澹台旭辉
(山西六建集团有限公司,山西 太原 030000)
建筑行业持续朝着节能环保的目标迈进,在此契机下,一系列新型建材应运而生,例如蒸压砂加气混凝土砌块则颇具代表性,因具有保温隔热、节能减排等优势而成为建筑墙体施工中的重要材料。基于此,深入研究蒸压砂加气混凝土砌块施工技术具有必要性,提高应用水平,将此类砌块推广至建筑外墙保温工程中。
某项目综合楼建筑面积2002.00m2,地上3层,建筑高度13.45m,室内外高差600mm,建筑采用埋深为2.15m的条形基础和框架结构。建筑墙体采用蒸压砂加气混凝土砌块。地基为强夯填方区,基础垫层下300mm厚3∶7灰土[1]。
1)质地轻。蒸压砂加气混凝土砌块的容重普遍为400kg/m3~600kg/m3,相当于普通混凝土的1/4,黏土砖的1/3,将其作为建筑墙体施工材料后,可以减轻结构荷载,降低对建筑基础的要求,对建筑稳定性有益。
2)保温隔热性能。蒸压砂加气混凝土砌块的导热系数为0.15W/m·K,仅为普通混凝土的1/10,黏土砖的1/5,导热系数较低决定了此类砌块具有良好的保温隔热性能,有助于改善建筑内部环境。
3)防火性能。蒸压砂加气混凝土砌块不燃烧,研究表明,用此砌块砌筑的100mm厚的墙体的防火能力超过4h,属于理想的防火材料,将其用于建筑外墙可满足消防设计要求。
4)吸音隔声。蒸压砂加气混凝土砌块的结构为球状密闭多孔的形态,吸音系数为0.23~0.3,隔声量为58dB,具有吸音和隔声的效果,常用于酒店客房、住宅隔墙等隔音要求较高的场所[2]。
根据砌块外形构造的不同,分为无槽砌块和有槽砌块两种,长度以600mm居多,宽度为50~300mm,两种砌块的规格(长度、宽度、高度),如表1所示。
表1 蒸压砂加气混凝土砌块的规格(单位:mm)
蒸压砂加气混凝土砌块的抗压强度有A0.8~A5.0共五个等级,各等级砌块的抗压强度性能指标,如表2所示。
表2 蒸压砂加气混凝土砌块的抗压强度(单位:MPa)
抗压强度是衡量蒸压砂加气混凝土砌块性能的重要指标,砌块的体积密度随着抗压强度的提高而增加,重量越重,保温隔热性越差。在建筑工程施工中,需要根据施工部位选择特定级别的砌块,具体以《蒸汽加压混凝土砌块》(GB/T 11968—2020)的规定为准,结合建筑实际条件进行选择。例如:建筑内墙,采用强度等级不低于A3.5的蒸压砂加气混凝土砌块;建筑外墙,采用强度等级不低于A5.0的蒸压砂加气混凝土砌块;建筑外墙砌块的强度普遍高于内墙;建筑外墙自保温墙体采用蒸压砂加气混凝土砌块时,应选择密度级别为B06或B07的砌块,两种砌块的性能参数如表3所示[3]。
表3 蒸压砂加气混凝土砌块的性能参数
在本建筑工程中,采用的是密度级别为B06、厚度为460mm的蒸压砂加气混凝土砌块,内外抹灰层厚度均为20mm,墙体总厚度为砌块与抹灰层的总和,即500mm,此砌块选用方式满足建筑保温隔热和节能环保的要求。
1)砌筑砂浆采用强度等级不低于M5、高粘结性、良好保水性的专用砂浆,向其中掺入有机或无机塑化剂,必要时掺入干粉砂浆,提升蒸压砂加气混凝土砌块砌筑砂浆的性能;2)砌块与墙柱连接部位留拉结筋,压埋2Φ6钢筋,竖向间距为500mm~600mm,防止主体结构和围护墙体衔接部位因温度的剧烈变化而出现收缩裂缝。此外,考虑到砌块收缩拉裂墙体的问题,每砌筑1.5m后,用2Φ6通长钢筋拉结;3)窗台与窗间墙交接部位的应力集中,受力条件差,可能因砌体收缩而出现裂缝,针对此问题,在窗台设置钢筋混凝土现浇带,达到抗变形、抗裂的效果;4)墙体长度超过5m时,在中间设钢筋混凝土构造柱。墙厚≤120mm且墙体高度超过3m以及墙厚≥180mm且墙体高度超过4m时,均在墙高中腰处增设钢筋混凝土腰梁。在大跨度或大高度的墙体中设置构造梁柱后,适当分割墙体,避免砌体因干缩变形而产生叠加值[4]。
根据施工要求采购蒸压砂加气混凝土砌块,进场时进行检验。通过平板车将砌块从堆场运输至各楼层,以规格、强度等级为依据,分类堆放至指定位置,方便砌筑墙体时取用。砌块堆放高度不超过1.5m,每堆砌块均要堆放整齐。砌块的转运均要轻拿轻放,并事先采取防水措施。
砌筑前,清理砌筑面的浮灰。在砌筑第一批砌块时,先将基面清理干净,再施作找平层,要求第一批砌块位置准确以及稳定可靠,为后续砌筑打好基础。第一、二批砌块采用90宽或190宽的承重多孔砖。随砌随勾缝,形成1~3mm的凹缝,灰缝横平竖直、上下错缝,厚度约为10mm,砂浆饱满度不低于80%。建筑蒸压砂加气混凝土砌块砌筑采用专用粘结剂且为薄层砌筑法时,将灰缝厚度调整至3~5mm。
墙体每次砌筑高度不超过1.5m,分多次完成墙体砌筑。前一次砌筑砂浆终凝后,可进行下一次砌筑,以此类推,且每日砌筑量最多为2.4m。砌筑位置即将接近顶部时,暂时保留空隙不砌筑,至少经过7d后才可嵌填顶部空隙或采用斜砌的方法进行处理。在墙上留置临时施工洞口,净宽度不大于1m,侧边离交接面墙体不少于500mm。沿墙体高度方向,每隔400mm在水平缝内预埋2φ6钢筋,从留槎部位算起,每边的钢筋埋入长度不少于700mm。在墙体埋设电线时,可根据管线规格用合适的搂槽工具进行开槽,禁止锤斧剔凿或采取其它对墙体损伤较大的开槽方法。开槽后,清理槽内的杂物,敷设电线管,用加气混凝土修补砂浆填充密实,使开槽部位与周边墙面平齐,管线埋设需在抹灰前完成[5]。墙体砌筑施工工艺流程,如图1所示。
图1 蒸压加气混凝土砌块砌筑工艺流程
1)抹灰工艺流程为:清理墙面→修补勾缝→洒水润湿基层→做灰饼→挂网→拉毛墙面→抹灰(分底层、中层、面层三部分,逐层依次进行)→修整及清理。
2)抹灰前,检查基面并进行处理。例如,基层平整度较差时,分多次找平。砌块表面的杂物需被清理干净,墙面的孔洞以及各类缺陷均要进行填补或以其它方式处理。
3)向清理干净的砌块表面涂刷专用界面剂,充分浇水再抹胶质水泥浆。浇水具有必要性,原因在于蒸压砂加气混凝土砌块的毛细作用较差,单端吸水试验结果显示其24h大量吸水后仍存在一段较长时间的吸水过程,需在10d以后才基本达到平稳状态,因此若在不采取基层处理措施时便贸然砌筑,蒸压砂加气混凝土砌块将剧烈吸收抹灰层中的水分,砂浆的性能因含水量的降低而退化,易引起抹灰开裂与空鼓问题,足以见得浇水的必要性。浇水量以蒸压砂加气混凝土饰面的基层含水量达到0.5kg/(m2·h)为准进行灵活控制。
4)暗埋管线的孔槽、门窗等洞口的有角部位、不同材料基体交接部位、抹灰总厚度在35mm以上的部位均要设置钢丝网或玻纤网格布作为加强网,与基体搭接宽度不少于100mm,提升抗裂效果。铺设时,先向基层涂抹聚合物砂浆,再将加强网展平,压入聚合物砂浆内,稳定性不足时可用钢钉加固。
5)蒸压砂加气混凝土砌块的线膨胀系数和弹性模量均与传统砂浆不同,受温度变化以及材料干缩的影响,结合部位存在强烈的剪应力,抹灰层在力的作用下出现开裂、起鼓、掉皮问题。为此,需要优化底层抹灰砂浆,尽可能采用各项性能指标均与加气混凝土相近的材料,减少材料的性能差异。抹灰分层进行,使各抹灰层的收缩值、弹性模量相适应。根据现场试验结果,认为每遍抹灰砂浆的厚度以5~8mm为宜。待底层抹灰终凝后,才可进行第二层抹灰。若两层抹灰时间间隔过短,易出现空鼓、开裂缺陷,因此适当延长两层的间隔时间,使底层抹灰稍微干缩以及有微裂,此过程中底层抹灰释放部分开裂应力,有利于各抹灰层的稳定结合,降低抹灰层质量缺陷的发生率。考虑到砌块尺寸较小,抹灰层总厚度不超过20mm。
6)严格依据配合比拌制砂浆,浆液均匀,机械喷灰、人工抹灰时,砂浆的稠度分别以120~140mm、80~100mm为宜。砂浆拌制完成后,若性能达标,应尽快投入使用。外墙饰面砖不宜过厚,因为加气混凝土砌块抗拉强度低,砖过厚时难以保证黏结稳定性[6]。
1)墙体砌筑采用蒸压砂加气混凝土砌块,进场时进行检验,进场后堆放在平整、坚固、无积水的场地。根据砌块的规格分类存放,堆置高度不超过1.2m;2)砌块排版时,尽可能选择整砖,减少因砌块切割而产生的废砖量,也可提高砌筑效率,保证墙体砌筑效果;3)砌块错缝搭接,不满足此要求时,在水平灰缝中加筋或加网连接;4)在墙、柱上设立皮数杆,灰缝厚度为10mm~15mm;5)从转角处和定位处开始,同时砌筑内外墙的蒸压砂加气混凝土砌块,应做到两个方向同步砌筑,外墙转角部位禁止留直槎。墙体临时间断处留长度不小于高度2/3的斜槎,且条件允许时尽可能将临时间断部位规划在门窗洞口处;6)纵横墙交接部位,需要交错咬槎搭接;7)填充墙施工时,沿墙体高度方向每隔500mm设一处2φ6拉筋,伸入墙体的部分不少于墙体长度的1/5且至少达到700mm;8)砌块必须摆正,布设到位后不得撬动,若由于砌块平整度或垂直度不达标等原因而需重摆时,需要搬开砌块,清理干净原砂浆,再重新铺灰砌筑;9)砌块砌筑时,铺灰长度不超过砌块长度,铺设的砂浆应具有平整性和饱满性;10)砌体灰缝横平竖直,竖缝、水平灰缝的砂浆饱满度分别不低于80%、90%,勾缝砂浆需饱满,不可出现透明缝、瞎缝。
1)墙体的传热系数、热惰性均符合热工性能要求,可提高建筑的节能环保水平,利用蒸压砂加气混凝土砌块进行墙体施工有利于建造节能型建筑。
2)蒸压砂加气混凝土砌块尺寸标准,内墙面可直接披嵌,施工效率较高,无须安排过多的员工进行内粉刷作业,减轻员工劳动强度。蒸压砂加气混凝土砌块砌筑时的现场湿作业量较少,缓解施工污染,符合建筑工程现场文明施工的工程理念。
3)蒸压砂加气混凝土砌块的力学性能良好,轻质化特性突出,可在保证建筑外墙外保温工程施工效果的同时减轻结构重量,降低对建筑基础的要求,节省基础挖方量,因此无论在提高施工质量还是降低施工成本等方面均有重要作用。
以某建筑工程为例,研究了蒸压砂加气混凝土砌块在建筑外墙外保温工程中的应用要点,并从质量、施工效率、成本多个维度评价蒸压砂加气混凝土砌块的应用效果。实践表明,蒸压砂加气混凝土砌块的综合应用效果良好,可推广至建筑外墙外保温工程中。同时,建议设计单位做好设计工作,确定砌块的类型、砌筑方案、质量控制措施等,施工单位严格依据规范和方案要求进行施工,并注重勾缝、抗裂等施工细节,在各专业人员的配合下,提高蒸压砂加气混凝土砌块施工质量。