煤矸石多孔砖填充墙在住宅建筑的应用分析——以三明市某住宅工程为例

王毅嵘

（福建一建集团有限公司，福建 三明 365014）

0 引言

随着社会的不断进步和经济的高速发展，许多不可再生资源都面临着枯竭，传统建筑材料不仅资源越来越少，而且使用成本越来越高。根据国家“节能减排”的要求，全社会应切实增强环保意识，加大研制投入，大力倡导绿色环保新型材料。煤矸石的来源就是在开采煤炭过程中而产生的一种有害固体污染物。若不经处理就丢弃，将对环境产生严重影响，我国每年产生的煤矸石废弃物数量惊人，达到数亿吨的量级[1]。煤矸石多孔砖作为一种新型的建筑环保材料，一方面极大地消化煤矸石，将原本污染环境的废弃物变废为宝；一方面煤矸石多孔砖代替了原本资源型的建筑墙体材料，减少对环境的开采和污染。因此，煤矸石多孔砖具有很高的经济效益和社会效益，是建筑材料行业“变废为宝”的佳话。

1 应用现状分析

煤矸石多孔砖在福建省的应用已经有十来年的历史，三明市由于资源发展优势，近几年煤矸石多孔砖的发展尤为迅速。煤矸石多孔砖多用于新建、改建和扩建的民用住宅和公共建筑，尤其是应用在民用住宅建筑的填充墙体量最大。

笔者多年来从事建筑行业技术管理工作，接触过许多煤矸石多孔砖填充墙在住宅建筑的应用实例。煤矸石多孔砖填充墙相比传统的黏土砖，具有更好的力学性能和保温效果。目前，随着制作工艺的提高，出现许多直接采用煤矸石多孔砖为装饰的填充墙。本文笔者以三明市某住宅工程为例，分析煤矸石多孔砖填充墙在住宅建筑中的应用。该住宅项目位于三明市三元区城关街道，项目的总建筑面积为11.7 万m2，主要打造商业用房及多栋高层建筑住宅等配套设施。新建住宅建筑高度为96m，地上33层，地下2 层。内外墙均采用煤矸石多孔砖砌筑，其容重不大于15.0kN/m，采用M7.5 砂浆砌筑作为砌筑砂浆。

2 设计要求

2.1 节能设计要求

福建省的煤矸石多孔砖填充墙砌体节能设计，地区的主要特征为夏热冬暖，主要考虑夏天空调的使用和冬天墙体保温效果。煤矸石多孔砖的孔洞规律地垂直于墙体受压面，砌筑而成的砌体在墙身中形成隔热性能优越的空气保温层，因此在福建三明地区建筑节能设计中可以直接考虑煤矸石多孔砖的自保温性能。因此，在福建省三明地区采用煤矸石多孔砖填充墙砌体的节能设计中，通过合理调整建筑体形系数和窗墙比，选择气密性效果较好的保温窗，必要时综合考虑提高建筑其他部位的保温绝热能力，能够基本达到节能50%的设计要求[2]。

2.2 结构设计要求

煤矸石多孔砖本身具有强度高、自重轻的产品优势，正常烧结的煤矸石多孔砖强度可达到15MPa。使用20%左右孔洞率的煤矸石多孔砖，相比于同体积的实心砖墙体，自重可减少15%左右，而建筑的抗震性能却大幅提高。

福建省煤矸石多孔砖砌体的结构设计主要结合施工常见的质量问题，其中墙体裂缝与潮湿问题已经成为当前急需解决的两类重点问题。针对墙体裂缝的一些问题可以根据需要设置合适的伸缩缝或采取有效的防裂措施，避免因温度偏差或材料不同造成墙面收缩开裂。防潮问题，在水汽大或易漏水的位置应做好防水措施，避免因潮湿导致墙体强度和耐久性降低等质量问题。

3 施工要求

施工流程如图1 所示。

煤矸石多孔砖填充墙砌体的施工工艺相比传统砌体，并无特别的地方。但是由于其材料孔隙大、失水速度快的特征，施工单位在材料进场把控和施工工序方面应加强管理，才能保证砌体质量（如图2 所示）。主要管控方面如下：

图1 施工流程

图2 BIM 排布

（1）含水率低的煤矸石多孔砖在砌筑时，很容易因干燥收缩引起墙面开裂等质量问题，从而影响砌体砌筑质量。选择正确含水率的煤矸石多孔砖，对提高砌体质量，减少因干燥收缩造成的墙体，起到关键的作用。经工程实践总结，本工程选用相对含水率60%～70%的煤矸石多孔砖，可保证墙体施工质量。

（2）严控进场材料验收关。在监理的旁站见证下，对煤矸石多孔砖的强度、密度等性能指标按照规定取样复验。最后对进场材料的规格、数量和外观质量进行检查无误后，按照规格、类别分类堆放保存。

（3）为保证砖砌体的砌筑观感良好以及合理利用材料，本项目运用BIM 技术对砌体工程进行模拟排布，建立直观的三维模型，并通过模拟，达到最优的煤矸石多孔砖排布方案。同时，利用模型导出的二维施工图进行辅助施工，不仅能确保砌筑质量，更便于在施工班组中更专注于提升砌筑观感。

在砌体砌筑开始前，项目管理人员召开专项技术交底会议，利用完成的BIM 排砖模型，现场向施工班组进行排砖技术交底。并在施工过程中，安排专人进行监督工人砌筑，实时反馈现场信息。若发现现场实际尺寸与BIM 模型尺寸偏差问题，及时与BIM技术人员进行沟通，对排砖图进行实时调整。同时可以复合线位，及时纠正放线误差。

（4）煤矸石多孔砖具有内部孔隙大、失水速度快的特点，因而常常出现墙面裂缝与抹灰层空鼓等一系列质量问题。所以要做好质量的把关工作，抹灰施工前，不仅要清理干净墙面，同时要保持墙面湿润，然后在墙面涂刷一层专用界面剂，最后抹灰工作不要一次性完成，应分两遍成活，同时把控好一次抹灰的厚度不超过10mm。

4 应用前景分析

随着环保政策的落地实施，福建省煤矸石多孔砖烧结厂在福建省陆续建厂生产和发展壮大。受房地产利好的影响，大部分的煤矸石多孔砖烧结厂均销量稳定，效益良好。笔者总结煤矸石多孔砖应用优势主要体现在：①节能环保优势明显。前文已提到，煤矸石多孔砖是利用煤炭开发利用过程中的废弃物作为主要原料，利用自身自燃产生大量热量提供生产所需的热量。因此，煤矸石多孔砖相比传统烧结砖在节能、节材方面有着巨大的优势；②保温性能和力学性能良好。煤矸石多孔砖正常烧制后平均强度可达到15MPa，符合一般住宅的结构设计要求。厚度为240mm的煤矸石多孔砖砌体热阻可以达到1.085m2·K/W，是相同厚度实心烧结砖的两倍。煤矸石多孔砖应用劣势主要体现在：由福建省建筑科学研究院主编的《烧结煤矸石多孔砖（砌块）应用技术规程》于2014 年10 月颁布实施，对煤矸石多孔砖行业的发展起到了指导和规范的作用。但是，企业家对煤矸石多孔砖的看法还是停留在简单的环保建筑材料上，未投入相应的人力物力对其进行持续性的改良和研发，导致煤矸石多孔砖产品相对单一，且科技含量不高缺乏创新。

5 结语

综上所述，笔者在从业多年里，经历了煤矸石多孔砖的发展应用。特别在住宅项目中应用效果良好，本工程已经验收交付使用，未收到业主和物业关于墙体问题的反应。使用煤矸石多孔砖不仅取得了良好的社会效益而且经济实用、节约成本，也能达到高效的经济效益，因此，近年来，其在福建省得到了大力的推广和应用。但是，从长远的发展来看，煤矸石多孔砖行业还有很长一段路程需要走，应提高煤矸石多孔砖技术与质量，加大研发力度，同时让品种更丰富多样，并大力宣传与推广使用。