混凝土空心砌块施工技术的应用与发展.docx
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混凝土空心砌块施工技术的应用与发展
摘要
凝土小型空心砌块是一种替代粘土砖的良好墙体材料,使用砌块墙体能节省耕地有利于环保,而且砌块墙体较砖墙自重轻,有利于结构抗震。
从施工角度上看,混凝土小型空心砌块砌筑速度较快,有利于缩短施工周期。
随着墙体材料的革新及建筑环保工作的开展,混凝土砌块建筑发展迅速,尽管混凝土空心砖具有很多的优越性,但是它的不足之处也十分明显,如墙体容易开裂、施工工艺较难控制、二次装修受到限制等等。
本文采用文献分析法、理论分析法、对比分析法以及叙议相结合法,以混凝土空心砌块的施工技术为分析和研究对象,首先对混凝土空心砌块的定义和特点进行了分析,从国内外混凝土空心砌块施工技术的现状出发,分析混凝土空心砌块的具体施工方法及应用,分析混凝土空心砌块施工技术存在的缺陷,探讨了施工中的主要问题与处理方法,以及施工质量保证措施。
然后阐述并分了析目前几种新型混凝土空心砌块施工技术的概念及特点。
最后提出了混凝土空心砌块施工技术今后发展趋势和方向的猜想。
关键词:
混凝土空心砌块;施工技术;质量保证措施;发展前景
Abstract
Concretesmallhollowblockisagoodalternativetobrickwallmaterial,theuseofblockwallcansavearablelandconducivetoenvironmentalprotection,andoverthebrickblockwalllightweight,isconducivetoseismic.Fromtheconstructionpointofview,smallconcretehollowblockmasonryfaster,helpshortentheconstructionperiod.Withthedevelopmentofinnovativewallmaterialsandconstructionofenvironmentalprotectionwork,concreteblockconstructiondevelopedrapidly,althoughconcretehollowbrickhasmanyadvantages,butit'salsoveryobviousinadequacies,easytocrack,suchaswalls,constructionprocessmoredifficultcontrol,re-decorationislimitedandsoon.
Inthispaper,literatureanalysis,theoreticalanalysis,comparativeanalysisandclassificationproposedcombiningmethodtohollowconcreteblockconstructiontechnologyfortheanalysisandstudy,thefirstconcretehollowblockdefinitionandcharacteristicswereanalyzedfromthedomesticthestatusquohollowconcreteblockconstructiontechnology,analyzesconcretehollowblockconstructionmethodsandapplicationspecificanalysisofhollowconcreteblockconstructiontechnologydefects,explorestheconstructionofthemainproblemswiththeprocessingmethod,andconstructionqualityassurancemeasures.Thendescribesandanalyzesofthecharacteristicsofthecurrentconceptsandconcretehollowblockconstructionofseveralnewtechnologies.Finally,theconjecturehollowconcreteblockconstructiontechnologytrendsandfuturedirections.
Keywords:
Concretesmallhollowblock,ConstructionTechnology,Qualityassurancemeasures,Prospects
目录
1绪论1
1.1选题背景和研究的目的及意义1
1.1.1选题背景1
1.1.2研究的目的及意义2
1.2国内外文献综述2
1.2.1研混凝土空心砌块的起源、概念以及特点2
1.2.2研混凝土空心砌块的施工方法、工艺流程及质量保证措施3
1.2.3研混凝土空心砌块施工技术的发展前景3
1.3论文研究的内容、方法及思路框架4
1.3.1研究内容4
1.3.2研究方法4
2混凝土空心砌块概述6
2.1混凝土空心砌块的起源和发展6
2.2混凝土空心砌块的含义6
2.3混凝土空心砌块的特点7
2.4混凝土空心砌块的分类8
2.5混凝土空心砌块的常用尺寸及适用范围8
3混凝土空心砌块施工技术的应用9
3.1施工前的准备工作9
3.1.1技术准备9
3.1.2材料准备10
3.1.3现场准备10
3.2施工工艺流程及施工方法11
3.3施工技术要点12
3.4混凝土空心砌块出现质量问题的原因及保证施工质量的措施14
3.4.1出现质量问题的表现及原因14
3.4.2保证施工质量的主要措施14
4混凝土空心砌块施工技术的发展前景16
4.1新型砂加气混凝土空心砌块16
4.1.1新型砂加气混凝土空心砌块的概念16
4.1.2新型砂加气混凝土空心砌块的特点16
4.2超轻型内嵌EPS节能保温混凝土砌块16
4.2.1超轻型内嵌EPS节能保温混凝土砌块的概念16
4.2.2超轻型内嵌EPS节能保温混凝土砌块的特点17
4.3陶粒混凝土空心砌块18
4.3.1陶粒混凝土空心砌块的概念18
4.3.2陶粒混凝土空心砌块的特点18
5结论与展望19
参考文献20
致谢22
1绪论
1.1选题背景和研究的目的及意义
1.1.1选题背景
随着技术的进步和对生存环境及节约能源意识的提高,人们开始对使用了几千年的粘土实心砖在破坏土地、浪费能源、污染环境等涉及人类生存和发展的问题上有了新的认识,限制和禁止使用粘土实心砖、大力推广应用新型墙体材料已成为一种历史的必然。
北京市从2002年5月1日起禁止使用粘土实心砖,全国有170个城市在2003年6月30日后禁止使用粘土实心砖,其他省会城市也都在2005年年底前实现禁止使用粘土实心砖。
进行墙体改革已势在必行,在众多的新型墙体材料中混凝土小型空心砌块是目前我国应用最多的一种材料。
我国的墙体改革工作始于上世纪80年代,至今已有20多年历史。
1988年11月,国家建材局、建设部、国家土地局联合成立了墙体材料革新与建筑节能领导小组。
1992年11月9日国务院发布文件《关于加强墙体材料革新和推广节能建筑的意见》,首次就墙体改革工作提出了重要的指导意见,随后各地的墙改工作逐步受到重视,并取得了显著的成果。
“九五”期间我国新型材料迅速发展,到2000年新型墙体材料产量达2100亿块,占墙体材料总量28%,大大超过了“九五”计划1500亿块和20%的目标。
在国家禁止使用实心粘土砖,对新型墙体材料实行优惠政策的指引下,过去一直沿用的“秦砖汉瓦”、即实心粘土砖制品逐步限制和禁止。
全国五年累计节约土地近40万亩。
“十一五”期闻,我国墙体改革的发展方向和目标:
继续深入墙体改革,积极推广新型墙体材料,限制粘土砖的使用;要因地制宜地合理利用地方资源如工业废渣,推广非粘土砖、混凝土空心小型砌块等,增加墙体品种。
在众多墙体材料中,利用混凝土空心砌块替代粘土砖无疑是最好的发展方向与传统粘土砖相比,混凝土小型空心砌块具有一系列明显的技术、经济优势,其主要优点如下:
①发展混凝土砌块生产,可以避免烧砖毁田;
②采用混凝土砌块替代烧结砖可以节约资源,减少大气污染;
③采用混凝土砌块建造房屋有利于减轻建筑物自重;
④混凝土砌块不但生产流程短,成本低廉,而且混凝土砌块的旌工效率也高于普通实心砖,有利于缩短建设工期,提高施工效率,加快资金周转,节约建设成本。
因此混凝土小型空心砌块是最有发展前途的新型墙体材料之一。
从先进地区的实践经验看,砌块建筑应以发展多层承重砌块即以芯柱构造柱和圈梁为主要措旌的约束砌体为主,可以最大限度地替代秸土实心砖。
逐步淘汰传统的实心粘土砖,加速混凝土砌块等新型墙体材料的发展,这是我国墙材改革的一项基本策略,这不仅关系到国民经济快速发展和人民生产水平的进一步提高,而且关系到可持续发展的生存环境、资源保证。
混凝土砌块的发展不仅可产生良好的经济效益,而且对社会的环境与发展具有重要作用。
1.1.2研究的目的及意义
目前我国正在积极推广节能环保理念,社会各行各业都在积极改进生产技术来响应这一号召,建筑行业自然也不例外。
目前我国的建筑业不但在技术上进行了节能创新,在建筑节能材料的研发上也取得了较好的成就。
就以建筑结构所需要使用的砌块来讲,传统的实心砖不但需要占用大量的耕地,而且保温性能还很差,自重也很大,这在当前的建筑工程施工中是没有太大的应用优势的。
而混凝土空心砌块则与之相反,具有很多节能环保的优良特性,如节能节土、制作工艺简单、质轻、热性能良好等等,因而在现代绿色节能建筑工程中具有非常广泛的应用。
1.2国内外文献综述
1.2.1研混凝土空心砌块的起源、概念以及特点
高海玲(2007)详细介绍了混凝土空心砌块的起源、发展及前景,并从各个方面详细的阐述了混凝土空心砌块及混凝土空心砌块建筑的各项优缺点。
【5】
何春林(2007)分析了国内外混凝土空心砌块施工技术的应用现状,并探讨了混凝土空心砌块的非线性力学分析结果。
【6】
孙秀兰(2005)对混凝土小型空心砌块的特点作了阐述,介绍了混凝土小型空心砌块的施工工艺及施工要点,并对钢筋混凝土芯柱的施工作了探讨,经实践证明,均取得了较好的经济效益和社会效益。
【9】
邓寿文(2003)认为,混凝土小型空心砌块属于混凝土薄壁构件,多用以砌筑空心墙体;砌筑墙体时可充分利用砌块的结构,其特点是在空心部分设置钢筋混凝土芯柱或填充保温隔热材料。
混凝土空心小型砌块可以取代传统砖石结构中的实心粘土砖砌块,是目前取代实心粘土砖最有前途的墙体材料,其应用愈来愈广泛,如在北京,政府要求停止使用实心粘土砖,大力推广应用如混凝土空心小型砌块等具有“节能、节土、利废、改善与提高建筑性能”的新型墙体建材。
【10】
邵春杰(2012)认为混凝土空心砖具有轻质、隔热及高强等一系列的优点,其已成为我国较主要的可代替实心粘土砖的新型墙体材料,在房屋开发中得到了越来越多的应用,但是它的不足之处也十分明显,如墙体容易开裂、施工工艺较难控制、二次装修受到限制等等。
探讨了防范混凝土空心砌块的上述不足应采取的一些有效、必要的措施。
1.2.2研混凝土空心砌块的施工方法、工艺流程及质量保证措施
何水清(2002)以6层单排孔砌块混合结构住宅试点楼(混凝土构造柱加局部芯柱方案)为例,简述了废渣空心砌块的排列要求、原则及排列中的注意事项,并叙述了空心砌块施工技术。
谷文贵(2012)归纳施工工艺流程如下:
定位放线、配制砂浆→验线→砌块排列、砌块校正→检查→竖缝灌砂浆、勒缝→验收→养护并转入下道工序。
操作流程包括:
墙体放线、砌块浇水、制备砂浆、砌块排列、铺砂浆与砌筑。
林祥青(2007)阐述了混凝土空心砌块墙体施工技术,以先进的技术、合理的组织施工、科学的落实管理措施,以保证工程质量安全,达到工程施工的目标。
并从材料与施工过程两方面详细的分析探讨了混凝土空心砌块的施工质量保证措施。
单国栋在试点的基础上,将小型砌块使用在一个26000m²住宅组团中,取得了成效,并以此为例介绍小型砌块在住宅工程中的施工技术,还从施工准备工作等几大方面叙述了混凝土小型空心砌块的质量薄弱环节以及质量保证措施。
邵春杰(2012)详细地阐述了混凝土空心砌块的施工工艺,包括组砌和砖墙砌筑。
砖墙砌筑的施工顺序为:
弹划平面线检查柱、墙上的预留连结筋遗留的必须补齐砌筑安装或现浇门窗过梁顶部砌体,具体包括排砖撂底、选砖、盘角、挂线、砌砖、木砖预埋。
徐菊芬(2009)结合实际工程中的砌块建筑普遍存在的裂缝问题,针对台州地区砌块的生产、应用状况,进行了充分的调研,总结了砌块建筑墙体裂缝的特点和规律,深入探讨了墙体开裂的影响因素,在对混凝土砌块墙体材料、设计、施工等方面进行系统的理论分析、综合研究的基础上,提出开裂的防治方法。
1.2.3研混凝土空心砌块施工技术的发展前景
孙晓阳等(2012)结合超轻型内嵌EPS节能保温混凝土砌块技术在泰州万达广场工程中的应用,详细介绍了超轻型内嵌EPS节能保温混凝土砌块的性能特点、施工工艺及操作要点,并且通过实践证明,该施工技术具有结构新颖、节能效果好、质量轻、耐腐蚀性等优点,并且施工便捷,能有效缩短工期,降低施工成本,绿色环保,并能取得良好的社会效益和经济效益。
葛乃剑等(2009)以上海世博村B地块中6万m²公寓楼为例介绍了轻质砂加气混凝土砌块施工技术相关信息。
砂加气混凝土砌块又称蒸压砂加气混凝土砌块,是以硅质材料、钙质材料为主要原材料,以铝粉为发泡剂,经过高温高压蒸汽养护而制成的砌块,因其中多用磨细砂为硅质材料的来源,通常称为砂加气混凝土砌块。
公寓楼采用砂加气混凝土空心砌块为墙体新材料取得良好的施工质量,通过材料进场把关、加强施工管理、施工过程采取的技术措施,使5栋楼均获优质结构的良好效果。
苗吉良(2012)详细的介绍了陶粒混凝土空心砌块的优缺点、适用范围,并深入的探讨了陶粒混凝土空心砌块的施工工艺流程、施工方法以及技术要求等相关问题。
陈利群(2007)通过对72个多排孔陶粒混凝土空心砌块砌体的抗剪试验结果的分析得出:
多排孔陶粒混凝土空心砌块砌体的抗剪强度比普通混凝土小型砌块砌体的强度要高,主要原因是空心率小于35%的盲孔陶粒混凝土空心砌块存在销栓作用。
将刚塑性极限分析理论和最小耗能原理相结合得出多排孔陶粒混凝土空心砌块砌体的销栓作用大小,以此为基础建立了考虑空心率影响的多排孔陶粒混凝土空心砌体抗剪强度计算公式。
通过对多排孔陶粒混凝土空心砌块砌体保温隔热性能的理论分析和测定多排孔陶粒混凝土空心砌块砌体的传热系数,得出结论:
多排孔陶粒混凝土空心砌块砌体能满足夏热冬冷地区节能50%的要求,施工工艺简单,从墙体保温体系的发展趋势来看,该体系必将成为未来主要的保温方式。
1.3论文研究的内容、方法及思路框架
1.3.1研究内容
本文以研究混凝土空心砌块施工技术的应用与发展为主导,结合国内外施工现状,探讨混凝土空心砌块施工技术的优势及缺陷并提出自己的见解。
主要内容如下:
第一章绪论,介绍论文选题背景以及研究目的和意义,提出了本文的研究方法并构思了全文的框架和内容。
第二章阐述混凝土空心砌块的定义,列举并分析混凝土空心砌块的优势与缺点以及其他基本信息。
第三章从国内外混凝土空心砌块施工技术的现状出发,分析混凝土空心砌块的具体施工方法及应用,分析混凝土空心砌块施工技术存在的缺陷,探讨了施工中的主要问题与处理方法,以及施工质量保证措施。
第四章阐述并分析目前几种新型混凝土空心砌块施工技术的概念及特点。
第五章总结全文并提出混凝土空心砌块施工技术今后发展趋势和方向。
1.3.2研究方法
本文采用文献分析法、理论分析法、对比分析法、叙议相结合法,主要分析了国内外混凝土空心砌块施工技术的现状,将混凝土空心砌块施工技术与其他施工技术进行对比分析,研究混凝土空心砌块施工技术存在的问题,并探讨防范与应对防范,总结出自己的观点并提出建议。
(1)文献分析法。
查阅文献,总结了学界对混凝土空心砌块施工技术的研究状况。
(2)理论分析法。
对混凝土空心砌块施工技术进行理论上的讨论研究。
(3)对比分析法。
对比分析混凝土空心砌块施工技术与其他施工技术各自的特点。
(4)叙议相结合法。
对混凝土空心砌块施工技术实际的应用边叙边议,并阐明自己的观点。
2混凝土空心砌块概述
2.1混凝土空心砌块的起源和发展
混混凝土空心砌块建筑技术已在世界上一百多个国家广泛应用。
早在19世纪初期就有了用胶凝材料和砂石制作实心砌块以代替粘土砖的尝试。
l850年约瑟大基勃斯(JosephGibbs)英国专利中提到混凝土现浇墙中可以留孔,随后再逐皮灌实。
这可以说是空心砌块最早的创思。
混凝土砌块起源于美国,1860年哈奇森(C.S.Hulchinson)获得了美国第一份生产空心砌块的专利证书。
1890年帕尔墨(H.S.Palmar)最先以商业方式生产混凝土砌块,并于1897年用30in×8in×10in型号的砌块建造房屋。
上世纪末,1900年,出现了芯模能够动,侧模可调整的原始的砌块成型机,并出现了一些生产混凝土砌块的作坊。
上世纪40年代或更早一些时间,欧洲也开始生产和应用混凝土砌块,第二次世界大战后,混凝土砌块的生产及应用技术传至美洲及欧洲一些国家,继而又传至亚洲、非洲及大洋州,混凝土砌块逐渐发展成为世界范围内流行的一种建筑材料。
不论是发达国家还是发展中国家,不论是热带还是寒冷地区,都生产混凝土砌块,并在各类建筑工程中广泛应用。
混凝土砌块经历100多年的发展过程,其生产与应用技术已较成熟。
许多发达国家都制订了有关产品标准、设计规程、施工规程、建筑法规等。
混凝土砌块业已成为世界流行的建筑材料,并在世界范围继续发展。
除美国外,后起的许多国家和地区通过自己的实践也充实和提高了混凝土砌块生产和应用的技术水平,有的国家还形成一些适合当地条件的特色的砌块。
2.2混凝土空心砌块的含义
砌块是砌筑用的利用混凝土和工业废料(炉渣,粉煤灰等)或地方材料制成的人造块材,是一种新型墙体材料,外形多为直角六面体,也有各种异型体砌块。
砌块系列中主要规格的长度、宽度、或高度有一项或一项以上分别超过365mm、240mm或115mm,但砌块高度一般不大于长度或宽度的6倍,长度不超过高度的3倍。
混凝土小型空心砌块是以水泥为胶凝材料,添加砂石等粗细为骨料,经计量配料、加水搅拌,振动加压成型,经养护制成的具有一定空心率(25%~50%)的砌块材料。
混凝土小型空心砌块主规格尺寸为390mm×190mm×190mm,其他规格尺寸可由供需双方协商。
2.3混凝土空心砌块的特点
混凝土空心砌块这种新型墙体材料和新型建筑材料在我国蓬勃发展,一方面是由于国民经济发展的大趋势,国家相关部门在墙体材料改革上作了大量工作;另一方面则是混凝土空心砌块及砌块建筑本身具有一系列技术经济优势。
实践证明,混凝土砌块及砌块建筑适合我国国情,具有强大的生命力、竞争力和广阔的发展前景。
(1)混凝土砌块与混凝土砌块建筑的优点主要体现在以下几个方面:
1)混凝土空心砌块的使用可避免烧砖毁田,保护耕地口。
传统的黏土制品,要消耗大量的黏土原料。
众所周知,我国的人均耕地在世界上属相当低的,而耕地是难以再生的资源,目前国家为保护耕地采取的过渡措施是生产黏土空心砖和黏土多孔砖,但这样只能节约一部分土地,最彻底的办法是发展完全不用黏土的新型墙体材料。
混凝土空心砌块就是其中之一,它具有产量大,使用功能总体良好,价格便宜等优点。
2)混凝土空心砌块的生产能耗低。
我国是能源相对贫乏的国家,能源是制约我国经济发展的重要因素之一。
所以,对能源必须开发和节约并重。
黏土制品在生产过程中要烧结,能耗较高。
混凝土砌块即使采用蒸汽养护也比黏土砖节能约三分之二左右。
3)混凝土空心砌块能充分利用地方资源和工业废渣。
混凝土空心砌块的主要材料为水泥和骨料。
这两种材料的资源相对较为丰富。
而且生产混凝土空心砌块还可大量掺加工业废渣,如高炉矿渣、煤渣、煤矸石和粉煤灰等。
这些材料的性能完全可以满足混凝土空心砌块的生产需要。
综合利用这些工业废渣对环境保护极为有利。
4)混凝土空心砌块的用途多,功能良好。
混凝土空心砌块是由塑性混凝土加工而成,其形状、大小均可随模具不同而异,所以说混凝土空心砌块既是一种新型墙体材料,又是一种多用途的新型建筑材料。
5)混凝土空心砌块生产企业投资少、周期短、见效快。
混凝土空心砌块生产工艺较简单,生产设备较少,土建工程量不大,无需专有原料矿产。
生产混凝土空心砌块单位产品的建设投资约为黏土制品单位产品的60%左右,这对提高投资效益是非常重要的。
6)混凝土空心砌块劳动生产率高、成本低。
混凝土空心砌块的生产工艺较简单。
原料处理简便,砌块成型机操作方便,半成品及成品的转运均可采用轻便机械来完成。
劳动生产率高,混凝土空心砌块的原料不仅来源广泛,而且价格较低,加工生产设备少,劳动生产率高,固定资产投资少等因素,使混凝土砌块生产成本较低。
7)砌块建筑有多方面的经济效益。
混凝土空心砌块的块体比黏土大,砌块工效高,另外节约砌筑砂浆,墙体轻,房屋实用面积较大。
(2)混凝土空心砌块建筑也存在一些弱点,主要表现在以下几个方面:
l)墙体裂缝问题。
混凝土空心砌块建筑墙体裂缝主要是顶层和次顶层端开间及楼梯间的纵、横墙裂缝。
引起裂缝的原因主要是砌块块体高、空洞率大、砌筑时灰缝很难得到保证。
而且砌块的抗压强度高,而沿齿缝截面弯曲抗拉强度、沿通缝截面弯曲抗拉强度、抗剪强度比砖砌体又低很多,砌块的热膨胀系数和干缩也比黏土砖大,这些都是产生裂缝的主要内在原因,墙体与屋面的温差过大以及它们两者的热膨胀系数不同和砌块上墙后二次干缩的影响是产生裂缝的外部因素。
2)热工性能差。
与实心粘土砖相比,普通单排孔砌块保温隔热性能相当于150厚砖墙,双排孔砌块保温性能相当于200厚砖墙,隔热性能相当于175厚砖墙,三排孔砌块保温性能相当于240厚砖墙,隔热性能相当于200厚砖墙。
对于常见的单排孔和双排孔砌块,若不采取保温隔热措施,其热工性能是不能满足要求的。
3)雨水渗漏问题。
混凝土砌块抗渗性较差,容易发生渗漏,在外墙裂缝部位都会引起渗漏,而且卫生间、厨房等地方也会发生渗漏现象。
4)二次装修困难。
由于砌块壁薄,开洞比较谨慎,对于二次装修带来很大的困难。
2.4混凝土空心砌块的分类
砌块的分类方法很多,常见的分类方法有以下几种:
(1)依据主规格的高度,混凝土空心砌块分为混凝土小型空心砌块、混凝土中型空心砌块和混凝土大型空心砌块。
按照强度等级分为承重砌块、非承重砌块,承重砌块强度等级一般在MU7.5以上,非承重砌块强度等级一般在5.0以下。
普通混凝土小型空心砌块强度等级见表2.1。
表2.1普通混凝土小型空心砌块强度等级(GB8239-1997)MPa
强度等级
砌块抗压强度
强度等级
砌块抗压强度
平均值≥
单块最小值≥
平均值≥
单块最小值≥
MU3.5
3.5
2.8
MU10.0
10.0
8.0
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