□文/李桂茹
填充墻材料在建筑工程應用中存在的問題
□文/李桂茹
文章通過對加氣混凝土、頁巖空心磚、頁巖多孔磚等填充墻材料的性能分析,提出在設計、施工環節,應用各種填充墻材料存在的安全隱患及工程造價問題,對設計及施工提出合理化建議,以便更好地完成建筑的使用功能。
填充墻;多孔磚;空心磚;加氣混凝土
目前,隨著城市的迅速發展,建筑中的新型墻也在發生著日新月異的變化。根據國家對節能的嚴格要求,因地域的不同而有各自的建筑節能墻體材料。現在框架、框架-剪力墻,高層剪力墻等結構中均需要大量的填充砌體來完成建筑功能的分隔和圍護。填充砌體價格、技術參數及施工工藝對整個工程的造價產生較大影響。
目前填充墻大概分為加氣混凝土砌塊、頁巖空心磚、頁巖多孔磚。這些材料要根據不同地區的實際情況選用,選用原則基本是輕質、經濟、節能環保。幾種應用比較廣泛、出現問題較為突出的填充墻材料技術指標見表1。

表1 填充墻材料技術指標
1)性能介紹
加氣混凝土作為墻體材料革新與建筑節能的重要組成部分,是一種經過多年應用,替代粘土磚的理想墻體材料,它在填充墻體材料中具有較強的競爭力。由于墻體改革的需要和加氣混凝土制品所具有的優點,加氣混凝土將是近十年中大力發展的一種新型輕質建筑材料,是目前市場上應用較為廣泛、相對比較成熟的填充砌體材料,各地區均有采用。其優點是自重輕,重度約為多孔磚的1/2;保溫隔熱效果好,傳熱系數為空心磚和多孔磚的1/2~1/3;價格相對便宜;設計中能夠較好的滿足建筑、結構專業對填充墻的要求。缺點是吸水性強;導濕,吸水率達到70%~80%,正常狀態含水率在5%左右;干縮變形大,大部分收縮變形發生在開始的30~50d,墻面抹灰需采用界面劑。
2)存在的問題
施工單位因習慣了普通的抹灰工藝,在抹灰工藝中沒嚴格按照圖集中的施工工藝進行施工,即沒有使用界面劑或界面砂漿,致使外填充墻因室內外溫差較大,而產生了較多的墻面空鼓、裂縫,甚至墻面陰水等技術質量問題。像在某一地區此種情況較為突出,不論高層、多層幾乎所有的建筑外墻均不采用加氣混凝土砌塊,而代之以頁巖多孔磚。當然這樣處理并非不可以,但是多孔磚重度大約比加氣混凝土大1倍,如此一來,結構設計中的構件尺寸、鋼筋配置、基礎設計便要相應的增大,勢必增加工程造價。
1)性能介紹
頁巖空心磚經過1200℃高溫焙燒,在建筑工程使用中不受熱脹冷縮變化的影響;壘砌方法簡單輕便,可直接抹灰,不需掛鋼絲網,墻面起鼓、裂縫等技術質量問題少,節約水泥砂漿及人工費用,可降低工程成本;48%以上的空洞率,有較好的隔音、保溫效果,是國家當前大力推廣的綠色建材之一;自身強度高,吸水率低,僅為17.60%,抗風化性能好,飽和系數為0.77。
2)存在的問題
(1)因其為孔大壁薄,不利于墻面構件的固定。
①影響設備安裝。在驗收一工程時,發現窗臺處的暖氣片是斜的,原因就是大孔磚孔壁太薄固定構件無法安裝或是勉強固定住卻不牢固,極易在后期使用中脫落。
②影響住宅工程的后期裝修。住宅在裝修中的墻面懸掛構件較多,暴露的問題尤為突出。像熱水器、電視、墻面吊柜等壁掛構件無法牢固安裝,使用過程中存在安全隱患,有時甚至在安裝固定件時因安裝設備的沖擊力太大導致大孔磚整磚破碎,墻面破壞嚴重,而且不易補救。
③影響外墻保溫板的安裝。根據國家對住宅必須滿足65%的節能要求,建筑外墻須通過外貼保溫板來滿足,保溫板是通過固定件與墻體進行連接固定,固定件的錨固深度要求≮25mm,而目前市場上的空心磚外壁厚約為15mm,無法滿足錨固要求。而有些圖集中對此的處理是預先在砌體中設置預埋件,但此種處理方法可操作性較差,因為砌體施工和保溫施工通常不是同一單位,工種之間銜接難度較大。
(2)市場供應不夠充足。在一些新興城市,建材市場還不夠完善,新型建材還不健全,無法滿足市場的大量需求。基于以上情況很多建設單位、施工單位不贊成采用頁巖空心磚。設計人員在選用時可注意以下幾點。
①對于沒有較重壁掛構件的墻體可采用空心磚。
②可采用厚壁節能型空心磚。此種磚是某些地區根據平時使用的效果進行改良后的一種新型空心磚,外壁厚為25mm。根據使用效果看,能夠較好避免以上提到的墻面壁掛的問題。目前,厚壁型空心磚在重慶地區已經推廣使用,據了解,其他地區未見有使用。
③設計人員應該及時了解各種新型建材市場使用的反饋信息,并進行及時的調整。
1)性能介紹
頁巖多孔磚與頁巖空心磚不同之處一是空洞率不同;二是頁巖多孔磚主要用于承重墻體,而頁巖空心磚用于填充墻體。多孔磚是當前取代實心粘土磚的新型承重墻體材料。其具有良好的節能、利廢、環保的社會效益及強度高(抗壓強度平均值達15.7MPa)、密度較小、保溫隔熱及耐久性好、施工方便、工效高等優點。
2)存在的問題
雖然多孔磚主要用于承重墻體,但是有些地區亦被廣泛用于填充墻體,根據現場調研主要有以下幾點原因。
(1)名稱混淆。對頁巖多孔磚和頁巖空心磚的概念認識不夠明確,往往被誤認為是同一種磚。在一些新興城市因施工單位接觸的磚混結構多是采用頁巖多孔磚,當在高層結構或多層框架結構中碰到頁巖空心磚時想當然的認為頁巖空心磚就是頁巖多孔磚,而不去關心圖紙中對砌體重度的說明。
(2)設計人員在圖紙中表達不夠清晰。圖紙中注明填充墻采用頁巖空心磚,卻不注明其重度;或是注明頁巖多孔磚,計算時卻采用空心磚的重度。所以,設計人員在圖紙中表達應準確、規范,與施工單位溝通要透徹、明確。否則,會帶來安全隱患。
填充墻體的選取主要是根據砌體材料的重度和節能環保的原則。頁巖多孔磚砌體重度一般≮15kN/m3,而其他填充砌體重度多在7.5kN/m3左右,所以設計中一般不會作為填充墻體材料的首選。但是,因其施工方便、抹灰工藝簡單、技術質量問題少等優點或是受到當地建材市場供應的限制等問題亦被選用填充墻體材料。
只是頁巖多孔磚重度較大,在跨度較大的框架結構和高層結構中會使梁荷載加大,致使截面、配筋加大,亦會導致基礎設計增大,綜合經濟性較差。而一些高層(18層以上)住宅外墻中,因填充墻體較少,而且梁的跨度較小,采用多孔磚為填充墻是可以的,既對設計無太大影響,又能滿足一些地區的實際情況,亦能較好的滿足使用功能,效果不錯。所以多孔磚作為填充墻宜有條件的選用,做到經濟、合理、適用。
1)住宅建筑宜采用加氣混凝土砌塊作為填充墻,可保證各種設備的壁掛和住戶的后期裝修。
2)頁巖多孔磚在高層住宅外填充墻較少時可以作為填充墻材料使用,而在填充墻較多部位或大型公建中不建議采用。
3)對于特殊房間(如廚房、衛生間等)的填充墻可采用強度較高的加氣混凝土砌塊或厚壁型空心磚
4)加氣混凝土價格優勢較為明顯,其次為多孔磚。
[1]GB50023—2001,砌體結構設計規范[S].
TU528
C
1008-3197(2011)01-28-02
2010-11-01
李桂茹/女,1978年出生,工程師,天津城市建設學院建筑設計研究院,從事結構設計工作。