非承重蒸压灰砂砖在小高层住宅中的应用

[摘  要] 随着粘土砖逐渐被淘汰，新型墙体材料得到了很大发展。通过对上海市某小高层住宅应用非承重蒸压灰砂砖的情况分析，对非承重蒸压灰砂砖的应用进行了探讨。
[关键词] 蒸压灰砂砖；非承重；应用；住宅
  
蒸压灰砂砖是以砂、石灰为主要原材料，允许掺入颜料和外加剂，经坯料制备、压制成型、高压蒸气养护而成的墙体材料。目前，蒸压灰砂砖的主要标准有：国家标准《蒸压灰砂砖》GB11945-1999，涵盖范围为“实心灰砂砖”，强度等级分为MU10，MU15，MU20，MU25四个等级；行业标准《蒸压灰砂多孔砖》JC/T637-2009，涵盖范围为“防潮层以上的建筑承重部位”，强度等级分为MU15，MU20，MU25，MU30四个等级；以及一些地方标准，如上海市地方标准《非承重蒸压灰砂多孔砖技术要求》DB31/T599-2012，涵盖范围为建筑物防潮层以上的非承重墙体部位，强度等级分为MU7.5和MU10.0两个等级。
 

1. 蒸压灰砂砖的发展现状

    灰砂砖在欧洲应用较多，德国是应用灰砂砖最早，用量较大的国家。到2010年，德国的灰砂砖生产企业近两百家,年产量55亿块左右。灰砂砖占墙体材料总量的32%，产品向空心化和大块型方向发展。
早在1913年，我国第一家蒸压灰砂砖厂在广州建成投产，但不久后便停产。1958年，新中国成立后的第一家蒸压灰砂砖厂在北京建成投产，到2010年，全国灰砂砖年生产能力近200亿块。
由于蒸压灰砂砖相比粘土砖成本较高，推广力度不够，因此，发展受到了限制。近年来，随着国家节能环保战略的深化，粘土砖逐步被禁用，使得新型墙体材料得到了很大发展。作为一种新型的墙体材料，蒸压灰砂砖已列入了2013年最新公布的《新型墙体材料产品目录》和《墙体材料行业结构调整指导目录》，其性能得到了广泛认可，为蒸压灰砂砖，特别是蒸压灰砂多孔砖的发展创造了有利的条件。
 

2. 蒸压灰砂砖的优、缺点
   2.  蒸压灰砂砖的主要优点：

   （1）适用范围广。蒸压灰砂砖强度等级多，强度高，从MU7.5到MU30均可生产，能适应承重墙体、非承重墙体以及建筑基础等不同用途的需求。与其它新型墙体材料相比，适用范围广；
（2）耐久性好。蒸压灰砂砖致密、高强，因此抗冻融、抗碳化、抗干缩等耐久性能优良。特别是相对于其它新型墙体材料，能有效减少墙体裂缝；
（3）保温性好。蒸压灰砂砖墙体热焓大，蓄热量多，具有良好的保温隔热性能；
（4）隔声性好。墙体的隔声性能主要由墙体单位面积的质量，即面密度决定，面密度越大，隔声量越高。蒸压灰砂砖的面密度相对较大，因此隔声性能较好；
（5）利于环境保护。生产蒸压灰砂砖不需要粘土,可以节约耕地。所用原料广泛易取，可以利用河道淤积的河沙，矿山废弃的尾矿砂，建筑废弃物等废弃材料，减少浪费和污染。并且，蒸压灰砂砖的生产能耗相对较低。

2.  蒸压灰砂砖的主要缺点：

（1）蒸压灰砂砖表面光滑平整，孔隙率小，因此与砂浆之间的粘结较差。一方面，与砌筑砂浆之间的粘结强度低，使得砌体抗剪强度偏低；另一方面，与抹灰砂浆之间粘接性差，容易造成抹灰层的空鼓和开裂； 
（2）蒸压灰砂砖吸水速度较慢。如果砌筑砂浆含水量大，会降低砂浆强度，影响砌体质量。如果抹灰层较厚，会导致水分不能及时吸收，容易造成抹灰层开裂。 
（3）蒸压灰砂砖受其自身特性影响，不能用于长期受热200℃以上、受急冷急热和有酸性介质侵蚀的建筑部位。
 

3. 非承重蒸压灰砂砖在小高层住宅中的应用介绍

本项目位于上海市浦东新区航头镇，于2010年2月开工建设，2012年3月完成竣工备案。总建筑面积约12万平方米，其中住宅面积约10万平方米，公建配套约2万平方米。小区由13幢14至18层住宅楼，1幢3层社区配套用房以及地下车库和其它附属用房组成。
    住宅结构类型为剪力墙结构，其内、外墙的填充墙主要采用非承重蒸压灰砂多孔砖，零星部位采用蒸压灰砂实心砖。3层社区配套房结构类型为框架结构，其内、外墙的填充墙采用混凝土小型空心砌块。

3.  砌筑材料选择

在以往开发建设的项目中，主要使用粘土空心砖和混凝土小型空心砌块作为非承重墙的砌筑材料。
在使用中，突出的问题是墙体裂缝和渗漏。特别是混凝土小型空心砌块，由于其本身干缩大以及与混凝土之间的热胀冷缩效应，使得这一问题更加突出。由于墙体裂缝和渗漏，导致在交付使用后产生大量的投诉和索赔，造成了很大的经济损失，严重影响了企业信誉。
粘土砖由于对耕地的破坏以及较高的生产能耗，国家对于粘土砖的禁用力度不断增强，上海市已在非承重墙体中全面禁止使用粘土砖。
因此，本项目需要采用一种产生裂缝小，经济合理的非承重墙体材料，以代替粘土砖的使用。
在《砌体结构设计规范》GB50003-2011中，蒸压灰砂普通砖的线膨胀系数优于各类混凝土砖和砌块，而收缩率相同。有研究表明，蒸压灰砂砖的干缩值优于混凝土空心砌块和加气混凝土砌块。此外，我们对在非承重墙体中实际应用蒸压灰砂多孔砖的项目进行了考察，考察结果显示，使用非承重蒸压灰砂多孔砖确实减少了墙体裂缝的产生。
从材料价格上比较，相同厚度墙体，非承重蒸压灰砂多孔砖高于混凝土小型空心砌块，与加气混凝土砌块相近。但考虑到后期质量投诉的减少，蒸压灰砂多孔砖的综合效应相对较高。
通过反复的比较和考察，本项目最终选择了非承重蒸压灰砂多孔砖作为住宅工程的非承重墙体砌筑材料。

3.  砂浆选择

蒸压灰砂砖表面光滑平整，粘结力相对较差，为了提高蒸压灰砂砖砌体的强度、减少裂缝的产生，必须提高砂浆的质量及其稳定性。
相对于现场拌制砂浆，干混砂浆无论从粘结力、稳定性还是抗裂性方面都有明显的优势。此外，国家也在大力推广干混砂浆的应用。基于上述原因，本项目的墙体砌筑砂浆及抹灰砂浆均采用干混砂浆。

3.  砖块要求

实验表明，蒸压灰砂砖在出釜后的一定时间内，干缩速度慢，干缩值大，但在干燥的环境下放置较长时间后，其实际干缩值与烧结砖相差不大。因此，为减少墙体裂缝的产生，在蒸压灰砂砖出釜后,必须经过28天以上的自然养护，才可以用于填充墙的施工。在实际施工中，要求施工单位及监理单位认真检查、核对蒸压灰砂砖的合格证和生产日期。距生产日期不足28天的，应专门堆放并作标识，避免误用。
    蒸压灰砂砖的吸水率与烧结砖相近，但由于其表面光滑平整，孔隙率较烧结砖小，因此，吸水和失水速度较烧结砖慢。有实验资料表明，蒸压灰砂砖的含水量过低或过高, 均会使砌体的抗剪强度降低。因此，在实际施工中，要求提前两天给砖块浇水，放置一天后再进行砌筑，禁止一边浇水一边砌筑，禁止干砖、吸水饱和砖和被雨淋湿的砖块上墙。砖块堆放也要做好防水措施，避免底部积水，雨天要进行覆盖，避免雨淋。

3.  砌筑要求

施工过程中，在严格执行《砌体结构工程施工质量验收规范》GB50203规范的同时，也参照了广东省标准《非承重蒸压灰砂砖墙体工程技术规程》DBJT15-32-2003。结合非承重蒸压灰砂砖的特点，有几个方面需要特别注意。
一是严格控制砌筑砂浆的含水率。由于蒸压灰砂砖吸水速度慢，砌筑砂浆含水率大会降低砂浆强度，影响砌体质量，因此，需要对砂浆的含水率进行控制。禁止在已拌和好的砂浆中掺水，所有砂浆应在规定的使用时间内使用完毕，超过时间的砂浆不得使用。
二是灰缝的厚度和砂浆饱满度。灰缝的厚度和砂浆饱满度与提高砌体抗剪强度、防止产生收缩裂缝关系很大。由于蒸压灰砂砖表面光滑平整，粘结力较粘土砖差，因此更要加强灰缝厚度和饱满度的检查。根据《砌体结构工程施工质量验收规范》中对填充墙砌体工程的规定：空心砖砌体水平灰缝饱满度应按净面积计算不得低于 80%；垂直灰缝应填满砂浆，不得有透明缝、瞎缝、假缝。根据《非承重蒸压灰砂砖墙体工程技术规程》规定：砌体的水平灰缝厚度和竖向灰缝宽度应控制在8～12㎜范围内，以10㎜为宜，竖向灰缝宜采用端面铺灰挤浆法。在实际施工中，有些工人习惯采用传统操作方法，仅在砖的端部边缘刮砂浆，导致竖向灰缝饱满度无法达到要求，需要加强对工人的技术交底和施工检查。
三是砌筑方法的运用。根据《非承重蒸压灰砂砖墙体工程技术规程》的规定：宜采用 “三一砌筑法”进行施工。相对于铺浆砌筑法而言，三一砌筑法灰缝饱满、粘结性要好于铺浆砌筑法，但劳动强度要高于铺浆砌筑法。由于蒸压灰砂砖相对于粘土砖粘结力差，因此，在施工中，要求施工单位严格按“三一砌筑法”施工。
四是砌筑高度。由于灰砂砖的吸水速度慢，导致砂浆早期强度发展缓慢，如果连续砌筑高度过高，容易产生砂浆流失，引起砌体变形，因此，需要控制连续砌筑的高度。根据《砌体结构工程施工质量验收规范》规定：每日砌筑高度应控制在1.5m或一步脚手架高度内；根据《非承重蒸压灰砂砖墙体工程技术规程》规定：雨天施工不宜超过1.2米。在施工中，要求施工单位严格按相关规范的要求控制砌筑高度，不允许出现超砌的现象。

3.  抹灰要求

蒸压灰砂砖吸水速度慢，砂浆过稀会造成抹灰强度低，抹灰层易产生空鼓、开裂。因此，同砌筑砂浆一样，需要对抹灰砂浆的含水率进行控制。
根据《非承重蒸压灰砂砖墙体工程技术规程》规定，墙体抹灰宜在砌体完工七天后进行。考虑到蒸压灰砂砖吸水速度慢的特点，在施工中，严格要求施工单位按上述时间要求进行施工。
蒸压灰砂砖表面光滑，粘结力较差，为此，在抹灰前，先涂刷界面剂, 以提高抹灰与墙体的粘结性能，减少空鼓、裂缝的产生。此外，为减少填充墙和混凝土墙之间裂缝的产生，在两种墙体的接头处打10mm厚建筑封胶，并钉200mm宽的玻纤网格布。

3.  应用效果

通过上述对材料和施工过程的控制，在项目2年保修期结束时，经统计，本项目住宅楼由于墙体裂缝和渗漏产生的投诉率远远低于以往使用粘土空心砖和混凝土小型空心砌块的项目。同时，同小区内使用混凝土小型空心砌块的3层社区配套房，内、外墙均出现了明显裂缝。通过对比可以看出，在非承重填充墙中使用蒸压灰砂多孔砖可以有效减少墙体裂缝、渗漏的产生。
 

4. 应用非承重蒸压灰砂砖遇到的问题

在应用非承重蒸压灰砂砖的过程中，也遇到了一些实际的问题，主要有：
4.1 节能计算软件缺乏蒸压灰砂砖
在设计过程中，对于3层框架结构的社区配套房，曾设想采用非承重蒸压灰砂多孔砖代替混凝土小型空心砌块用于填充墙和内隔墙使用，但在设计单位进行节能计算时，发现节能计算软件中没有蒸压灰砂砖的选项，而没有节能计算成果，无法通过设计审图，因此，最终未能在社区配套房中使用蒸压灰砂砖。虽然在施工过程中采用了多种措施以避免开裂，但在交付后，社区配套房仍出现了墙面开裂和渗漏的现象。
鉴于蒸压灰砂砖已列入了最新的《新型墙体材料产品目录》和《墙体材料行业结构调整指导目录》，建议相关的配套措施应尽快跟上，避免对产品推广造成不利影响。
4.2 没有全国性的非承重蒸压灰砂砖的产品标准
本项目在施工阶段，仅有《蒸压灰砂砖》GB11945-1999和《蒸压灰砂多孔砖》JC/T637-2009两个产品标准可供使用，分别针对“实心灰砂砖”和强度等级为MU15至MU30的“防潮层以上的建筑承重部位”的蒸压灰砂多孔砖。因此，在工程的施工阶段，对于在非承重部位使用蒸压灰砂多孔砖，只能参照相关规范的要求。
上海市地方标准《非承重蒸压灰砂多孔砖技术要求》DB31/T599-2012于2012年10月起实施，涵盖了强度等级MU7.5和MU10.0的建筑物防潮层以上的非承重墙体部位，但是，该标准仅为地方标准，并不能在全国范围内使用。为了避免对蒸压灰砂砖的推广造成不利影响，应尽快制定全国性的非承重蒸压灰砂多孔砖的标准。
4.3 生产企业规模小，生产技术、管理水平有待提高
在考察、选择供货企业的过程中，发现上海地区多数的蒸压灰砂砖生产企业规模偏小，生产技术，管理水平相对不高，与国外先进的生产企业相比，差距更加明显，使得客户对于选择蒸压灰砂砖产品存在疑虑。对此，相关生产企业应该抓住目前国家大力推进新型墙体材料发展的有利条件，升级设备，加强管理，通过产品质量的提高抓住客户，扩大市场。
 
参考文献:

[1]董祥 田启星.从上海奥林匹克花园项目探讨新型墙体材料的发展[J].砖瓦,2010,(02).

[2]李从典.我国蒸压砖发展现状和前景[J].新型墙材,2010,(1).

[3]濮松荣;濮宗杰.灰砂砖技术赴德考察报告[J].河南建材,2000,(2).
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