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摘要:小型混凝土空心砌块是现今新型墙材的主要发展方向之一,及时把握小型混凝土空心砌块的研究动态,能够提高工程施工效率、节约材料并能有效防止施工事故的发生。本文就小型混凝土空心砌块的研究进行了总结和说明,分析了目前的研究现状、存在问题及混凝土空心砌块的研究方向。
关键词:小型混凝土空心砌块;研究现状;发展方向
Abstract: This article summarized and described on the small concrete hollow block, analyzed the present research situation, existing problems and Research on concrete hollow block direction.
Key words: small concrete hollow block; research status; development direction
中圖分类号:[TU5] 文献标识码:A文章编号
0 引言
混凝土小型空心砌块具有节地、节能、利废、原材料丰富,可充分利用地方资源且砌筑较符合传统砌筑习惯等优点,现已成为当今墙体改革的主要新型墙体材料之一,实践证明,小砌块及小砌块建筑符合我国国情,具有强大的生命力、竞争力和广阔的发展前景[1]。因此,小型混凝土空心砌块的研究分析势在必行。
1 国外小型混凝土空心砌块的发展现状
空心砌块最早由美国人哈契逊发明,并在美国成功生产和应用,带动了欧美、亚洲、澳洲、非洲等各国空心砌块的发展,并逐渐成为世界性新型墙体材料,得到了普遍应用。波兰、俄罗斯、朝鲜等国家的空心砌块均占这些国家墙材总量的30%以上;欧洲各国生产的烧结空心砌块,孔洞率都在35%以上,市场占有率很高,如德国占90%,保加利亚、瑞士、奥地利均各占95%,意大利占85%。正是由于空心砌块的大量使用,使得其建筑能耗较低[2]。同时,国外的空心砌块规格、式样、品种、颜色应有尽有,并制定了完善的砌块产品标准、应用标准和施工规范等。
近年来,国外对新型空心砌块的研究较多,建筑用砖呈现多元化,如使用高强度压力硬化砖、巨型陶瓷砖、由木材纤维和混凝土合成的砖、环保地砖、生态砖等,这些建筑材料即有益于人体健康,环保、节能,也可以使建筑物本身成为一种独特景观。
2 国内小型混凝土空心砌块的发展现状
我国的空心砌块生产也已经有近80年的历史。1923年,我国从美国引入空心砌块生产技术,在上海延安中路铜仁路口建成了25幢砌块建筑。20世纪60年代,由于新中国水泥工业的快速发展,带动了混凝土砌块的生产,我国的砌块厂迅速增多,贵州省都匀市和水城市都建起了砌块厂。1973年,湖南临澧县生产出多种规格的墙用砌块,随后,湘西土家族苗族自治州开发空心砌块成绩辉煌。但我国空心砌块的真正大规模发展是在改革以后。为了保护土地,节约能源,实现建筑的轻型化节能化,国家把发展空心砌块列为基本国策,并成立了国家空心砌块协会,各级政府都设立了墙体材料改革办公室,推动空心砌块产业化的发展。当前,建筑节能越来越得到国家重视,制定的节能标准由50%向65%的节能目标迈进。
3 小砌块发展应用中所存在的问题
3.1 生产设备落后,产品质量不高
小砌块的生产工艺大致分为四个环节,即原材料制备、成型、转运养护、码垛,这四个环节的设备性能优劣程度直接影响着砌块的产品质量和生产效率,目前国内部分企业生产设备陈旧、自动化水平低、管理不严,导致许多小砌块的性能指标达不到标准要求,强度低且缺棱掉角,产品质量差。根据国家行业标准的规定,小砌块在厂内的自然养护龄期为28d, 有些厂家为了增加产量获取利润,小砌块自然养护10d不到即出厂,出厂前砌块无防雨和排水措施,因此,小砌块相对含水率超标,上墙后干缩率大,容易导致墙体开裂。
3.2 生产节能型砌块的成本相对偏高
由于砌块设计上的不足,许多砌块需在砌块内加保温填料以利于提高砌块热阻,且填料的热导率愈小愈好,这就加大了墙体砌块的造价,在一定程度上制约了空心砌块的推广。
3.3 单一小砌块墙体保温隔热性能差
在各类小砌块中,陶粒小砌块保温隔热性能相对较好,根据《混凝土小型空心砌块建筑技术规程(JGJ/T14-2004)[3],190mm厚的单排孔陶粒(500级)小砌块,其热阻仅为0.43 W/(m2· k)。在我国以往的各类砌块建筑中,绝大多数墙体采用保温隔热性能较差的190 mm厚单排孔混凝土小型空心砌块,使得多数建筑物墙体的热工性能差、能耗高。随着我国建筑节能要求的逐步提高,单一小砌块墙体保温隔热效果差的缺点也日益突出,必须与高效保温材料复合才能达到节能50%的要求。
3.4 小砌块建筑易出现裂缝
小砌块的含水率相对较大,混凝土在硬化过程中逐渐失水而干缩。在自然养护28天后, 其干缩约完成60%,在装修抹灰后又进行一次干缩,会产生很大的拉应力,当拉应力超过砌体的抗拉强度后,易在梁底、柱边、窗边等部位出现干缩裂缝。
3.5小砌块砌体结构技术尚不完善
目前小砌块在应用中均沿用了国外的做法,即在小砌块的孔洞中插入一根钢筋并浇筑混凝土形成芯柱,达到砌块结构形成整体的目的,但是这类做法也存在诸多弊端,一是设置芯柱数量过多,根据我国有关规范、标准规定,内外墙连接处、外墙转角处、内墙交接处及洞口两侧均需设芯柱若干个,如此一幢6层建筑将设置数千个芯柱,这无疑对施工操作造成一定困难且不利于保证工程质量。二是众多数量的芯柱至今没有解决如何检查其浇筑混凝土的质量和钢筋的连接问题,许多工程 中存在着芯柱空洞或离析、钢筋弯折或无搭接等问题。我国关于小型混凝土空心砌块的相关规范还有待继续完善。
4 小型凝土空心砌块的发展方向
现有的空心砌块热导率高、生产规模小、废渣掺用量低,不能满足节能省地型住宅和公共建筑需求。因此,新型砌块产品要求向具有高热工性能、高强度、高孔洞率、废渣高掺用量、节能省地等方向发展。
建筑垃圾、工业固体废弃物及大量的农作物秸秆,大多采用掩埋和焚烧的方式处理,这样既污染环境,又浪费能源。如以这些废弃物为主要原料生产的新型砌块,一方面节能节地、利废环保,另一方面造价低廉,同时还属于政府在政策、资金等方面鼓励和支持的建筑节能材料[4],发展空间较大。
大力研制开发新型的空心砌块墙体材料空心砌块孔洞形状、孔壁厚度、孔洞排数以及孔洞排列方式对砌块的热工性能十分重要,因此,研发既具有一般混凝土的性能,同时又具有保温性能的生态建筑墙体材料具有广阔的市场前景。
5 结语
混凝土小型空心砌块具有节能、节地、减少环境污染、保持生态平衡的优点,符合我国建筑节能政策和资源可持续发展战略。随着我国建筑节能工作的不断进步,新型空心砌块墙体的市场份额越来越大。因此,因地制宜,走可持续发展的道路,积极开发利废、研制环保的新型墙体材料,小型混凝土空心砌块必会得到快速发展。
参考文献:
[1]徐铨彪.基于抗裂性能的混凝土小型空心砌块建筑试验研究及结构设计方法[D].杭州:浙江大学,2002.
[2]陈刚,孟丹.空心砌块墙体材料的节能研究及发展展望[J].建筑节能,2010.
[3]混凝土小型空心砌块建筑技术规程(JGJ/T14-2004)[S].北京:中国建筑工业出版社,2004.
[4]韩永奇.2009年我围墙体材料市场走向何方[J].砖瓦,2009.
作者简介:曹建(1985-),男,山东菏泽人,2009年毕业于石河子大学土木工程专业,二级建造师。
关键词:小型混凝土空心砌块;研究现状;发展方向
Abstract: This article summarized and described on the small concrete hollow block, analyzed the present research situation, existing problems and Research on concrete hollow block direction.
Key words: small concrete hollow block; research status; development direction
中圖分类号:[TU5] 文献标识码:A文章编号
0 引言
混凝土小型空心砌块具有节地、节能、利废、原材料丰富,可充分利用地方资源且砌筑较符合传统砌筑习惯等优点,现已成为当今墙体改革的主要新型墙体材料之一,实践证明,小砌块及小砌块建筑符合我国国情,具有强大的生命力、竞争力和广阔的发展前景[1]。因此,小型混凝土空心砌块的研究分析势在必行。
1 国外小型混凝土空心砌块的发展现状
空心砌块最早由美国人哈契逊发明,并在美国成功生产和应用,带动了欧美、亚洲、澳洲、非洲等各国空心砌块的发展,并逐渐成为世界性新型墙体材料,得到了普遍应用。波兰、俄罗斯、朝鲜等国家的空心砌块均占这些国家墙材总量的30%以上;欧洲各国生产的烧结空心砌块,孔洞率都在35%以上,市场占有率很高,如德国占90%,保加利亚、瑞士、奥地利均各占95%,意大利占85%。正是由于空心砌块的大量使用,使得其建筑能耗较低[2]。同时,国外的空心砌块规格、式样、品种、颜色应有尽有,并制定了完善的砌块产品标准、应用标准和施工规范等。
近年来,国外对新型空心砌块的研究较多,建筑用砖呈现多元化,如使用高强度压力硬化砖、巨型陶瓷砖、由木材纤维和混凝土合成的砖、环保地砖、生态砖等,这些建筑材料即有益于人体健康,环保、节能,也可以使建筑物本身成为一种独特景观。
2 国内小型混凝土空心砌块的发展现状
我国的空心砌块生产也已经有近80年的历史。1923年,我国从美国引入空心砌块生产技术,在上海延安中路铜仁路口建成了25幢砌块建筑。20世纪60年代,由于新中国水泥工业的快速发展,带动了混凝土砌块的生产,我国的砌块厂迅速增多,贵州省都匀市和水城市都建起了砌块厂。1973年,湖南临澧县生产出多种规格的墙用砌块,随后,湘西土家族苗族自治州开发空心砌块成绩辉煌。但我国空心砌块的真正大规模发展是在改革以后。为了保护土地,节约能源,实现建筑的轻型化节能化,国家把发展空心砌块列为基本国策,并成立了国家空心砌块协会,各级政府都设立了墙体材料改革办公室,推动空心砌块产业化的发展。当前,建筑节能越来越得到国家重视,制定的节能标准由50%向65%的节能目标迈进。
3 小砌块发展应用中所存在的问题
3.1 生产设备落后,产品质量不高
小砌块的生产工艺大致分为四个环节,即原材料制备、成型、转运养护、码垛,这四个环节的设备性能优劣程度直接影响着砌块的产品质量和生产效率,目前国内部分企业生产设备陈旧、自动化水平低、管理不严,导致许多小砌块的性能指标达不到标准要求,强度低且缺棱掉角,产品质量差。根据国家行业标准的规定,小砌块在厂内的自然养护龄期为28d, 有些厂家为了增加产量获取利润,小砌块自然养护10d不到即出厂,出厂前砌块无防雨和排水措施,因此,小砌块相对含水率超标,上墙后干缩率大,容易导致墙体开裂。
3.2 生产节能型砌块的成本相对偏高
由于砌块设计上的不足,许多砌块需在砌块内加保温填料以利于提高砌块热阻,且填料的热导率愈小愈好,这就加大了墙体砌块的造价,在一定程度上制约了空心砌块的推广。
3.3 单一小砌块墙体保温隔热性能差
在各类小砌块中,陶粒小砌块保温隔热性能相对较好,根据《混凝土小型空心砌块建筑技术规程(JGJ/T14-2004)[3],190mm厚的单排孔陶粒(500级)小砌块,其热阻仅为0.43 W/(m2· k)。在我国以往的各类砌块建筑中,绝大多数墙体采用保温隔热性能较差的190 mm厚单排孔混凝土小型空心砌块,使得多数建筑物墙体的热工性能差、能耗高。随着我国建筑节能要求的逐步提高,单一小砌块墙体保温隔热效果差的缺点也日益突出,必须与高效保温材料复合才能达到节能50%的要求。
3.4 小砌块建筑易出现裂缝
小砌块的含水率相对较大,混凝土在硬化过程中逐渐失水而干缩。在自然养护28天后, 其干缩约完成60%,在装修抹灰后又进行一次干缩,会产生很大的拉应力,当拉应力超过砌体的抗拉强度后,易在梁底、柱边、窗边等部位出现干缩裂缝。
3.5小砌块砌体结构技术尚不完善
目前小砌块在应用中均沿用了国外的做法,即在小砌块的孔洞中插入一根钢筋并浇筑混凝土形成芯柱,达到砌块结构形成整体的目的,但是这类做法也存在诸多弊端,一是设置芯柱数量过多,根据我国有关规范、标准规定,内外墙连接处、外墙转角处、内墙交接处及洞口两侧均需设芯柱若干个,如此一幢6层建筑将设置数千个芯柱,这无疑对施工操作造成一定困难且不利于保证工程质量。二是众多数量的芯柱至今没有解决如何检查其浇筑混凝土的质量和钢筋的连接问题,许多工程 中存在着芯柱空洞或离析、钢筋弯折或无搭接等问题。我国关于小型混凝土空心砌块的相关规范还有待继续完善。
4 小型凝土空心砌块的发展方向
现有的空心砌块热导率高、生产规模小、废渣掺用量低,不能满足节能省地型住宅和公共建筑需求。因此,新型砌块产品要求向具有高热工性能、高强度、高孔洞率、废渣高掺用量、节能省地等方向发展。
建筑垃圾、工业固体废弃物及大量的农作物秸秆,大多采用掩埋和焚烧的方式处理,这样既污染环境,又浪费能源。如以这些废弃物为主要原料生产的新型砌块,一方面节能节地、利废环保,另一方面造价低廉,同时还属于政府在政策、资金等方面鼓励和支持的建筑节能材料[4],发展空间较大。
大力研制开发新型的空心砌块墙体材料空心砌块孔洞形状、孔壁厚度、孔洞排数以及孔洞排列方式对砌块的热工性能十分重要,因此,研发既具有一般混凝土的性能,同时又具有保温性能的生态建筑墙体材料具有广阔的市场前景。
5 结语
混凝土小型空心砌块具有节能、节地、减少环境污染、保持生态平衡的优点,符合我国建筑节能政策和资源可持续发展战略。随着我国建筑节能工作的不断进步,新型空心砌块墙体的市场份额越来越大。因此,因地制宜,走可持续发展的道路,积极开发利废、研制环保的新型墙体材料,小型混凝土空心砌块必会得到快速发展。
参考文献:
[1]徐铨彪.基于抗裂性能的混凝土小型空心砌块建筑试验研究及结构设计方法[D].杭州:浙江大学,2002.
[2]陈刚,孟丹.空心砌块墙体材料的节能研究及发展展望[J].建筑节能,2010.
[3]混凝土小型空心砌块建筑技术规程(JGJ/T14-2004)[S].北京:中国建筑工业出版社,2004.
[4]韩永奇.2009年我围墙体材料市场走向何方[J].砖瓦,2009.
作者简介:曹建(1985-),男,山东菏泽人,2009年毕业于石河子大学土木工程专业,二级建造师。