王艷艷 (安徽省建筑科學研究設計院,安徽 合肥 230001)
近年來,我國大力推廣墻體材料改革,改革的目標是用新型的墻體材料取代傳統的燒結實心粘土磚及燒結空心粘土磚,以達到保護耕地、節約能源、保護環境的目的?;炷列⌒涂招钠鰤K是我國目前主要的墻體材料之一,因其輕質、節能、節約土地、施工方便等諸多優點,在當前房屋建筑工程中得到了廣泛的應用。
我國陸地面積在世界各國中居第3 位,但由于我國人口眾多,平均每人占有的土地面積不到世界的1/3。在這種嚴峻的土地形勢下,發展混凝土小型空心砌塊有利于保護耕地。傳統的粘土磚生產不僅破壞耕地,而且在燒制過程中大量耗煤,同時排放大量的CO2,加劇溫室效應。以混凝土小型空心砌塊代替粘土磚,可為國家節約大量耕地和煤炭,減少CO2排放,保護環境。利用煤渣、粉煤灰、煤矸石、磷渣、礦渣等工業灰渣可以生產輕骨料混凝土小砌塊,也可以將磨細的煤渣、礦渣、磷渣取代部分水泥,加入極少量外加劑,生產高性能砌塊。
同煤矸石空心磚、廢渣磚和復合材料等其他新型墻體材料相比,混凝土小型砌塊具有獨特的性能,它可以是一種承重砌塊,用于建筑物的承重結構;同實心粘土磚相比,混凝土小型空心砌塊也具有保溫、隔音、質輕等優點;另外,其優越性表現在施工技術簡便、速度快、建筑造價較低等許多方面。
混凝土小型空心砌塊的主規格尺寸為390mm×190mm×190mm,混凝土小型空心砌塊墻體厚度一般190mm,而粘土實心磚墻厚一般240mm,二者相比,使用混凝土小型空心砌塊砌筑的墻體,可以增大房屋的使用面積。實際應用中也可以根據需要自行設計砌塊的規格尺寸。
盡管混凝土小型空心砌塊有很多優點,但是在實際應用中也出現了一些問題。比較突出的問題是保溫隔熱性能差、墻體裂縫多、墻體出現滲漏,即所謂的“熱”、“裂”、“滲”問題。對引起這些問題的原因及解決辦法略述如下。
作為高能耗的發展中國家,我國單位建筑面積采暖能耗為相近氣候條件下發達國家的3 倍左右,其中建筑能耗占社會總能耗的25%以上,建筑節能問題直接關系到國民經濟的可持續發展。隨著對建筑物節能要求的不斷提高,墻體保溫隔熱的問題已經引起普遍重視,由于混凝土小型空心砌塊自身熱阻值較低,保溫性能不能滿足當前節能建筑對墻體節能保溫的要求。
為了提高其熱工性能,目前采用的措施主要有:①采用輕骨料混凝土生產砌塊。輕骨料混凝土小型空心砌塊是以水泥和輕質集料為主要原料,按一定的配合比拌制成輕骨料混凝土拌合物,經砌塊成型機成型與適當養護制成的輕質墻體材料。輕骨料混凝土小砌塊一般都具有輕質高強、保溫隔熱性能好、抗震性能好等特點。②在砌塊的芯孔內填充保溫材料,做成自保溫填充復合砌塊,提高其熱阻值。這種砌塊由結構層和保溫層組成,是將原混凝土小型空心砌塊根據厚度要求做成類似三排孔砌塊,在兩側孔的中間插入高效保溫材料。由于三排孔的塊型增加熱量的傳導途徑,相當于加大了墻體厚度,再加上保溫材料良好的保溫效果,使該砌塊的整體保溫性能得到極大地提高。根據建筑節能標準的需要,還可通過在砌塊的兩側孔內部分或全部插入保溫材料,或插入導熱系數更小的高效保溫材料,可進一步提高砌塊的保溫性能。③采用砌塊與高效保溫材料結合的復合墻,即砌塊復合夾芯墻體系。根據發達國家的經驗,這是砌體結構最適合的墻體保溫形式,內外葉砌塊之間用經過防腐處理的鋼筋網片相連,以保證墻體的穩定性。砌塊復合夾芯墻體系的保溫材料位于兩葉墻體中間,不受自然條件的影響,耐久性好,保溫效果好,且可根據建筑節能要求,改變保溫材料厚度,進一步提高建筑的保溫性能。
混凝土小型空心砌塊砌體很容易產生裂縫,不僅降低了墻體的質量,如整體性、耐久性和抗震性能等,而且也會給居住者在感官和心理上造成不良影響?;炷列⌒涂招钠鰤K墻體產生裂縫的原因較多,對于小型砌塊裂縫主要產生于兩種情況(不含因地基不良產生的裂縫),一種是應力性,一種是材質性。應力性裂縫又分為兩種,一種是因材料熱膨脹系數不一致而產生的剪切性裂縫,通常叫“溫度縫”;另一種是因應力變化形成的裂縫。材質性裂縫源于混凝土屬性,產生干燥收縮裂縫。另外也與原材料質量、施工質量、設計構造是否合理、結構整體受力的強弱等諸多因素有關。有時墻體出現的一條裂縫,就有可能是二、三種因素疊加起來造成的,如可能是材料的干燥收縮與地基的不均勻沉降疊加,應力集中與豎縫砂漿的不飽滿疊加等。
防止裂縫產生應采取的措施:①把好材料質量關,砌塊的養護齡期必須達到28d 以上,砌塊的規格、強度等級、含水率應經嚴格檢驗,符合要求方可進入施工現場使用,砌塊的運輸和堆放要注意防止雨淋;②砌塊砌體應采用砌塊專用砂漿砌筑,砌筑砂漿要求和易性好、粘結力強,保證砂漿的強度和飽滿度;③設置伸縮縫,將過長的墻體分段,以減少墻體內部干燥收縮變形的過度積累而引起墻體內部過大的內應力,避免墻體的開裂,控制縫是墻段間的通縫,設置位置宜在墻體的薄弱部位或應力集中的地方;④墻體配筋,針對砌塊墻體抗拉與抗剪能力較弱的特點,適當的配筋可以抵抗墻體干燥收縮變形時產生的拉應力,把應力應變均勻地傳遞到墻體上,提高墻體的整體性。
墻面滲漏也是砌塊建筑多發的病害,引起墻體滲漏的原因是多方面的,它與砌塊材料的質量、設計、施工等多個因素有關。在設計和施工中除了采取各種措施增強墻體的抗裂性能、預防出現裂縫造成的滲漏以外,還應從選擇合適類型的砌塊、合適的墻體構造等方面著手,以提高外墻的抗滲性能。
防止混凝土小型空心砌塊墻體發生滲漏可采取以下措施:①采用抗滲砌塊和抗滲砂漿砌筑外墻,混凝土空心砌塊是薄壁空腔構件,當受到雨水侵襲時,砌塊會吸收外界的水分,通過毛細作用滲入墻體,嚴重時會使墻體內側陰濕,影響房屋的使用。因此砌筑外墻一定要選用抗滲砌塊;②選擇端部構造合理的混凝土砌塊砌筑外墻,因為它影響著墻體的灰縫構造,而墻面滲漏的主要原因就是砌塊的豎向灰縫不飽滿造成的,因此在砌筑砌塊時應保證全部灰縫必須填滿砂漿;③在砌筑時,應對墻體做勾縫處理,填實砂漿和灰縫中的微小孔隙,消除滲漏隱患;④外窗口處做好防水處理,防止雨水滲入。
在混凝土小型空心砌塊的推廣應用過程中,砌塊建筑的滲漏、裂縫、保溫隔熱性能差是國內普遍存在的問題,但這些問題是可以防治的。在生產和應用過程中,應充分發揮砌塊建筑的優勢,正視目前存在的問題,不斷完善應用技術,以促進混凝土小型空心砌塊建筑的健康發展。
[1] 蔣定輝,吳學輝,俞衛忠.混凝土小型空心砌塊保溫體系[J].建筑節能,2008(6).
[2] 梁燦焜.三排盲孔混凝土空心砌塊的生產和應用[J].新型墻材,2008(9).
[3] 艾紅梅,盧普光.墻體保溫技術的研究與發展(二)[J].建材技術與應用,2011(2).
[4] 孟憲墻,王凱英.混凝土小型空心砌塊砌體房屋墻體裂縫的防治[J].北華大學學報,2007(5).
[5] 高智泉,饒春平.淺析混凝土小型空心砌塊建筑常見質量通病的控制和預防[J].天津職業院校聯合學報,2007(2).