多功能混凝土小型砌塊的研究與應(yīng)用
由中國建筑科學(xué)研究院承擔研究并完成的“多層新型混凝土砌塊住宅綜合技術(shù)”，是原國家科委和建設(shè)部聯(lián)合下達的“2000年小康型城鄉(xiāng)住宅科技產(chǎn)業(yè)工程項目”中的子專題項目，于1999年2月5日通過了建設(shè)部組織的專家鑒定。該課題是針對解決國內(nèi)砌塊建筑的質(zhì)量通病，從砌塊生產(chǎn)到砌塊建筑設(shè)計與施工的各個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，提出解決辦法、推出新產(chǎn)品及其應(yīng)用的相應(yīng)技術(shù)措施。本文僅介紹該課題中有關(guān)多功能混凝土小型砌塊的部分，并包括其保溫性能及施工要點的研究。
1 多功能混凝土小型砌塊及其配套產(chǎn)品的研究
1.1 多功能混凝土小型砌塊
1.1.1 外表面裝飾砌塊 可與普通混凝土小型空心砌塊組成復(fù)合墻。在解決砌塊住宅保溫、隔熱的同時，又是建筑的外裝飾表面，同時亦是防止砌塊建筑滲、裂的一道防線。它不僅可用于新建住宅，還可作為舊建筑外裝飾的新穎的飾面材料。外形尺寸主系列為390mm×90mm×190mm、390mm×90mm×90mm(長×寬×高)兩種。裝飾面有光面、條紋面、劈裂面3種類型，可以是原色混凝土，也可以是彩色混凝土。另外在裝飾砌塊槽內(nèi)插入聚苯板就形成保溫裝飾砌塊。
1.1.2 帶裝飾面的承重砌塊 帶有各種裝飾面的空心砌塊，可直接用作砌塊住宅的外墻。標準規(guī)格為390mm×190mm×190mm，砌筑方法完全同于普通混凝土小型空心承重砌塊，建筑應(yīng)采用內(nèi)保溫方式。裝飾面可分浮雕型、條紋型、劈裂面型3大類，可以是原色混凝土，也可以摻入色漿形成彩色裝飾面。
1.1.3 水泥聚苯小型空心輕質(zhì)砌塊 這種砌塊是利用廢聚苯和水泥制成的空心砌塊，可以改善屋面的保溫隔熱性能，有390mm×190mm×190mm\,390mm×90mm×190mm兩種規(guī)格，前者主要用于平屋面，后者主要用于坡屋面。
1.2 配套產(chǎn)品
1.2.1 砌塊用新型砌筑砂漿 經(jīng)過多種配方的設(shè)計和對比試驗，采用摻入砂漿增稠劑的方法配制出具有良好的和易性、流動性、保水性及粘聚性的新型砌筑砂漿，可提高砌塊砌體的砌筑質(zhì)量及抗?jié)B性能。技術(shù)指標如下：稠度50～70mm；粘聚性，抹在砌塊立面不掉落；抗壓強度＞15MPa；抗剪強度＞0.30MPa；抗?jié)B性能＞S6；抗凍性能，-20℃凍融循環(huán)25次，強度損失率≯20%，質(zhì)量損失率≯5%。
1.2.2 KS－1型防滲劑 是一種無毒、無臭、不腐、不燃的白色乳液，按水泥重量的2%～3%摻入，在此摻量范圍內(nèi)對強度影響不大。它可用于提高外墻砌塊的防滲性能，也可摻入砌筑砂漿和抹灰砂漿中。其作用為：提高砂漿憎水性，防止毛細吸水；改善和易性，增加材料密實度；降低吸水率，減小干縮性；防滲性能穩(wěn)定持久，產(chǎn)品保質(zhì)期長。
2 砌塊墻體及屋面保溫隔熱問題的研究
2.1 裝飾砌塊復(fù)合墻體
一系列試驗研究結(jié)果表明，裝飾砌塊與普通砌塊組合的復(fù)合墻體，可滿足夏熱冬冷地區(qū)的保溫、隔熱要求；裝飾砌塊與普通砌塊之間夾設(shè)一定厚度的聚苯乙烯泡沫塑料保溫層，可滿足寒冷地區(qū)的保溫、隔熱和節(jié)能要求。新型復(fù)合墻是遵照現(xiàn)行規(guī)范、規(guī)程，按居住建筑達到節(jié)能50%設(shè)計的保溫隔熱建筑構(gòu)造。具體做法如下：
(1)夏熱冬冷地區(qū)采用90mm厚保溫裝飾砌塊加普通190mm厚空心砌塊復(fù)合做法(見圖1)。圖1 第1種組合墻
(2)寒冷地區(qū)使用90mm厚裝飾砌塊加聚苯板加普通190mm厚空心砌塊復(fù)合做法(見圖2)；圖2 第2種組合墻
(3)此夏熱冬冷地區(qū)和寒冷地區(qū)也可采用190mm厚承重裝飾砌塊加內(nèi)保溫復(fù)合墻的做法。
新型復(fù)合墻熱工性能指標如表1所示。
表1 新型復(fù)合墻體的保溫、隔熱性能
| 墻體名稱 | 熱阻值 (m2.K/W) | 相當于磚墻厚度(mm) | 內(nèi)表面最高溫度(℃) | 相當于磚墻厚度(mm) | 與240mm磚墻的差距(℃) |
| 190mm厚單排孔砌塊外側(cè)扣90mm厚裝飾塊 | 0.35 | 270 | 36.4 | 220 | +0.6 |
| 190mm厚單排孔砌塊外側(cè)扣90mm厚保溫裝飾塊 | 0.42 | 320 | 35.8 | 240 | 0 |
| 190mm厚單排孔砌塊加聚苯板，外側(cè)扣90mm厚裝飾塊 | 0.88 | 700 | 35.5 | 250 | -0.3 |
2.2 水泥聚苯空心砌塊保溫屋面
水泥聚苯空心砌塊用于屋面保溫隔熱層，其做法如下：
(1)在夏熱冬冷地區(qū)采用90mm厚水泥聚苯空心砌塊作為坡屋面保溫隔熱層；在寒冷地區(qū)采用90mm厚水泥聚苯空心砌塊，其下再加水泥聚苯板保溫層。水泥聚苯板厚度根據(jù)室外計算溫度經(jīng)計算確定。
(2)使用190mm厚水泥聚苯空心砌塊做平屋面的保溫層，通過改變其下部保溫層的厚度，可分別適用于夏熱冬冷地區(qū)或寒冷地區(qū)。
(3)將190mm厚水泥聚苯空心砌塊或混凝土空心砌塊對孔排列，有序的組織通風(fēng)，可作為隔熱屋面的通風(fēng)間層。水泥聚苯空心砌塊通風(fēng)屋面熱阻值為1.0(m2.K)/W，相當于750mm以上厚磚墻。
3 裝飾砌塊復(fù)合墻體防裂抗?jié)B措施
3.1 防裂措施
防止建筑物兩端墻體開裂應(yīng)采取以下措施：①采用坡屋面、復(fù)合墻，可減少結(jié)構(gòu)溫度變形，利于防裂；②在建筑兩端的開間窗臺部分加設(shè)圈梁一道；③在門窗洞口側(cè)的砌塊墻內(nèi)加設(shè)芯柱；④建筑物兩端墻上及前后檐墻適當部位開設(shè)陽臺門或落地門窗。
3.2 抗?jié)B措施
裝飾砌塊復(fù)合墻體在設(shè)計施工中應(yīng)采取以下防滲措施：①裝飾砌塊與普通砌塊復(fù)合的外墻，內(nèi)外兩層砌塊砌筑灰縫砂漿均應(yīng)飽滿，隨砌隨勾縫，并應(yīng)在其外表面使用具有防滲性能的砂漿嚴密勾縫；②使用帶裝飾面承重砌塊，砌筑灰縫砂漿應(yīng)當飽滿，豎縫砂漿密實，并應(yīng)在其外表面使用具有防滲性能的勾縫砂漿嚴密勾縫；③凡用于外墻面的裝飾砌塊的外表面均應(yīng)有良好的抗?jié)B性能；④凡砌塊墻身出屋面的部分，必須采用不少于60mm厚的現(xiàn)澆混凝土壓頂，確保砌塊墻上端內(nèi)孔不滲水；⑤采用復(fù)合外墻時，應(yīng)在每層建筑裝飾砌塊墻的最下一道灰縫處，設(shè)置10mm@600mm的出水孔。
4 裝飾復(fù)合小砌塊住宅設(shè)計、施工要點
4.1 裝飾砌塊復(fù)合墻體
(1)在砌筑時普通砌塊應(yīng)盡量使用主砌塊即390mm×190mm×190mm，并應(yīng)對孔、錯縫搭砌，搭接長度最小為100mm。當出現(xiàn)兩皮以上通縫時，在通縫間應(yīng)設(shè)置鋼筋網(wǎng)片或水平筋。
(2)承重墻的砌塊和砂漿等級應(yīng)按設(shè)計確定，承重砌塊強度一般不低于MU7.5，混合砂漿不低于M10。對于8度抗震設(shè)防區(qū)6層居民住宅用于1～2層的砌塊強度不應(yīng)低于MU10。
(3)縱橫承重墻均應(yīng)同步砌筑，不宜留后砌縫。非承重墻宜與承重墻同步砌筑，當需要后砌時，應(yīng)沿墻高@600mm，配置鋼筋網(wǎng)片或拉結(jié)鋼筋。
(4)應(yīng)按小砌塊排列圖砌筑，按設(shè)計要求放置鋼筋網(wǎng)片、及時預(yù)埋暗管線及固定門窗，水、暖、衛(wèi)、電專業(yè)用專用砌塊。
(5)要求采用雙排腳手架施工。
(6)砌筑時應(yīng)從房屋外墻轉(zhuǎn)角或定位處開始盤角，盤角高度不超過3皮砌塊。墻體搭接嚴禁留直槎。
(7)對小砌塊砌筑要求隨時清除表面穢物、毛邊，隨時勾好灰縫。此外對鋪灰漿，預(yù)埋木磚、鐵件，設(shè)備電氣走管、留洞，現(xiàn)澆樓板、圈梁等以及施工現(xiàn)場防雨措施，各個施工環(huán)節(jié)在?