浅谈砌块在现代建筑中的应用
所属栏目:建筑设计论文
发布时间:2011-02-26 14:44:21 更新时间:2022-04-14 15:04:24
摘要 砌块属于非烧结性的块材,它是由胶凝材料、骨料按一定的比例经机械成型、养护而成的块材。在材料组成上有以砂石作骨料的混凝土承重空心砌块、以浮石、火山渣、天然煤矸石为骨料的轻骨料砌块、保湿砌块、装饰砌块、铺路混凝土砌块等。文章分析了砌块在现代建筑应用中的优缺点,以及砌块的节能降耗的作用。
关键词 砌块 砌体结构 粘土砖
在城市建设墙体使用烧制粘土砖逐渐被取消的今天,砌块作为替代粘土砖的墙体材料,在节土节能和环境保护方面已经开始产生重大社会效益。砌块保留了传统材料砖结构取材广泛,施工方便,造价低廉的特点,其中的混凝土砌块更是具有强度高、延性好的钢筋混凝土结构的特性,是一种融砌体和混凝土性能于一体的新型材料。
一、 砌块的优越性
和粘土砖相比,砌块建筑的最大优势在于其生产不毁坏耕地且能耗较低,符合国家技术发展政策,这是砌块结构得以发展的根本前提。
1、 生产不用土,能耗低
粘土砖采用优质粘土烧结而成,经计算每万块粘土砖需取土毁田0.0007~0.01亩,据资料,北京市1996年生产粘土砖62亿块,全国有上千亿块粘土砖,年毁田达10万余亩,每块砖仅烧结能耗就需900kcal,混凝土砌块包括水泥成型和蒸汽养护的总能耗,折合成标准砖为429kcal,其能耗不足粘土砖的一半。
2、 自重轻、有利于地基处理和抗震
混凝土砌块标准尺寸为390*190*190,空心率46%,重18kg。砌块墙体自重比240和370粘土砖墙分别减轻30%和50%,不仅减轻了基本的负载,易于地基处理,减少了施工中的材料运输量,也增大了结构的抗震可靠度。
3、 施工速度快
由于砌筑1m2砌块墙需标准块12.5块,而1m2240厚砖墙需用128块砖,工人砌筑同等面积的砌块墙时弯腰取块挂灰的次数将可减少90%,不仅降低了砌筑的劳动强度,而且可提高砌筑速度30%~100%。
4、 节省砂浆
砌块的砌筑工作量小,砂浆用量也少。每平方米190厚砌块墙的砂浆用量仅为粘土砖的20%~30%,即可节省砌筑砂浆70%以上。另外,由于砌块外型比粘土砖做得更规整,外形尺寸误差更小,墙面抹灰可减薄,简化了抹面工序,使墙面抹灰厚度也较粘土砖墙减少25%以上,也使墙的重量有所减轻。
5、 增加使用面积
砌块对多层及中高层房屋均可采用190厚墙,在同等建筑面积条件下,可增加有效使用面积3%~5%。
二、 砌块应用的现状
在砌块应用很多的西方国家,砌块不仅作为主要承重结构材料建造各种工业和民用建筑(包括多层和高层),而且已形成承重和装饰建筑制品的庞大的建筑材料产业。
砌块的形状和规格,完全取决于建筑设计要求,当考虑砌块的装饰功能时,砌块的规格可以多种多样,可达数百种。砌块的基本规格分为190和290厚两大类,目前我国主要用190厚系列,它包括标准块(390*190*190),辅助块(290*190*190,190*190*190),以及转角块等。而作为装饰混凝土砌块,其规格不仅要满足组砌的要求,还必须在外型色彩上满足建筑设计美学的要求,因此装饰砌块的种类繁多,包括劈离砌块、凸凹砌块、琢毛砌块、雕塑砌块、釉面砌块、磨面砌块、纹面砌块、花格砌块、仿装饰石材混凝土砌块以及多彩铺地砌块等等。
采用各种砌块设计的砌块建筑不仅材料质感强,表现力丰富,多姿多彩,独具魅力,造价也不高。以房屋外墙而言,当采用劈离砌块、凸凹砌块或某些表面加工的砌块时,其造价也低于贴釉面砖或马赛克的墙面,而同水洗石、涂料、弹涂等墙面的造价不相上下。由于各种砌块饰面墙的耐久性好,不起壳,不剥落,不变色,维修费用也可大大减少。
如今生产轻骨料混凝土(轻骨料混凝土是指其密度B≤1900kg/m3的混凝土)砌块,是砌块向轻质(大空心率)、节能、利废的又一发展途径。据目前应用情况,其骨料有人造的,如粘土陶粒;天然的,如火山渣、浮石、煤矸石等,以及利用工业废料,如粉煤灰、炉渣、矿渣等,结合城市的具体情况,可生产粉煤灰炉渣混凝土砌块、粉煤灰陶粒混凝土砌块和煤矸石混凝土砌块等。根据国内的经验,用粉煤灰炉渣生产大空心率(可达60%)轻质混凝土砌块,粉煤灰炉渣掺量可达60%左右,块体容量为900kg/m3,强度等级可达MU5.0以上。通过孔型合理设计,能达到370~490厚粘土砖的保温效果。节能效果比重混凝土砌块和粘土砖优越得多。用粉煤灰陶粒生产中轻和超轻陶粒混凝土空心砌块,块体容量为400~799kg/m3,重量仅为粘土砖的30~40%,抗压强度可达2.5~7.5Mpa,可作多层房屋承重保温墙体和各种建筑的非承重保温墙体及隔墙。
三、 砌块建筑面临的一些问题
1、 砌块材质问题
非承重砌块主要是轻骨料(如陶粒、膨胀珍珠岩、煤渣等),由于容量轻,用作非承重墙体时较粘土砖有较大优越性。但其他的材料性能则又较粘土砖差,如强度一般较低,为2.5~5Mpa,吸水率较大,为10~20%,干缩率较大,达0.1%,且干缩时间较长,砌块上地后还在不断收缩。从调查情况发现有些墙体出现沿砌块本身或沿灰缝走向开裂,有些还出现发霉现象,这些主要是材质问题所致,必须加强砌块生产管理,严格质量认证,不准粗制滥造、质量低劣的砌块进入建筑市场。
2、 设计构造问题
砌块作为后砌填充围护结构时,当墙体尺寸与砌块规格不配时,难以用砌块完全填满,造成砌体与砼框架结构的梁板柱连接部位孔隙过大容易开裂。门窗洞及预留洞边等部位是应力集中区,未采取有效的拉结加强措施时,会由于撞击振动容易开裂。墙厚过小及砌筑砂浆强度过低,会使墙体刚度不足也容易开裂。墙面开洞安装管线或吊挂重物均引起墙体变形开裂。与水接触墙面未考虑防排水及泛水和滴水等构造措施使墙体渗漏。
以上种种由于设计考虑不周而致,必须针对建筑使用功能,及各种材料的特性扬长避短,采取有效的构造措施,精心设计方可避免墙体开裂渗漏。
3、 砌筑施工问题
砌块与粘土砖不同,随意砍凿砌筑,用不同材料混砌,使用龄期不足的砌块等,墙体容易开裂。砌块与柱连接处及施工预留洞后填塞部位未加拉结钢筋,均容易引起搭接部位开裂。砌块上墙时含水率过大或雨期施工淋湿砌块,墙体亦会因收缩开裂。砌块无错缝对孔搭砌,灰缝砂浆不饱满,日砌筑高度过大等均容易引起墙体开裂。墙体孔洞预留及开槽等处理不当,削弱了墙体强度,填补不好时亦会引起局部开裂。
总之,按常规粘土砖的施工方法砌筑砌块,往往容易造成墙体开裂。因此,对各种材质的轻质砌块需有专用施工方法与专门处理措施,精心施工才能确保墙体不开裂渗漏。
4、 墙面抹灰问题
砌块墙体与粘土砖墙一样,一般均加抹灰装饰层,外墙更要粘贴饰面砖。当砌块墙面特别是蒸压加气砼砌块墙面基层处理不当,抹灰饰面层易起鼓开裂甚至脱落。厨卫间墙体既要挂灰也要防水,抹灰层处理不当也易造成渗漏。开洞槽埋管线后,填塞及抹灰面层处理不当往往引起局部开裂。在不同材料的接台部,新旧砌体连接处及开槽位置,抹灰层钉上钢丝网或加防裂网布可减小抹灰层的开裂。
综上所述,砌块墙体开裂的原因较多,要从各主面考虑采取控制措施,加强砌块生产管理保证材料质量,针对裂漏原因精心设计、精心施工才能建造出优质墙体让住户放心满意。
参考文献
[1]《配筋砌体结构设计规范》ISO/DIS9652-3
[2]97〈全国砌块建筑施工技术研讨会论文集〉中国建筑砌块协会1997年4月
[3]中国建材2003年第2期