輕集料混凝土小型空心砌塊的現(xiàn)狀、存在問題和發(fā)展趨勢

1 　輕集料混凝土小型空心砌塊的現(xiàn)狀

1. 1 　我國輕集料混凝土小型空心砌塊的發(fā)展概況

    近年來隨著墻材革新與建筑節(jié)能以及高層建筑的發(fā)展,輕集料混凝土小型空心砌塊(下稱輕集料小砌塊) ,由于它重量輕、保溫性能好、裝飾貼面粘貼強(qiáng)度高、設(shè)計靈活、施工方便、砌筑速度快、增加使用面積、綜合工程造價低等優(yōu)點,特別在寒冷地區(qū)發(fā)展速度相當(dāng)快,從全國來看,據(jù)有關(guān)資料介紹,迄今為止,全國各省、自治區(qū)、直轄市都建有規(guī)模大小不等的砌塊廠,縣鎮(zhèn)以上的砌塊廠(工場) 逾萬,砌塊年生產(chǎn)能力總計約7000 萬m3 ,其中輕集料小砌塊約40 % ,將近3000 萬m3 ,各地每年還在新建、改造砌塊廠,這個發(fā)展速度已成為取代粘土實心磚,與其他墻體材料很有競爭優(yōu)勢的節(jié)能墻體材料,特別在高層建筑作外圍護(hù)結(jié)構(gòu)深受設(shè)計、施工使用單位好評,有些地區(qū)如哈爾濱等地在高層建筑的外墻,超輕陶粒混凝土小砌塊已占主導(dǎo)地位。近年來,隨著高強(qiáng)陶粒的發(fā)展以及粘土實心磚的禁止使用,有的地區(qū)已配制出承重保溫陶粒混凝土節(jié)能小砌塊,應(yīng)用于多層建筑的工程上,收到了良好的節(jié)能和技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。

1. 2 　輕集料小砌塊的種類

    用堆積密度不大于1100kg/ m3 的輕粗集料與輕砂、普通砂或無砂配制成干表觀密度不大于1950kg/ m3 輕集料混凝土制作的小砌塊稱為輕集料混凝土小砌塊。輕集料小砌塊的分類按輕集料種類分為:人造輕集料(頁巖陶粒、粘土陶粒、粉煤灰陶粒、大顆粒膨脹、珍珠巖) 、天然輕集料(浮石、火山渣) 、工業(yè)廢料輕集料( 自然煤矸石、煤渣等) 配制的混凝土小砌塊。按用途分為:保溫型、承重保溫型、承重型輕集料小砌塊。按砌塊孔的排列分為:實心、單排孔、多排孔小砌塊。

1. 3 　輕集料小砌塊的主要技術(shù)指標(biāo)

    參見《輕集料混凝土小型空心砌塊》GB/ T15229 - 2002 新標(biāo)準(zhǔn)的要求、《民用建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》J GJ 26 - 95 要求。

2 　存在問題及原因分析

2. 1 　產(chǎn)品質(zhì)量問題

a. 在陶粒小砌塊中大量摻入煤渣

      隨著墻改深入發(fā)展以及粘土磚的禁止使用,輕集料小砌塊廠如雨后春筍發(fā)展起來,特別在寒冷地區(qū)發(fā)展更快,僅就哈爾濱市近幾年就擁有50 多家砌塊廠, 北京也有70 多個企業(yè),其中陶粒小砌塊占80 %以上, 廠家多了就出現(xiàn)競爭,施工單位或使用單位,可以任意挑選,一般不以質(zhì)量為重,造成相互壓價。廠方為了賺錢,原材料采用愈便宜愈好,以獲取暴利,從而促使產(chǎn)品質(zhì)量迅速下降,主要是在陶粒砌塊中摻入大量的民用鍋爐煤渣,最多達(dá)80 %以上;煤渣與陶粒每立方米的比價相差約10 倍,由于煤渣特別是北方采暖地區(qū)的民用鍋爐煤渣燃燒不充分, 含碳量較高, 有的高達(dá)36 % ,一般都以焦炭的形式出現(xiàn),因此吸水率較大,造成小砌塊吸水率大都超過15 % ,有的高達(dá)35 % ,由于吸水率大,凍脹破壞力大,造成砌塊抗凍性差,25 次凍融即出現(xiàn)嚴(yán)重缺棱掉角,強(qiáng)度損失達(dá)30 %以上,嚴(yán)重影響產(chǎn)品與工程質(zhì)量。

2. 2 　小砌塊養(yǎng)護(hù)不到期即出廠

    有的廠方為了增加產(chǎn)量獲取利潤,小砌塊自然養(yǎng)護(hù)7～10 天即出廠,出廠前砌塊無一切防雨和排水措施,因此,相對含水率超標(biāo),上墻后干縮率大,這是造成墻體開裂的重要原因。

    為了防止砌塊裂縫,新標(biāo)準(zhǔn)中調(diào)整了最大吸水率指標(biāo)為20 % ,并增加了干縮率指標(biāo),明確提出了,陶粒混凝土砌塊中,煤渣在陶?；炷恋膿搅坎粦?yīng)大于輕粗集料總量的30 % ,從編制組調(diào)查的資料來看，

　　不同小砌塊集料品種其吸水率、干縮率的平均值除煤渣砌塊、非煅燒陶粒砌塊的干縮率外,基本都能滿足新標(biāo)準(zhǔn)的要求。但煤渣砌塊與陶粒砌塊相差很大, 平均吸水率大72 % ,平均干縮率大110 % ,這些數(shù)據(jù)主要從正式檢測報告中收集到的,一般都是合格品,從調(diào)查中發(fā)現(xiàn),還有一些不合格品沒有正式報告,其煤渣砌塊吸水率最高達(dá)35 % ,干縮率更大,因此煤渣摻量過多會直接影響陶粒砌塊的吸水率和干縮率,據(jù)了解有的單位采取一定措施(煤破碎、過篩、自動喂料、沸騰爐燃燒,煤渣的質(zhì)量是比較好,可以直接使用,但不能稱陶?；炷疗鰤K,特別在非采暖地區(qū),沒有凍融破壞, 是完全可以應(yīng)用的) 。

    為了防止砌塊上墻干縮裂縫,在有條件的地方砌塊養(yǎng)護(hù)必須保證28 天才能出廠,一般來講干燥收縮在28 天內(nèi)最大,以后逐漸減少,但還會產(chǎn)生。為了保險起見,在有條件的地區(qū)最好養(yǎng)護(hù)到40 天出廠。大慶地區(qū)在地方技術(shù)規(guī)程中,明確規(guī)定普通混凝土小砌塊自然養(yǎng)護(hù)齡期宜控制在40 天以上;對蒸養(yǎng)砌塊出窯后也不應(yīng)少于20 天出廠是必要的。

2. 3 　缺棱掉角較多,外觀質(zhì)量不良

      有的工廠陶粒粒徑太大,超過20mm 級配不合理; 水泥用量較少,保溫砌塊水泥用量僅80～100kg/ m3 , 抗壓強(qiáng)度不達(dá)標(biāo),直接影響外觀質(zhì)量。

2. 4 　砌塊塊型不合理

      輕集料混凝土小型空心砌塊,由于保溫性能好,受到寒冷地區(qū)普遍歡迎,其保溫性能好,一方面是采用輕集料配制的混凝土,導(dǎo)熱系數(shù)小,另一方面是采用多排孔小型空心砌塊。從GB50176 - 93 民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范附表2. 4 也可看出,空氣間層厚度為40mm 以上時,熱阻值均為0. 18m2·K/ W ,以孔寬180mm 為例, 如改為三個40mm 孔寬,其熱阻值為0. 18 ×3 等于0. 54 m2·K/ W ,也就是熱阻提高約3 倍。因此說排孔數(shù)對小砌塊的保溫性能有明顯的影響。目前黑龍江省一般采用290mm 厚三排孔小砌塊,孔寬在50mm 左右。

      但有的廠家為了節(jié)省材料,降低重量,不顧保溫性能要求,或不懂這個技術(shù)要求, 將240mm 厚三排孔寬40mm 的小砌塊改為單排孔孔寬為180mm ,從表2 可以看出其保溫性能明顯下降,當(dāng)采用390mm ×240mm ×190mm 的煤渣混凝土小砌塊三排孔時,其表觀密度為936kg/ m3 ,屬1000 級,改為單排孔時表觀密度為566kg/ m3 ,屬600 級,的確重量大幅度下降,按照這個密度等級可以用在高層建筑,但保溫性能明顯下降,熱阻由0. 58 下降到0. 3 m2 ·K/ W ,下降48 % , 如將290mm 厚的三排孔頁巖陶粒小砌塊改為單排孔,熱阻值將下降51 % ,由相當(dāng)紅磚兩磚半的保溫性能,下降到一磚的保溫性能,使用這種砌塊在哈爾濱就會出現(xiàn)整個墻體結(jié)霜和裝飾貼面材料脫落的不良后果,因此在寒冷地區(qū)必須采取多排孔砌塊才能達(dá)到熱工要求。

3. 5 　有的砌塊生產(chǎn)線不適應(yīng)生產(chǎn)發(fā)展的需要

      一般生產(chǎn)外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的輕集料小砌塊都是土法生產(chǎn)線簡易作坊,工廠沒有質(zhì)量保證體系,產(chǎn)品質(zhì)量低、離散性大。同時也出現(xiàn)生產(chǎn)不出無砂、少砂輕集料小砌塊。

      為了更好的貫徹墻改政策和保證產(chǎn)品質(zhì)量必須加強(qiáng)對小砌塊的質(zhì)量管理,嚴(yán)把砌塊進(jìn)場關(guān),不合格產(chǎn)品禁止進(jìn)入施工現(xiàn)場和上墻。產(chǎn)品價格應(yīng)合理,不得任意壓價,影響產(chǎn)品質(zhì)量;加強(qiáng)對小砌塊的行業(yè)管理,全面提高企業(yè)素質(zhì),支持企業(yè)上規(guī)模、上水平提高砌塊產(chǎn)品的科技含量,同時也要改進(jìn)洋設(shè)備的多功能使用性能。

3 　發(fā)展趨勢和展望

3. 1 　市場需求量預(yù)測

     隨著墻改的發(fā)展,粘土實心磚的禁止使用,展望我國建筑砌塊的發(fā)展前景,形勢喜人。據(jù)有關(guān)專家預(yù)測到2005 年,全國各類砌塊總產(chǎn)量將達(dá)到9200 萬m3 左右,其中輕集料小砌塊若按40 %計接近4000 萬m3 ,將可取代260 億塊實心粘土磚,每年還將以60 萬m3 速度遞增。據(jù)了解目前全國各地都在新建和擴(kuò)建陶粒及其混凝土小砌塊廠,其中有大慶、江蘇金壇、天津、廣州、宜昌、襄樊、長春、吉林、鞍山、溫州、寧波、石家莊等地;大慶2003 年已建成20 萬m3 粉煤灰陶粒生產(chǎn)線, 將用在砌塊生產(chǎn)上,廣州地區(qū)2003 年已達(dá)年產(chǎn)10 萬m3 砌塊廠,近期還將向周邊地區(qū)發(fā)展,黑龍江的鶴崗、慶安、哈爾濱、湖北的宜昌、襄樊以及江蘇等地陶粒產(chǎn)量都不低,還有擴(kuò)大發(fā)展的趨勢。天然輕集料也隨著粘土實心磚的禁止使用,吉林、黑龍江、遼寧、山西等地也即將大批量開發(fā)應(yīng)用在小砌塊生產(chǎn)上。隨著房產(chǎn)開發(fā)的快速發(fā)展,將為輕集料小砌塊的發(fā)展提供有利條件,形勢大好。

3. 2 　因地制宜加速發(fā)展保溫承重輕集料小砌塊

      隨著墻改的嚴(yán)格要求,禁止使用粘土實心磚的政策擺在我們的面前任務(wù)是,在多層建筑中取代粘土實心磚,除了使用普通混凝土砌塊外,迫切需要研制開發(fā)保溫承重的輕集料小砌塊,據(jù)了解在我國目前的居住建筑中60 %～70 %為多層建筑, 一般不采取框架結(jié)構(gòu)也不采用預(yù)制空心樓板內(nèi)墻承重,而采用整澆樓板,因此外墻砌塊必須要承受一部分重量,由此可見,因地制宜大力發(fā)展承重保溫高強(qiáng)陶粒小砌塊,煤矸石小砌塊, 浮石火山渣小砌塊、次輕混凝土小砌塊以及生活垃圾廢渣小砌塊、建筑垃圾小砌塊等輕集料小砌塊,資源十分豐富,可以充分利用地方資源、工業(yè)廢料配制5. 0 級7. 5 級和10. 0 級既承重又保溫的良好墻體材料。

3. 3 　輕集料小砌塊節(jié)能達(dá)標(biāo)的有效途徑

      隨著國家出臺一系列建筑節(jié)能的政策,嚴(yán)格要求執(zhí)行民用建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)(采暖居住建筑部分) J GJ 26 - 96 。特別是建設(shè)部第76 號部長令,頒發(fā)了《民用建筑節(jié)能管理規(guī)定》,以及各地主管部門又頒發(fā)了民用建筑節(jié)能管理規(guī)定各地的實施細(xì)則,對建設(shè)、設(shè)計、施工工程質(zhì)檢、建設(shè)行政主管部門,對執(zhí)行節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)提出了嚴(yán)格要求,對輕集料混凝土小砌塊也提了新的要求,為此,各地根據(jù)本地的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求,提出了相應(yīng)的輕集料小砌塊節(jié)能達(dá)標(biāo)的有效途徑。

a. 單一超輕陶?；炷列∑鰤K

      采用單一材料節(jié)能達(dá)標(biāo)對嚴(yán)寒地區(qū)用在外圍護(hù)結(jié)構(gòu),其施工最方便、效率高、比較理想,但首先必須生產(chǎn)當(dāng)?shù)匦枰拿芏鹊燃壍某p陶粒,配制相應(yīng)的超輕陶?；炷列∑鰤K,用它制造單一材料墻體達(dá)到外墻節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求,是一條行之有效的途徑。

b. 輕集料小砌塊外保溫復(fù)合墻體

     對采用輕集料小砌塊外保溫墻體可利用小砌本身的保溫性能,減少保溫層厚度,同時滿足住戶任意釘排的裝修需要以及墻面采暖等優(yōu)點,在有些寒冷地區(qū)比較受歡迎。由于外保溫性能好,可減小熱橋的影響,是目前應(yīng)用比較廣泛的方法,以前應(yīng)用這種方法,由于沒有國標(biāo)和行標(biāo),僅有企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計、應(yīng)用不統(tǒng)一比較混亂,對保證工程質(zhì)量人們比較關(guān)注,也很擔(dān)心,2003 年建設(shè)部發(fā)布了《膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)》JC149 - 2003 行標(biāo),對外墻外保溫墻體有了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),對推動外保溫墻體的發(fā)展將起到促進(jìn)作用,但對外保溫材料的耐久性、可靠性還有一些懷疑,到底粘結(jié)劑能使用多少年,對高層建筑使用,如發(fā)生質(zhì)量問題,如何解決,尚需通過實踐來逐漸完善。

c. 輕集料小砌塊交替組砌夾心苯板

      采用輕集料小砌塊復(fù)合聚苯板,根據(jù)各地節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求,采用不同密度等級的小砌塊復(fù)合不同厚度的苯板達(dá)到節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求。為了不用或少用連接鋼筋, 采用砌塊交替組砌,可防止水平、垂直無縫產(chǎn)生的“熱橋”,可以滿足平均傳熱系數(shù)達(dá)到節(jié)能達(dá)標(biāo)要求。

d. 輕集料小砌塊空心內(nèi)填聚苯板等高效節(jié)能材料

      為了充分利用現(xiàn)有生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)設(shè)備,將砌塊空心內(nèi)填入聚苯板等高效保溫材料,以達(dá)到節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求,同時還可減薄墻體厚度,增加有效使用面積,為防止垂直灰縫產(chǎn)生的“熱橋”影響墻體保溫性能,仍采取交替組砌,但水平灰縫必須采取保溫砂漿,以保證平均傳熱系數(shù)的要求。

e. 承重保溫輕集料小砌塊外墻采用填芯和夾心途徑達(dá)標(biāo)

      為了保證承重保溫輕集料小砌塊墻體既能滿足砌體強(qiáng)度要求,又能達(dá)到節(jié)能指標(biāo)要求,因此采取空心內(nèi)部分填芯,砌塊間的空腔內(nèi)必須插入苯板交替組砌,既可達(dá)標(biāo)又防止垂直、水平灰縫出現(xiàn)“熱橋”,同時排孔上、下采取孔壁相對,普通砂漿砌筑,以保證砌體強(qiáng)度, 經(jīng)試驗和使用實踐效果很好。

3. 4 　提高輕集料小砌塊的裝備水平,擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模

      隨著市場需求的擴(kuò)大和建筑施工逐漸規(guī)范以及新標(biāo)準(zhǔn)和新的技術(shù)規(guī)程的頒發(fā)實施,使用施工質(zhì)檢等單位對輕集料小砌塊的質(zhì)量要求日益嚴(yán)格,對當(dāng)前單線生產(chǎn)能力規(guī)模小、生產(chǎn)裝配水平低、技術(shù)力量薄弱、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定的小型企業(yè),在大中城市必須進(jìn)行改造, 擴(kuò)大規(guī)模,完善質(zhì)量保證體系,若不能改造的小企業(yè)要逐漸淘汰,要鼓勵發(fā)展自動化程度高、配套設(shè)施齊全, 單線年生產(chǎn)能力大于2 萬m3 的生產(chǎn)線,以產(chǎn)品的質(zhì)量優(yōu)、功能多、產(chǎn)量大、生產(chǎn)成本低等優(yōu)勢適應(yīng)市場的需求。隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展,墻改各項政策的出臺,輕集料小砌塊的技術(shù)水平、生產(chǎn)規(guī)模也必然得到快速的發(fā)展。