄膜而制成的。它呈現(xiàn)金、銀、古銅等顏色,既能像鏡子一樣反射光線,又能像玻璃一樣透過光線。如果你在大樓外面,會看到玻璃幕墻上展現(xiàn)出一幅藍(lán)天、白云和車水馬龍的連續(xù)變幻的畫卷。
(三)施工要求
施工單位缺少培訓(xùn)和實踐,施工方法、工具、砂漿等都沿用了粘土燒結(jié)磚的做法,對砌筑高度、濕度控制缺乏經(jīng)驗,加上施工過程中水平灰縫、豎向灰縫不飽滿,減弱了墻體抗拉抗剪的能力以及工人砌筑水平的不穩(wěn)定都導(dǎo)致墻體出現(xiàn)裂縫。
1.新型墻體材料在施工過程中有許多要注意的應(yīng)用要點,常見的磚類、砌塊類新型墻體材料應(yīng)注意有以下施工要點:
(1)砌塊和砂漿的強(qiáng)度等級等性能指標(biāo)須符合設(shè)計要求;
(2)施工時所用砌塊的產(chǎn)品養(yǎng)護(hù)齡期不應(yīng)小于28天;
(3)在天氣干燥炎熱的情況下,砌筑時可提前灑水濕潤;
(4)磚或砌塊在砌筑時可提前灑水濕潤。普通混凝土砌塊、輕集料混凝土砌塊的含水率宜為5%~8%;加氣砼砌塊的含水率宜為20%,含水深度以表層8~10mm為宜;灰砂磚的含水率宜為8%~12%,嚴(yán)禁使用干磚或含水飽和的磚;燒結(jié)多孔磚、燒結(jié)空心磚含水率宜為10%;
(5)砌筑時,磚或砌塊錯縫搭砌;
(6)砌體的水平灰縫應(yīng)平直,砂漿應(yīng)飽滿,不得出現(xiàn)瞎縫、透明縫;
(7)砌體灰縫要均勻劃一,水平灰縫厚度和豎向灰縫寬度宜為10mm,但不應(yīng)大于l2mm,也不應(yīng)小于8mm。加氣砼砌體的水平灰縫宜為15mm,豎向灰縫宜為20mm;
(8)砌體轉(zhuǎn)角處和縱橫墻交接處應(yīng)同時咬槎砌筑;
(9)砌塊填充墻應(yīng)與鋼筋混凝土柱或剪力墻拉結(jié)。墻長超過5m時宜加設(shè)構(gòu)造柱;
(10)各類砌體日砌筑高度控制在1.4m至1.8m以內(nèi);
(11)當(dāng)填充墻砌至接近梁、板底時要留約200mm空隙,待墻充墻砌筑完并應(yīng)至少間隔7天后,再用配套砌塊將其補(bǔ)砌擠緊,同時必須保證灰縫的飽滿;
(12)嚴(yán)格按設(shè)計要求做好外墻、廚廁等部位的防水措施;
(13)開挖管線采用機(jī)械開界挖槽,嚴(yán)禁人工敲鑿墻體;
(14)抹灰在砌體完工七天后方可施工;
(15)外墻抹灰,應(yīng)在砌體上作界面處理,保證抹灰質(zhì)量。加氣砼砌塊、灰砂磚砌體內(nèi)外墻抹灰,應(yīng)在砌體上作界面處理;
(16)高層建筑外墻抹灰,在砌體與梁柱結(jié)合處和門窗洞邊框處加掛寬度不小于200mm的鋼網(wǎng);
(17)內(nèi)墻與梁、板、柱結(jié)合處的抹灰層中,沿縫長方向加貼寬度不小于200mm纖維網(wǎng)布或其他措施作防裂處理。
2.施工防治措施
(1)施工單位應(yīng)選擇當(dāng)?shù)鼐哂袦?zhǔn)用證的合格生產(chǎn)商。簽訂合同時,要明確砌塊進(jìn)入施工現(xiàn)場時間,生產(chǎn)商必須保證齡期的問題,并承擔(dān)相應(yīng)責(zé)任。
(2)施工單位應(yīng)對進(jìn)場砌塊加強(qiáng)檢測。
(3)砌塊進(jìn)場后,盡快運入已放好線的施工樓層,分散堆放至砌筑位置,并應(yīng)事先做好防水措施,保證主體結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)用水,以及雨水不流入樓層。為盡量增加砌塊齡期,宜在間隔一周后再進(jìn)行砌筑,并且應(yīng)采用電熱法測定砌塊含水率。當(dāng)含水率低于15%時,方允許施工。
(4)針對砌塊的特點,在砌筑前,不應(yīng)再提前澆水濕潤,以避免因澆水不均勻造成砌塊含水量增大。而應(yīng)采取在砌筑時,鋪砂漿前,在砌筑面上適量澆水的作法。
(5)加強(qiáng)圈梁、構(gòu)造柱的設(shè)置,墻長超過4米應(yīng)設(shè)構(gòu)造柱,墻高超過3米,應(yīng)設(shè)圈梁。墻長及層高較大且有門洞時,構(gòu)造柱的設(shè)置應(yīng)首先保證洞口兩側(cè),以避免洞口角部收縮裂縫。當(dāng)主體結(jié)構(gòu)未留鋼筋,或位置偏差時,必須采用植筋。
(6)由于易受空氣濕度影響,以及與框架結(jié)構(gòu)存在變形差,宜將墻體兩側(cè)拉結(jié)筋拉通,提高抗裂能力。
(7)嚴(yán)格按照操作規(guī)程施工,保證砂漿強(qiáng)度,以及灰縫飽滿(尤其是豎縫)。
(8)砌筑完成后,要堅持灑水養(yǎng)護(hù),以減少砂漿的干燥收縮。
(四)展望
節(jié)能、節(jié)地、利廢、保溫、隔熱的新型墻體材料及其形成的砌體結(jié)構(gòu)是很有發(fā)展前途的,并有著廣闊的應(yīng)用前景.為其推廣應(yīng)用我國各級政府都制定了相應(yīng)政策,對其研究也投入了一定的人力物力和財力,并取得了一定成果.但有些問題尚未開始研究,即使開展一些研究還不夠深入,現(xiàn)有結(jié)論還有待于進(jìn)一步檢驗。我認(rèn)為,進(jìn)一步開展的研究課題主要有新型墻體材料砌塊承重墻體的抗震、抗振及抗疲勞性能;砌塊砌體的彈、塑性行為;砌塊砌體結(jié)構(gòu)的可靠度;火災(zāi)(高溫下)后砌塊砌體的力學(xué)行為;砌塊砌體的施工方法;砌塊砌體結(jié)構(gòu)震后修復(fù)方法等.
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