1.1我國輕集料混凝土小型空心砌塊的發展概況

　　近年來隨著墻材革新與建筑節能以及高層建筑的發展,輕集料混凝土小型空心砌塊(下稱輕集料小砌塊),由于它重量輕、保溫性能好、裝飾貼面粘貼強度高、設計靈活、施工方便、砌筑速度快、增加使用面積、綜合工程造價低等優點,特別在寒冷地區發展速度相當快,從來看,據有關資料介紹,迄今為止,各省、自治區、直轄市都建有規模大小不等的砌塊廠,縣鎮以上的砌塊廠(工場)逾萬,砌塊年生產能力總計約7000萬m3,其中輕集料小砌塊約40%,將近3000萬m3,各地每年還在新建、改造砌塊廠,這個發展速度已成為取代粘土實心磚,與其他墻體材料很有競爭優勢的節能墻體材料,特別在高層建筑作外圍護結構深受設計、施工使用單位好評,有些地區如哈爾濱等地在高層建筑的外墻,超輕陶粒混凝土小砌塊已占主導地位。近年來,隨著高強陶粒的發展以及粘土實心磚的禁止使用,有的地區已配制出承重保溫陶粒混凝土節能小砌塊,應用于多層建筑的工程上,收到了良好的節能和技術經濟效果。

　　1.2輕集料小砌塊的種類

　　用堆積密度不大于1100kg/m3的輕粗集料與輕砂、普通砂或無砂配制成干表觀密度不大于1950kg/m3輕集料混凝土制作的小砌塊稱為輕集料混凝土小砌塊。輕集料小砌塊的分類按輕集料種類分為:人造輕集料(頁巖陶粒、粘土陶粒、粉煤灰陶粒、大顆粒膨脹珍珠巖)、天然輕集料(浮石、火山渣)、工業廢料輕集料(自然煤矸石、煤渣等)配制的混凝土小砌塊。按用途分為:保溫型、承重保溫型、承重型輕集料小砌塊。按砌塊孔的排列分為:實心、單排孔、多排孔小砌塊。

　　1.3輕集料小砌塊的主要技術指標

　　參見《輕集料混凝土小型空心砌塊》GB/T15229-2002新標準的要求、《民用建筑節能設計標準》JGJ26-95要求。

　　2存在問題及原因分析

　　2.1在陶粒小砌塊中大量摻入煤渣

　　隨著墻改深入發展以及粘土磚的禁止使用,輕集料小砌塊廠如雨后春筍發展起來,特別在寒冷地區發展更快,僅就哈爾濱市近幾年就擁有50多家砌塊廠,北京也有70多個企業,其中陶粒小砌塊占80%以上,廠家多了就出現競爭,施工單位或使用單位,可以任意挑選,一般不以質量為重,造成相互壓價。廠方為了*,原材料采用愈便宜愈好,以獲取暴利,從而促使產品質量迅速下降,主要是在陶粒砌塊中摻入大量的民用鍋爐煤渣,多達80%以上;煤渣與陶粒每立方米的比價相差約10倍,由于煤渣特別是北方采暖地區的民用鍋爐煤渣燃燒不充分,含碳量較高,有的高達36%,一般都以焦炭的形式出現,因此吸水率較大,造成小砌塊吸水率大都超過15%,有的高達35%,由于吸水率大,凍脹破壞力大,造成砌塊抗凍性差,25次凍融即出現嚴重缺棱掉角,強度損失達30%以上,嚴重影響產品與工程質量。

　　2.2小砌塊養護不到期即出廠

　　有的廠方為了增加產量獲取利潤,小砌塊自然養護7～10天即出廠,出廠前砌塊無一切防雨和排水措施,因此,相對含水率超標,上墻后干縮率大,這是造成墻體開裂的重要原因。為了防止砌塊裂縫,新標準中調整了大吸水率指標為20%,并增加了干縮率指標,明確提出了,陶粒混凝土砌塊中,煤渣在陶粒混凝土的摻量不應大于輕粗集料總量的30%,從編制組調查的資料來看(見表1)。不同小砌塊集料品種其吸水率、干縮率的平均值除煤渣砌塊、非煅燒陶粒砌塊的干縮率外,基本都能滿足新標準的要求。但煤渣砌塊與陶粒砌塊相差很大,平均吸水率大72%,平均干縮率大110%,這些數據主要從正式檢測報告中收集到的,一般都是合格品,從調查中發現,還有一些不合格品沒有正式報告,其煤渣砌塊吸水率高達35%,干縮率更大,因此煤渣摻量過多會直接影響陶粒砌塊的吸水率和干縮率,據了解有的單位采取一定措施(煤破碎、過篩、自動喂料、沸騰爐燃燒,煤渣的質量是比較好,可以直接使用,但不能稱陶粒混凝土砌塊,特別在非采暖地區,沒有凍融破壞,是*可以應用的)。為了防止砌塊上墻干縮裂縫,在有條件的地方砌塊養護必須保證28天才能出廠,一般來講干燥收縮在28天內大,以后逐漸減少,但還會產生。為了保險起見,在有條件的地區養護到40天出廠。大慶地區在地方技術規程中,明確規定普通混凝土小砌塊自然養護齡期宜控制在40天以上;對蒸養砌塊出窯后也不應少于20天出廠是必要的。

　　2.3缺棱掉角較多,外觀質量不良

　　有的工廠陶粒粒徑太大,超過20mm級配不合理;水泥用量較少,保溫砌塊水泥用量僅80～100kg/m3,抗壓強度不達標,直接影響外觀質量。

　　2.4砌塊塊型不合理

　　輕集料混凝土小型空心砌塊,由于保溫性能好,受到寒冷地區普遍歡迎,其保溫性能好,一方面是采用輕集料配制的混凝土,導熱系數小,另一方面是采用多排孔小型空心砌塊。從GB50176-93民用建筑熱工設計規范附表2.4也可看出,空氣間層厚度為40mm以上時,熱阻值均為0.18m2·K/W,以孔寬180mm為例,如改為三個40mm孔寬,其熱阻值為0.18×3等于0.54m2·K/W,也就是熱阻提高約3倍。因此說排孔數對小砌塊的保溫性能有明顯的影響。目前黑龍江省一般采用290mm厚三排孔小砌塊,孔寬在50mm左右。但有的廠家為了節省材料,降低重量,不顧保溫性能要求,或不懂這個技術要求,將240mm厚三排孔寬40mm的小砌塊改為單排孔孔寬為180mm,從表2可以看出其保溫性能明顯下降,當采用390mm×240mm×190mm的煤渣混凝土小砌塊三排孔時,其表觀密度為936kg/m3,屬1000級,改為單排孔時表觀密度為566kg/m3,屬600級,的確重量大幅度下降,按照這個密度等級可以用在高層建筑,但保溫性能明顯下降,熱阻由0.58下降到0.3m2·K/W,下降48%,如將290mm厚的三排孔頁巖陶粒小砌塊改為單排孔,熱阻值將下降51%,由相當紅磚兩磚半的保溫性能,下降到一磚的保溫性能,使用這種砌塊在哈爾濱就會出現整個墻體結霜和裝飾貼面材料脫落的不良后果,因此在寒冷地區必須采取多排孔砌塊才能達到熱工要求。

　　2.5有的砌塊生產線不適應生產發展的需要

　　一般生產外圍護結構的輕集料小砌塊都是土法生產線簡易作坊,工廠沒有質量保證體系,產品質量低、離散性大。同時也出現生產不出無砂、少砂輕集料小砌塊。為了更好的貫徹墻改政策和保證產品質量必須加強對小砌塊的質量管理,嚴把砌塊進場關,不合格產品禁止進入施工現場和上墻。產品價格應合理,不得任意壓價,影響產品質量;加強對小砌塊的行業管理,全面提高企業素質,支持企業上規模、上水平提高砌塊產品的科技含量,同時也要改進洋設備的多功能使用性能。

　　3發展趨勢和展望

　　3.1市場需求量預測

　　隨著墻改的發展,粘土實心磚的禁止使用,展望我國建筑砌塊的發展前景,形勢喜人。各類砌塊總產量將達到9200萬m3左右,其中輕集料小砌塊若按40%計接近4000萬m3,將可取代260億塊實心粘土磚,每年還將以60萬m3速度遞增。據了解目前各地都在新建和擴建陶粒及其混凝土小砌塊廠,其中有大慶、江蘇金壇、天津、廣州、宜昌、襄樊、長春、吉林、鞍山、溫州、寧波、石家莊等地;大慶2003年已建成20萬m3粉煤灰陶粒生產線,將用在砌塊生產上,廣州地區2003年已達年產10萬m3砌塊廠,近期還將向周邊地區發展,黑龍江的鶴崗、慶安、哈爾濱、湖北的宜昌、襄樊以及江蘇等地陶粒產量都不低,還有擴大發展的趨勢。天然輕集料也隨著粘土實心磚的禁止使用,吉林、黑龍江、遼寧、山西等地也即將大批量開發應用在小砌塊生產上。隨著房產開發的快速發展,將為輕集料小砌塊的發展提供有利條件,形勢大好。

　　3.2因地制宜加速發展保溫承重輕集料小砌塊

　　隨著墻改的嚴格要求,禁止使用粘土實心磚的政策擺在我們的面前任務是,在多層建筑中取代粘土實心磚,除了使用普通混凝土砌塊外,迫切需要研制開發保溫承重的輕集料小砌塊,據了解在我國目前的居住建筑中60%～70%為多層建筑,一般不采取框架結構也不采用預制空心樓板內墻承重,而采用整澆樓板,因此外墻砌塊必須要承受一部分重量,由此可見,因地制宜大力發展承重保溫高強陶粒小砌塊,煤矸石小砌塊,浮石火山渣小砌塊、次輕混凝土小砌塊以及生活垃圾廢渣小砌塊、建筑垃圾小砌塊等輕集料小砌塊,資源十分豐富,可以充分利用地方資源、工業廢料配制5.0級7.5級和10.0級既承重又保溫的良好墻體材料。

　　3.3輕集料小砌塊節能達標的有效途徑

　　隨著國家出臺一系列建筑節能的政策,嚴格要求執行民用建筑設計標準(采暖居住建筑部分)JGJ26-96。特別是建設部第76號部長令,頒發了《民用建筑節能管理規定》,以及各地主管部門又頒發了民用建筑節能管理規定各地的實施細則,對建設、設計、施工工程質檢、建設行政主管部門,對執行節能標準提出了嚴格要求,對輕集料混凝土小砌塊也提了新的要求,為此,各地根據本地的節能標準要求,提出了相應的輕集料小砌塊節能達標的有效途徑。

　　a.單一超輕陶粒混凝土小砌塊

　　采用單一材料節能達標對嚴寒地區用在外圍護結構,其施工方便、效率高、比較理想,但首先必須生產當地需要的密度等級的超輕陶粒,配制相應的超輕陶粒混凝土小砌塊,用它制造單一材料墻體達到外墻節能標準要求,是一條行之有效的途徑。

　　b.輕集料小砌塊外保溫復合墻體

　　對采用輕集料小砌塊外保溫墻體可利用小砌本身的保溫性能,減少保溫層厚度,同時滿足住戶任意釘排的裝修需要以及墻面采暖等優點,在有些寒冷地區比較受歡迎。由于外保溫性能好,可減小熱橋的影響,是目前應用比較廣泛的方法,以前應用這種方法,由于沒有國標和行標,僅有企業標準,設計、應用不統一比較混亂,對保證工程質量人們比較關注,也很擔心,2003年建設部發布了《膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統》JC149-2003行標,對外墻外保溫墻體有了統一的標準,對推動外保溫墻體的發展將起到促進作用,但對外保溫材料的耐久性、可靠性還有一些懷疑,到底粘結劑能使用多少年,對高層建筑使用,如發生質量問題,如何解決,尚需通過實踐來逐漸完善。

　　c.輕集料小砌塊交替組砌夾心苯板

　　采用輕集料小砌塊復合聚苯板,根據各地節能標準要求,采用不同密度等級的小砌塊復合不同厚度的苯板達到節能標準要求。為了不用或少用連接鋼筋,采用砌塊交替組砌,可防止水平、垂直無縫產生的“熱橋”,可以滿足平均傳熱系數達到節能達標要求。

　　d.輕集料小砌塊空心內填聚苯板等高效節能材料

　　為了充分利用現有生產廠家的生產設備,將砌塊空心內填入聚苯板等高效保溫材料,以達到節能標準要求,同時還可減薄墻體厚度,增加有效使用面積,為防止垂直灰縫產生的“熱橋”影響墻體保溫性能,仍采取交替組砌,但水平灰縫必須采取保溫砂漿,以保證平均傳熱系數的要求。

　　e.承重保溫輕集料小砌塊外墻采用填芯和夾心途

　　徑達標為了保證承重保溫輕集料小砌塊墻體既能滿足砌體強度要求,又能達到節能指標要求,因此采取空心內部分填芯,砌塊間的空腔內必須插入苯板交替組砌,既可達標又防止垂直、水平灰縫出現“熱橋”,同時排孔上、下采取孔壁相對,普通砂漿砌筑,以保證砌體強度,經試驗和使用實踐效果很好。

　　3.4提高輕集料小砌塊的裝備水平,擴大生產規模

　　隨著市場需求的擴大和建筑施工逐漸規范以及新標準和新的技術規程的頒發實施,使用施工質檢等單位對輕集料小砌塊的質量要求日益嚴格,對當前單線生產能力規模小、生產裝配水平低、技術力量薄弱、產品質量不穩定的小型企業,在大中城市必須進行改造,擴大規模,完善質量保證體系,若不能改造的小企業要逐漸淘汰,要鼓勵發展自動化程度高、配套設施齊全,單線年生產能力大于2萬m3的生產線,以產品的質量優、功能多、產量大、生產成本低等優勢適應市場的需求。隨著我國經濟建設的快速發展,墻改各項政策的出臺,輕集料小砌塊的技術水平、生產規模也必然得到快速的發展。