□文/李桂茹
填充墙材料在建筑工程应用中存在的问题
□文/李桂茹
文章通过对加气混凝土、页岩空心砖、页岩多孔砖等填充墙材料的性能分析,提出在设计、施工环节,应用各种填充墙材料存在的安全隐患及工程造价问题,对设计及施工提出合理化建议,以便更好地完成建筑的使用功能。
填充墙;多孔砖;空心砖;加气混凝土
目前,随着城市的迅速发展,建筑中的新型墙也在发生着日新月异的变化。根据国家对节能的严格要求,因地域的不同而有各自的建筑节能墙体材料。现在框架、框架-剪力墙,高层剪力墙等结构中均需要大量的填充砌体来完成建筑功能的分隔和围护。填充砌体价格、技术参数及施工工艺对整个工程的造价产生较大影响。
目前填充墙大概分为加气混凝土砌块、页岩空心砖、页岩多孔砖。这些材料要根据不同地区的实际情况选用,选用原则基本是轻质、经济、节能环保。几种应用比较广泛、出现问题较为突出的填充墙材料技术指标见表1。
表1 填充墙材料技术指标
1)性能介绍
加气混凝土作为墙体材料革新与建筑节能的重要组成部分,是一种经过多年应用,替代粘土砖的理想墙体材料,它在填充墙体材料中具有较强的竞争力。由于墙体改革的需要和加气混凝土制品所具有的优点,加气混凝土将是近十年中大力发展的一种新型轻质建筑材料,是目前市场上应用较为广泛、相对比较成熟的填充砌体材料,各地区均有采用。其优点是自重轻,重度约为多孔砖的1/2;保温隔热效果好,传热系数为空心砖和多孔砖的1/2~1/3;价格相对便宜;设计中能够较好的满足建筑、结构专业对填充墙的要求。缺点是吸水性强;导湿,吸水率达到70%~80%,正常状态含水率在5%左右;干缩变形大,大部分收缩变形发生在开始的30~50d,墙面抹灰需采用界面剂。
2)存在的问题
施工单位因习惯了普通的抹灰工艺,在抹灰工艺中没严格按照图集中的施工工艺进行施工,即没有使用界面剂或界面砂浆,致使外填充墙因室内外温差较大,而产生了较多的墙面空鼓、裂缝,甚至墙面阴水等技术质量问题。像在某一地区此种情况较为突出,不论高层、多层几乎所有的建筑外墙均不采用加气混凝土砌块,而代之以页岩多孔砖。当然这样处理并非不可以,但是多孔砖重度大约比加气混凝土大1倍,如此一来,结构设计中的构件尺寸、钢筋配置、基础设计便要相应的增大,势必增加工程造价。
1)性能介绍
页岩空心砖经过1200℃高温焙烧,在建筑工程使用中不受热胀冷缩变化的影响;垒砌方法简单轻便,可直接抹灰,不需挂钢丝网,墙面起鼓、裂缝等技术质量问题少,节约水泥砂浆及人工费用,可降低工程成本;48%以上的空洞率,有较好的隔音、保温效果,是国家当前大力推广的绿色建材之一;自身强度高,吸水率低,仅为17.60%,抗风化性能好,饱和系数为0.77。
2)存在的问题
(1)因其为孔大壁薄,不利于墙面构件的固定。
①影响设备安装。在验收一工程时,发现窗台处的暖气片是斜的,原因就是大孔砖孔壁太薄固定构件无法安装或是勉强固定住却不牢固,极易在后期使用中脱落。
②影响住宅工程的后期装修。住宅在装修中的墙面悬挂构件较多,暴露的问题尤为突出。像热水器、电视、墙面吊柜等壁挂构件无法牢固安装,使用过程中存在安全隐患,有时甚至在安装固定件时因安装设备的冲击力太大导致大孔砖整砖破碎,墙面破坏严重,而且不易补救。
③影响外墙保温板的安装。根据国家对住宅必须满足65%的节能要求,建筑外墙须通过外贴保温板来满足,保温板是通过固定件与墙体进行连接固定,固定件的锚固深度要求≮25mm,而目前市场上的空心砖外壁厚约为15mm,无法满足锚固要求。而有些图集中对此的处理是预先在砌体中设置预埋件,但此种处理方法可操作性较差,因为砌体施工和保温施工通常不是同一单位,工种之间衔接难度较大。
(2)市场供应不够充足。在一些新兴城市,建材市场还不够完善,新型建材还不健全,无法满足市场的大量需求。基于以上情况很多建设单位、施工单位不赞成采用页岩空心砖。设计人员在选用时可注意以下几点。
①对于没有较重壁挂构件的墙体可采用空心砖。
②可采用厚壁节能型空心砖。此种砖是某些地区根据平时使用的效果进行改良后的一种新型空心砖,外壁厚为25mm。根据使用效果看,能够较好避免以上提到的墙面壁挂的问题。目前,厚壁型空心砖在重庆地区已经推广使用,据了解,其他地区未见有使用。
③设计人员应该及时了解各种新型建材市场使用的反馈信息,并进行及时的调整。
1)性能介绍
页岩多孔砖与页岩空心砖不同之处一是空洞率不同;二是页岩多孔砖主要用于承重墙体,而页岩空心砖用于填充墙体。多孔砖是当前取代实心粘土砖的新型承重墙体材料。其具有良好的节能、利废、环保的社会效益及强度高(抗压强度平均值达15.7MPa)、密度较小、保温隔热及耐久性好、施工方便、工效高等优点。
2)存在的问题
虽然多孔砖主要用于承重墙体,但是有些地区亦被广泛用于填充墙体,根据现场调研主要有以下几点原因。
(1)名称混淆。对页岩多孔砖和页岩空心砖的概念认识不够明确,往往被误认为是同一种砖。在一些新兴城市因施工单位接触的砖混结构多是采用页岩多孔砖,当在高层结构或多层框架结构中碰到页岩空心砖时想当然的认为页岩空心砖就是页岩多孔砖,而不去关心图纸中对砌体重度的说明。
(2)设计人员在图纸中表达不够清晰。图纸中注明填充墙采用页岩空心砖,却不注明其重度;或是注明页岩多孔砖,计算时却采用空心砖的重度。所以,设计人员在图纸中表达应准确、规范,与施工单位沟通要透彻、明确。否则,会带来安全隐患。
填充墙体的选取主要是根据砌体材料的重度和节能环保的原则。页岩多孔砖砌体重度一般≮15kN/m3,而其他填充砌体重度多在7.5kN/m3左右,所以设计中一般不会作为填充墙体材料的首选。但是,因其施工方便、抹灰工艺简单、技术质量问题少等优点或是受到当地建材市场供应的限制等问题亦被选用填充墙体材料。
只是页岩多孔砖重度较大,在跨度较大的框架结构和高层结构中会使梁荷载加大,致使截面、配筋加大,亦会导致基础设计增大,综合经济性较差。而一些高层(18层以上)住宅外墙中,因填充墙体较少,而且梁的跨度较小,采用多孔砖为填充墙是可以的,既对设计无太大影响,又能满足一些地区的实际情况,亦能较好的满足使用功能,效果不错。所以多孔砖作为填充墙宜有条件的选用,做到经济、合理、适用。
1)住宅建筑宜采用加气混凝土砌块作为填充墙,可保证各种设备的壁挂和住户的后期装修。
2)页岩多孔砖在高层住宅外填充墙较少时可以作为填充墙材料使用,而在填充墙较多部位或大型公建中不建议采用。
3)对于特殊房间(如厨房、卫生间等)的填充墙可采用强度较高的加气混凝土砌块或厚壁型空心砖
4)加气混凝土价格优势较为明显,其次为多孔砖。
[1]GB50023—2001,砌体结构设计规范[S].
TU528
C
1008-3197(2011)01-28-02
2010-11-01
李桂茹/女,1978年出生,工程师,天津城市建设学院建筑设计研究院,从事结构设计工作。