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第二章混凝土砌块的生产工艺简介………………………………………………7
2.1混凝土砌块的成型工艺…………………………………………………………7
2.1.1振动成型工艺…………………………………………………………………7
2.1.2移动式成型机的成型工艺……………………………………………………7
2.2混凝土砌块的养护工艺…………………………………………………………9
2.2.1养护工艺的三要素……………………………………………………………9
2.2.2自然养护工艺…………………………………………………………………9
第三章混凝土砌块建筑的施工技术……………………………………………11
3.1砌块建筑的施工组织与准备……………………………………………….…11
3.2墙体砌筑的基本要求…………………………………………………………12
第四章使用混凝土砌块容易产生的质量问题和对策…………………………16
4.1混凝土小型空心砌块墙体容易产生裂缝…………………………….………14
4.2砼小型空心砌块砌筑的墙体在使用中发生墙面渗漏………………………14
致谢………………………………………………………………………………16
参考文献……………………………………………………………………………17
论新型墙体材料---混凝土砌块的施工技术
第1章使用新型墙体材料的意义
1.1混凝土砌块及砌块建筑的技术经济意义
80年代,混凝土砌块这种新型建材在我国蓬勃发展,据调查,至今我国最早的混凝土砌块建筑是上海市延安中路铜仁路口的25幢砌块房屋。
这批房屋建于1923年,建筑面积约16000平方米。
为满足保温隔热的要求,房屋的主要房间如卧室、起居室等采用了外层砌块再内衬半砖的组合墙。
这批房屋的外墙了带饰面的砌块,至今保持完好。
混凝土砌块建筑正在形成一种新的建筑体系,一方面,是由于我国国民经济发展的总形势下,城乡建筑业兴旺对建筑材料提出了新需求的影响,另一方面,则是混凝土砌块及砌块建筑本身具有一系列的技术经济优势。
同时,实践证明,混凝土砌块及砌块建筑适合我国国情。
具有强大生命力、竞争力和广阔的发展前途。
1.1.1发展混凝土砌块生产,可避免烧砖毁田,保护耕地
至今为止,我国建房所用的墙体材料主要是粘土空心砖。
粘土空心砖在各种墙体材料中所占比例仍在95%左右。
近几年全国粘土空心砖的年产量约4700亿块左右,生产粘土砖要耗费大量的粘土做原料。
虽然,国家极力提倡利用山土、河泥制砖,限制和禁止毁坏耕地,但是仍有相当数量的粘土砖是毁田取土生产的。
既要解决建房所需的墙体材料,又要减少烧砖毁田的危害,出路在于发展少用粘土或不用粘土的新型墙体材料。
改造部分粘土砖厂,使之生产粘土空心砖和粘土多孔砖是节约粘土的一种办法,但是这种办法节约粘土比例一般只能达到20%--40%,最彻底的办法是发展完全不用粘土的新型墙体材料。
混凝土砌块是其中之一,而且产量大,使用功能总体上最好、价格最便宜。
因此大力发展混凝土砌块生产,能大幅度地取代粘土砖,从而有效的保护耕地。
1.1.2混凝土砌块生产能耗低
我国是能源相对贫乏的国家,能源是制约我国经济发展的一个重要因素,解决能源不足的问题必须是开发与节约并重。
随着国家经济建设的发展和人民生活水平的提高,城乡房屋建设及其它工程建设在相当长的时间内有增无减,对墙体材料的需求量越来越大,耗能高的粘土砖必须尽量用耗能低的新型墙体材料取代,取代的份额越多越好。
实践证明,能大量取代粘土空心砖又能大幅度节能的新型墙体材料中还不多见。
混凝土砌块兼有的这两个特点在现有的诸新型墙体中还不多见。
混凝土原材料能耗主要是所用水泥的能耗,而水泥在混凝土诸成分中所占分量很少,绝大部分能耗是几乎可以忽略不计的集料。
混凝土砌块加工过程所需能耗,则主要依靠砌块的养护方式而异:
自然养护方式,每1立方砌块约耗标准煤1千克;
蒸汽养护方式,每1立方混凝土砌块生产能耗为23千克标准煤(自然养护)或34千克标准煤(蒸汽养护)。
混凝土砌块比粘土空心砖可节能75%--63%。
应该指出,我国各地混凝土砌块多以自然养护方式生产,因此混凝土砌块取代粘土空心砖的总体节能效果估计为73%左右,节能的幅度相当可观。
1.1.3混凝土砌块能充分利用地方资源和工业废渣
混凝土砌块的原料主要是水泥和集料。
这两种原料的资源都很丰富,而且是地方性资源。
生产混凝土砌块一般对水泥的标号要求不高,325水泥、425水泥均可,所以合格的水泥都是适用的。
地方水泥的发展为大量生产混凝土砌块提供了物质条件,而大量发展混凝土砌块又为地方水泥提供了广阔的市场。
生产混凝土砌块还可大量利用许多工业废渣。
由于加工混凝土砌块所用的混凝土要求的标号一般不高,在水泥中可以掺用部分有活性的工业废渣作混合材,特别是加工混凝土砌块所用的混凝土的集料,可以大量采用煤渣、自然煤矸石及其它性能稳定的多种炼金废渣,这对综合利用工业废渣和保护坏竟有积极的作用。
1.1.4混凝土砌块的用途多、功能好
混凝土砌块由于是可塑的混凝土加工而成,其形状、大小可随模具不同而异,因此它既是一种新型墙体材料,又是一种多用途的新型建筑材料。
墙用砌块:
能替代粘土砖,它同粘土空心砖相比,砌块的强度同砖相当,其强度还可通过混凝土的配比和改变砌块的孔洞而在较大幅度内得到调整;
混凝土砌块的砌体强度,在砌筑砂浆相同时,其抗压强度较砖砌体高,抗剪强度虽较砖砌体低,但可采取措施补强;
混凝土砌块自重较粘土空心砖轻,地震荷载较小,砌块有孔洞便于浇注配筋芯拄,能提高建筑物的延性。
此外,混凝土砌块的绝热、隔音、耐久性等大体上同粘土砖相当,能满足一般建筑的要求。
铺地砌块:
混凝土砌块中的一类主要产品,其特点是块形变化多、色彩丰富铺砌简便、更换方便、经久耐用、能在多种地面、路面工程中应用。
装饰砌块:
可以采用模制、劈裂、琢毛、磨光等工艺加工,通过选用不同的水泥集料和颜料,使砌块多姿多彩,适用于室内外及户外装饰工程,在某些方面比涂料和其它铺贴装饰材料效果更好。
护坡砌块:
混凝土砌块中的另一个类别,块体可大可小,块型有平接、榫接带齿、带孔等多种,可人工铺砌,也可用机械铺设,用途很广泛。
筒仓砌块:
一种特殊用途的砌块,用它建造筒仓,兼有施工块、强度高、抗腐蚀、省钢材、造价低等优点。
工程实例
(1):
地质大学学生公寓
两栋六层建筑,建筑平米为20000米,采用普通承重砌块。
工程实例
(2):
绿色家园
别墅,采用外墙装饰砌块内保温的结构形式
1.1.5砌块厂建厂投资省、周期短
混凝土砌块厂同砖厂相比(只推算生产车间,包括土建及设备)年产1万立方米砌块车间的建设投资约需30--50万元(自然养护),年产700万块砖的车间的建设投资约需60--80万元(轮窑,自然干燥);
年产4万立方米砌块的车间的建设投资约需400--500万元(蒸汽养护),年产3000万块砖的车间的建设投资约需800--900万元。
大体上,混凝土砌块单位产品的建设投资约为粘土砖单位产品的建设投资的60%左右。
建设混凝土砌块厂,由于砌块生产工艺较简单、生产设备较少、土建设施较轻便、无需原料矿山等,故其建设周期较短,在正常情况下,合理工期为3--10个月(视工厂生产规模大小及砌块养护方式而异),这对提高投资效益是十分重要的。
1.1.6凝土砌块的劳动生产率高、成本低
混凝土砌块的生产工序少、原料处理简便,砌块用成型机成型,半成品及成品的转运、堆放易于采用轻便机械,因而劳动生产率较高。
据各地混凝土砌块厂的资料统计,因生产规模、机械化程度和管理水平不同,工人劳动生产率为500--800立方/人年,这回国外混凝土砌块厂相比仍有较大的差距,但同国内粘土砖的工人劳动生产率(按每人每年平均为12万块标准砖计)相比,则高出2--3倍。
混凝土砌块由于其原材料费用低(仅水泥价格较贵,但水泥用量少);
生产设备少,动力费用少;
劳动生产率高,人工费用少,固定资产投资少,折旧摊销费用少等有利条件,故其生产成本低。
对一些燃料价格高、粘土砖缺乏地区来说,混凝土砌块的生产成本可低于粘土砖的生产成本,销售利润比粘土砖要好。
1.1.7用混凝土砌块建房,有多方面的经济效益
混凝土砌块由于块体比粘土砖大,因而建筑工效高。
按墙体施工计,混凝土砌块墙的用工量,一般为粘土砖墙体的60%,按建筑物计,混凝土砌块房屋的单方用工量约为砖混建筑的80%。
用混凝土砌块建房,材料重量轻,运输量减少。
按墙体计,每10000立方建筑,粘土砖墙重约8000吨,砌块墙重约4500吨,砌块墙的材料重量比砖墙轻43%,相应地减少了材料的运输量。
按整幢建筑计,每1立方建筑的建材重量混凝土砌块建筑约为砖混建筑的75%
混凝土砌块代替粘土砖砌墙的另一优点是房屋的使用面积可适当增大。
在非采暖地区,砌块墙墙厚一般为190毫米,粘土砖墙墙厚一般为240毫米。
两者相比,砌块建造的房屋的使用面积约可增加2%--3%。
在采暖地区,如果采用轻混凝土多排孔砌块,砌块墙建造的房屋的使用面积约可增加4%--5%。
综合以上诸因素,以及考虑缩短施工周期,机具租赁费及施工管理费相应减少等因素,按建筑物单方造价计,不同条件下的混凝土砌块建筑比砖混建筑约可降低3%--10%。
显然,混凝土砌块房屋的经济效益,也是采用其它新型墙体材料的房屋难以达到的。
1.2我国混凝土砌块生产与应用展望
我国的混凝土砌块从星星点点到燎原之势先后经历了40多年,在各级主管部门的重视和支持下,全国有关科研、生产、设计、施工单位以及全行业广大职工共同努力做了大量的工作使混凝土砌块在80年代中蓬勃发展,混凝土砌块成为一种新型建筑材料,混凝土砌块建筑正在形成一种新的建筑体系,为今后的发展奠定了坚实的基础。
展望90年代,我国混凝土砌块的生产与应用将继80年代之后获得更大的发展。
1991年9月,国家建材局、建设部、国家土地管理局在哈尔滨召开了全国墙体材料革新和建筑节能工作会议,制订了《墙体材料革新与建筑节能“八五”规划实施纲要》纲要目标包括,到1995年,新型墙体材料产量折合成标准砖比1990年近增500亿块,占墙体材料总产量的15%;
新型墙体材料建筑(包括节能建筑)竣工面积占当年房屋建筑竣工面积的2%。
会议之后,全国各地陆续建立了墙改工作机构,使墙改工作出现了新的局面。
混凝土砌块在绝大多数地方墙改计划中被列为重点发展的新型墙体材料,砌块建筑被列为优先推广的建筑体系。
基于上述背景,可以认为,90年代我国混凝土砌块的生产与应用将继续现有的势头迅猛发展,与之相关的各个方面将有一些新的突破和显著的进步,在发展规模、行业状况、生产工艺、技术装备、产品结构、建筑类型、设计技术、施工技术等方面,逐步形成具有中国特色的完整体系。
混凝土砌块的生产初步实现工业化,混凝土砌块的应用接近发达国家的现代水平。
实例一、广西自治区南宁市于1983年建成我国第一幢10层的砌块住宅楼,该楼总面积为3520平方米,不考虑抗震设防,全楼采用钢筋混凝土浮戈基础,墙体采用190毫米厚的承重混凝土砌块砌筑,1—5层采用MU20砌块、MU10混合砂浆,6—10层采用MU10砌块、M5混合砂浆。
所有纵横墙交接处、门窗洞边及小于60厘米长的墙体的砌块中,都设置12毫米粗钢筋用20兆帕混凝土浇注成钢筋混凝土芯柱,芯柱数约占墙体砌块孔洞数的20%。
1.2.1发展速度较快,达到较大规模。
1991--2000年,我国混凝土砌块将以平均20%的年递增率发展。
全国混凝土砌块总产量:
1995年达到1500万立方;
2000年达到3700万立方也就是说,到本世纪末,我国混凝土砌块总产量达到几个发达国家目前的产量规模。
预计混凝土砌块建筑总竣工面积,1995年将达到2400万平方;
2000年将达到5000万平方,混凝土砌块建筑约占当年新型墙体材料所建房屋总量的10%左右。
1.2.2行业状况将有新的变化。
混凝土砌块行业是泛指包括全国所有的混凝土砌块的生产、设计、施工、科研等企业,事业单位组成的行业。
这个行业在90年代将有几点变化:
(1)组成行业的各类型企业、事业单位将更为齐全、行业内部各单位的依存关系更为鲜明,彼此之间的业务联系更为密切
(2)混凝土砌块生产单位的企业规模结构有变化。
同时,原有的树以千计的混凝土砌块工场和作坊,由于技术进步和市场竞争,将有一部分停产和扩大。
(3)中国建筑砌块协会自1992年经民政部批准为全国性行业组织之后,不少地方也经当地民政厅批准成立了同类协会。
行业协会的活动将有所加强,对促进混凝土砌块生产与应用,促进在这一领域的技术进步,促进行业内外的业务联系和国际交流。
1.2.3固定式成型工艺与移动式成型工艺并举。
随着混凝土砌块建筑在城市推广,城市中或近郊区将出现一大批在已有技术进步成果基础上新建、改建的混凝土砌块厂。
这些砌块厂不再是砌块工场或砌块作坊,它们将摒弃产品质量差、水泥用量浪费、生产效率低、占地面积广的移动式成型工艺生产砌块,而采用不同档次的固定式成型机生产砌块。
在城市混凝土砌块厂的示范和影响下,部分有条件的现有混凝土砌块工场和作坊也将改用小型固定式成型机生产砌块。
因此,我国长期以来以移动式成型机生产砌块的状况将发生转变,形成固定式成型工艺与移动式成型工艺并举的局面,这种格局是适合我国国情的。
1.2.4各类砌块成型机产量增多、性能改进。
预计90年代中各类砌块成型机的产量将逐年增加,一方面是新建混凝土砌块的需要,另一方面是原有的砌块成型机要逐步更新。
在新增砌块成型机中,移动式成型机仍是数量最多的,但固定式成型机在各类成型机中的比重将日益增大。
不论固定式成型机或移动式成型机的性能都会改进,质量都将提高,其主要表现是设计更合理、一台机器能生产多种产品、模箱尺寸精度高且耐磨损、工作噪音降低、零部件质量提高性能稳定、机械运转率提高且易于维修、机械结构紧凑外形美观备品配件供应服务好等。
这是国内砌块成型机市场竞争的必然结果,也是逐步扩大我国砌块成型机出口的现实需要。
空心砌块成型机
1.2.5砌块的产品结构多样化,砌块质量普遍提高。
毫无疑义,混凝土砌块仍然是以墙用砌块为主体,但是其它砌块将有新的发展,如铺地砌块业其产量可能增长最快,铺地砌块的块型、花色也会更加多姿多彩。
装饰砌块在城市砌块建筑中将逐步推广使用,它将在装饰效果、质量和价格上同可代替的其它装饰材料竞争。
混凝土砌块的产品结构多样化,一方面将体现出这种新型建材多功能的优点,使社会各界对它有新的认识和重视,另一方面也是混凝土砌块厂开发新产品、提高经济效益的自身需要。
随着混凝土砌块建筑在城市推广,建设单位和施工单位对混凝土砌块质量的要求越来越高。
在市场竞争中,所有砌块厂都必须依靠技术进步和加强管理以提高混凝土砌块的质量。
只有高质量的混凝土砌块,才能真正体现出它在使用功能上的优势,也才能使企业在市场竞争中生存和发展。
县镇和农村的砌块厂经过多年的生产经营实践,将通过更新装备,改进工艺和加强管理,使产品质量有不同程度的提高。
1.2.6城乡砌块建筑的比重发生变化砌块建筑类型增多。
1995年和2000年预计新增的混凝土砌块建筑中,城市砌块建筑的新增比例将大于农村砌块建筑的新增比例,这是因为90年代中城市推广砌块建筑的势头会加强,同时还由于我国现有的砌块建筑的绝大多数是农村建筑,农村砌块建筑基数较大,故其新增比例较小。
从砌块建筑的类型看,农村砌块建筑中将出现一批2至4层的楼房,改变目前以单层住宅为主的状况。
乡镇企业的某些厂房、仓库等也将使用混凝土砌块建造。
城市中6层左右的混凝土砌块建筑将在较大范围内推广,最有效的推广方式是结合小区建设和旧房改造工程进行,在一些大中城市将出现一些中高层砌块建筑,用混凝土砌块建造的工业厂房和公用建筑也将在各地出现。
1.2.7砌块建筑的设计水平提高。
90年代,我国的混凝土砌块建筑不仅在数量上增加,砌块建筑的质量也将提高,这首先取决于设计水平的提高。
在建筑设计上,建筑师将充分运用混凝土砌块的各种特点,提高砌块建筑的适用性;
改进砌块建筑的使用功能;
讲究砌块建筑的艺术造型;
研究装饰砌块在各类建筑中的应用。
在结构设计上,工程师将总结已有砌块建筑结构设计的经验,修订现有的设计规程,研究配筋砌块砌体的结构理论,提出我国的中高层砌块建筑的结构计算方法;
进一步研究砌块建筑抗震问题,提出新的抗震计算方法和防震措施。
经过十年的努力,初步形成我国自己的砌块建筑设计的理论和方法。
1.2.8砌块建筑的施工技术有显著进步。
至今为止,我国砌块建筑的施工一直都是套用砖混建筑的施工技术,这是不利于推广砌块建筑的。
随着砌块建筑的大量推广,特别是城市砌块建筑的增多,各地施工单位将针对混凝土砌块的特点,全面研究和改进砌块建筑的施工技术,包括砌块建筑的施工准备、砌块的砌筑方法、砌筑砂浆的配制和性能、管线及预埋件施工方法、砌体勾缝技术、砌块建筑内外墙饰面、砌块建筑防渗措施、砌块建筑抗裂措施及砌块建筑专用施工机具等。
砌块建筑施工技术的进步对促进砌块建筑的推广有很重要的作用。
在全社会质量意识普遍提高的形势下,由于砌块建筑的施工技术的提高,专业施工队操作熟练程度的提高,各地将出现一批施工质量好的砌块建筑典型工程,并带动砌块建筑施工质量的普遍提高。
第二章混凝土砌块的生产工艺的简介
2.1混凝土砌块的成型工艺
成型是混凝土砌块生产过程中的关键工序。
砌块生产与一般混凝土制品生产最大的区别就是成型工艺及其设备。
混凝土砌块成型工艺的基本要求是:
把符合质量要求的混凝土拌合物,按成型工艺的节奏及时的送至成型机的贮料斗和模箱;
控制适当的结料量成型出外形完整、尺寸准确、结构内部密实的砌块坯体;
采用适当的方式,将脱模后的砌块坯体送往养护,输送时要防止破裂、倒塌保持其外形完整。
2.1.1振动成型工艺
混凝土制品成型的方法很多,如振动法、离心法、压制法和真空法等为了提高生产率和制品质量,实际生产中常采用二种方法来成型同一制品,如加压振动、震动挤压、离心震动等。
由于混凝土小型空心砌块是采用半干硬性或干硬性混凝土(流动性差)又是薄壁空心制品,经国内外科研和生产实践证明,采用振动加压密实成型是比较理想的工艺方法。
其优点是:
小砌块成型质量好(外观完整、细密均称、尺寸准确、结构内部密实)成型效率高、水泥消耗少成本低、可以立即脱模养护,使砌块生产方式具有很大的灵活性。
其主要缺点是:
成型时振动噪音较大、至今尚未找到消除噪音的有力措施。
混凝土半合物的成型和密实是两个不同的概念。
成型是指半合物在模箱内流动并充满模腔空间,从而获得所需的砌块外形,这是一种拌合物的外部流动;
密实是指疏松的拌合物向自己内部空隙的填充、紧缩使砌块结构内部密实这是一种拌合物的内部流动。
而砌块的生产过程中,成型和密实是同时进行的。
混凝土拌合物由于水泥浆和粗细集料颗粒间内摩擦作用,而具有一定粘性所以当它被喂入模箱后靠自重产生的流动性是较小的,砌块难以密实成型。
但是,如果对模箱内的混凝土拌合物施以强烈的振动,物料由于受到冲击力的作用而引起颤动,这种颤动此起彼落,从而破坏了各物料之间的粘结力和机械啮合力,使拌合物的内阻力大为降低,最后使它部分或全体液化,即获得相当的流动性,使之易于充满模箱空腔成型,并达到结构内部密实的目的。
在振动成型的同时,一般在上方施加一定的压力可以提高砌块的密实度,缩短成型周期。
由此可知,砌块成型工艺要求混凝土拌合物必须具有的流动性。
但是,由于小砌块生产采用的是半干硬或干硬性混凝土,它的拌合物系低流动性或流动性的这是一个矛盾,也即成型与密实之间矛盾。
这一矛盾至今只有以振压成型的工艺手段加以解决。
然而,有的生产人员为了获得拌合物较大的流动性。
采用增加搅拌用水量(提高水压比)的办法,这是不可取的。
因为混凝土水灰比过大时,运输和成型过程中容易产生离析和泌水现象,养护时又由于水分的蒸发,在砌块内部将会留下较多孔隙,这都会降低砌块的强度,并影响其它有关使用性能。
2.1.2移动式成型机的成型工艺
混凝土砌块移动式成型工艺,其设备采用的是移动式成型机。
移动式成型工艺的特征是:
砌块坯体成型后,就地脱模原地不动,而成型机移动到另一个位置,开始下一组砌块成型;
成型机移动到每一个新位置,混凝土拌合料也送到这个新位置,成型操作人员也随机移动;
留在水泥地坪上的砌块坯体就地进行自然养护,当它初具强度之后,才被搬送到成品堆场继续养护,从而空出地坪经打扫之后可供下轮成型使用。
移动式成型机可在露天进行生产,也可在棚内进行生产。
成型所需地坪,一般用30兆帕混凝土浇制,下垫20厘米厚碎石,上浇10厘米厚的混凝土,地坪表面要求平整,其不平度为每平方米不大于3毫米,成型地坪的面积,应按照成型工艺有关参数进行计算。
固定式成型机的成型工艺中带养护架的生产工艺方案:
1)用气动手扶装卸叉上架,叉车进出窑2)用装卸板机装卸架,叉车进出窑3)装卸板机装架和卸架,通过摆渡顶推装置进出窑
带架传送生产工艺表2—1
序号
适应规模
设备复杂程度
机械化水平
对成型机的要求
带架传送
1
20000立方以下
简单
最低
适于一次成型三块机
2
50000立方以下
较简单
一般
适于一次成型3--5块机
3
50000立方以上
较复杂
高
适于每次成型3--12块机
带架生产工艺流程如图2—2所示
从目前世界各国砌块工业发展趋势来看,带架传送已被淘汰,新建厂几乎都采用升降板机配自动转运车的工艺。
2.2混凝土砌块的养护工艺
养护是混凝土砌块生产的基本工序之一,它对砌块质量影响很大。
养护的目的是为了保证混凝土凝结硬化得以正常进行,使砌块能获得所需要的物理力学性能和耐久性。
养护是混凝土砌块生产过程中时间最长的工序,通常占整个生产周期的80%缩短养护周期对提高工艺设备的利用率、缩小场地占有面积、提高劳动生产率及降低产品成本均有很大的意义。
2.2.1养护工艺三要素
混凝土砌块养护工艺有三要素,即养护湿度、温度和养护延
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