科学合理的设计与施工是砌块建筑工程质量的保证

1科学合理的设计与施工是砌块建筑工程质量的保证摘要：在深入学习国家规范并参阅了国内外相关文献资料的基础上，从材料、设计、施工各个方面，按照系统工程理论，通过总结、归纳，使混凝土空心砌块在建筑上的应用日趋成熟。关键词：混凝土砌块设计施工质量混凝土小型空心砌块作为一种全新的建筑材料，其强度高，规格全，颜色多，装饰效果好。给建筑师和开发商提供了丰富多彩的设计构想。我国小砌块的发展已经展示出大好的局面，无论从国家制定的产业政策，技术立法工作，科学研究的深度、广度，还是从小砌块生产技术的发展，砌块生产设备的水平，乃至设计单位和施工企业掌握砌块建筑技术的程度都已经具备了小砌块建筑全面发展的条件。但是，砌块建筑在我国还是个较新的建筑结构体系。为提高砌块建筑的使用功能和工程质量，在深入学习国家规范，并参阅了国内外相关文献资料的基础上，我们进一步研究了砌块产品材性和砌块建筑特点。在实践中，从材料、设计、施工各个方面，按照系统工程理论，有针对性地采取相应的措施，通过总结、归纳，使混凝土空心砌块在建筑上的应用日趋成熟。一、强化砌块产品质量管2理1.明确产品规格和标准砌块由普通混凝土制成，主规格为390mm×190mm×190mm单排通孔，孔洞率在35%—50%之间，砌块最小外壁厚应不小于30mm，最小肋厚应不小于25mm，砌块中肋铺浆面一端厚度宜为边肋的1.5倍，砌块端部局部突出的长度不宜大于5mm。这是为了保证组砌成的砌体重叠的上下肋基本能对得上，否则会导致上下肋错位较大，甚至中肋完全不能接触，而形成只有砌块的两个外壁接触，这会显著降低砌体的抗压强度（据美国规范介绍约降低30%），并因此存在较大的安全隐患，而且也很难满足规范中规定的砌块水平灰缝饱满度90%的要求。2.控制砌块的收缩率和相对含水率砌块的含水率大小是影响砌块建筑开裂的一个重要因素。对混凝土砌块的收缩率和相对含水率进行控制，应使其不大于使用地点的相对湿度。砌块的收缩率和相对含水率应符合表一的规定：表一砌块的收缩率和相对含水率收缩率（%）相对含水率（%）不大于施工现场或使用地点的湿度条件潮湿中等干燥≤0.034540350.03-0.0454035300.045-0.065353025注:表中潮湿系指年平均相对湿度大于75%的地区;中等系指年平均相对湿度为50-70%的地区;干燥系指年平均相对湿度小于50%的地区。按表一规定要求生产的砌块，可将砌块的大部分干燥收缩在其进入施工现场或在上墙砌筑之前完成，这就有效地防止了砌块建筑的开裂问题。大致还有25%-45%左右的干燥收3缩将在砌块上墙后完成。3.改善砌块产品储存条件堆放混凝土砌块的场地应平整，应有防潮措施，周边应设置排水设施，堆垛顶部应采取适当的遮雨雪措施。不同规格型号、强度等级的小砌块应分别堆放，堆垛上应有标志，垛间留适当宽度的通道，堆置高度不宜超过1.6m。砌块在厂内的自然养护龄期或蒸汽养护期及其后的停放期总时间必须确保28天，这是砌块的强度、干缩等指标要求的强制性条件。待砌块的强度等级、相对含水率达到设计要求后方可出厂，出厂时宜予包装并采用托板装运，同时附产品合格证明书及检验报告。二、优化建筑结构设计技术1.建筑及节能设计常用的标准砌块实际尺寸为390mm(长)×190mm(宽)×190mm(高)，加10mm灰缝后的标志尺寸为400mm×200mm×200mm。因此该种砌块的合理模数应为2M（M=100mm），即墙段的平面尺寸及竖向尺寸应为200mm的倍数，对于清水砌块建筑更是如此。这样可以减少异型砌块的用量及施工现场切割工作量，简化了材料的生产及施工操作，提高工效，降低成本。当不能满足上述要求时，水平和竖向可采用nM模数。当采用90mm高度砌块时，应对此处的砌体强度进行折减，或用灌孔混凝土将孔灌实。对可能安装空调机、热水器、抽油烟机等重物的砌块墙体，指定位置并把该范围内的空心砌块用混凝土灌实。在用户手册中指明灌实砌块的具体位置，告知用户关于砌块建筑使用与维护的须知内容。在砌块住宅建筑的门厅和4楼梯间内，应安排好竖向水、电管线用的管道井以及各种表盒的位置，并保证表盒安装后的楼梯及通道的尺寸符合有关规范要求。当需要在墙片上开边长≥500mm的洞时，在开洞墙片设芯柱和钢筋混凝土带，形成封闭框架式的墙体，其抗裂能力可提高33%—100%。墙体内部不应设置各种带有压力的水、暖、燃气和蒸汽管线。电线管应在墙体内上下贯通的砌块孔洞中设置，不得在墙体内水平设置。当无法避免时，应用无齿锯切割出沟槽，将直径≤40mm的硬质管线设置在水平槽内，将此部分砌块孔洞用灌孔混凝土灌实；或对水平管线长度内的砌体强度乘以折减系数0.7，以核算该部分砌体强度是否满足要求。卫生间等有防水要求的房间，四周墙下部应灌实一皮砌块。内墙粉刷应采取有效的防水措施。卫生设备安装宜用筒钻成孔，孔径不得大于120mm，上下左右孔距至少应相隔一块以上的小砌块。用于清水外墙、内保温方式的混水外墙、以及室内有防水抗渗要求的部位，应采用抗渗砌块砌筑。清水外墙宜采用掺加适当憎水剂的砂浆砌筑，以加强其防渗能力，清水外墙表面喷涂透明有机硅涂料以增加防水防尘性能。小砌块建筑的外墙可采用外保温、内保温、或带有空气间层和不带有空气间层的夹心复合保温技术。一般情况下，宜采用外墙外保温技术。当砌块建筑外墙的保温层外侧有密实保护层或内侧构造层为加气混凝土及其他多孔材料时，保温设计时应根据地区气候条件及室内环境设计指标，5按照《民用建筑热工设计规范》的规定进行内部冷凝受潮验算，确定是否设置隔气层。设置隔气层必须保证施工质量，并有与室外空气相通的排湿措施。夏热冬冷地区的小砌块建筑外墙，一般可不用进行内部冷凝受潮验算。砌块建筑的屋顶宜设计为保温隔热层置于防水层上的倒置式屋顶，且宜选择憎水型的绝热材料作保温隔热层。如设计坡屋面造型，坡屋面应采用轻质材料，这样可降低结构抗震验算的计算高度，减小地震作用。砌块建筑温度伸缩缝的间距不宜大于国家现行《砌体结构设计规范》GB50003-2001烧结普通砖砌体房屋伸缩缝最大间距的0.8倍。若外墙采用聚苯板保温，其厚度由计算确定，但不应小于30mm，也不宜大于100mm。聚苯板的质量密度不应小于18kg/m3，聚苯板与基层的连接采用专用粘结剂（一种由高分子聚合乳液与等量水泥的拌合物）的框点式粘结，粘结面积35%以上。也可采用机械式的连接，或粘结加机械式连接。其施工要求应符合有关规范、规程的规定。位于保温层外的面层应采用专用粘结剂或其它等效性能的材料。当外墙装饰材料为涂料时，应采用耐碱玻纤网格布增强，面层涂料宜采用高弹性防水涂料；当聚苯板外侧粘贴面砖时，则应采用钢丝网加强，并确保面砖的粘贴质量。2.结构设计与抗裂措施因砌块建筑对地基不均匀沉降较为敏感，故应加强基础整体刚度。可在基础底板处设一素混凝土梁，其宽度可比砌块墙体稍宽，这样即可以将墙体传下的线荷载扩散在6较大范围，使基础底板受力均匀，又可使砌块从同一水平高度开始砌筑，减少所用砌块规格的数量。在楼、屋盖处的所有纵横墙上设置现浇钢筋混凝土圈梁，不得采用槽形小砌块作模，圈梁设在同一水平，并交圈闭合。圈梁的截面高度宜为块高的倍数，且不宜小于200mm。圈梁的配筋不宜少于4φ12，箍筋φ6@200（当圈梁兼作过梁时，应适当加密箍筋）。混凝土的强度等级不应低于C20。在多层砌块建筑中，混凝土砌块墙体门窗洞口的过梁，当采用预制和支座处局部现浇的构件时，不仅可提高施工速度，而且也能保证工程质量，预制部分过梁混凝土的长度≥洞净宽加80mm，两端部甩出钢筋的长度≥150mm。为增强预制过梁与砌体交接处的抗裂能力，宜将甩筋端部的箍筋焊接，否则甩筋锚固长度应≥30d，且≥300mm，其截面及配筋按单体设计。所用混凝土强度不应低于C20。从结构受力的角度，对端部为构造柱其间为芯柱的墙与全芯柱墙进行了对比试验，证明前者的变形能力、抗剪能力较后者有所改善。因此对于横墙较少房屋，应在外墙四角、大房间四角设置钢筋混凝土构造柱加强。构造柱处墙体应砌成马牙槎，构造柱两侧的砌块孔洞亦应用混凝土灌实。在其他部位采用芯柱，芯柱之间、芯柱与构造柱之间的距离，应符合有关标准的规定，但不宜大于2m。采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系。当采用横墙承重，且坡屋面为现浇钢筋混凝土板时，在屋脊处应设通长分隔缝。由于砌块孔大、7壁薄、块高，且砌块质地平整，与砂浆的粘附力差，砌块砌体抗拉、抗剪强度仅是烧结普通砖砌体抗拉、抗剪强度的50%，因此砌筑砌块的砂浆应采用高粘结性、和易性保水性好、强度较高的专用砂浆（Mbxx）。测试粘结性可用铁锹铲少许砂浆，稍微晃动，旋转180°朝下，以砂浆不掉落为适宜，砂浆的稠度直接影响砂浆的和易性、流动性和可操作性，是保证砌体质量的关键性指标，一般均控制在50—80mm；保水性是衡量砂浆保持其塑性的能力，只有砂浆有较好的保水性才能使水泥充分进行水化反应，生成CSH（I），砂浆强度才能达到设计要求。保水性衡量方法是砂浆的分层度，一般应控制在10—30mm之间；砂浆的强度等级不应低于Mb7.5。砌块建筑基础砌体必须采用专用水泥砂浆砌筑，±0.000以上的砌块墙体应用专用混合砂浆砌筑。砌筑砂浆应随拌随用，在砌筑前出现泌水时应重新拌和，砂浆应在拌和2.5h内用完，施工期间最高温度超过30℃时，必须在1.5h内用完。当砌块砌体用水泥砂浆砌筑时，砌体的抗压强度设计值应乘以调整系数0.9，砌体的抗拉强度、抗剪强度应乘以调整系数0.8。砌块砌体灌孔混凝土应采用高流态微膨胀和高强度混凝土，其坍落度不宜小于180mm，强度等级不宜低于块体强度等级的2倍，再通过适当的振捣可保证芯柱混凝土与砌块粘结，提高砌块结构的整体性和抗震抗裂能力。为了提高砌体的耐久性和强度，在墙体的下列部位，应用C20混凝土灌实砌体的孔8洞：1）底层室内地面以下或地下室所有墙体；2）钢筋混凝土楼板支承面下的一皮砌块；3）梁支承处，灌实宽度不应小于600mm，高度不应小于600mm，当大梁跨度不小于4.8m时，且墙厚为190mm时，其支承处宜加设砌块或钢筋混凝土壁柱；4）固定膨胀螺栓部位的砌块。为提高砌块砌体的抗裂能力，尚需在砌体配置水平钢筋网片，尤其是当实体墙长度大于5m时，水平配筋应采用点焊网片，并沿砌体通长设置。网片纵筋为2φ4，横筋为φ4@200，网片的竖向间距不宜大于400mm。当网片不能通长设置时，可在受力较小的部位断开并搭接，搭接长度250mm，每根筋绑扎两个点。纵横墙交接处，钢筋网片点焊，在节点以外1m处搭接。房屋第一、第二层和顶层是裂缝易发区，合理设置芯柱和钢筋网片可有效地防止裂缝产生。当抗震设防烈度为6度、7度和8度时，芯柱的最大净距分别不宜大于2.0m、1.6m、1.2m；相应地设置通长的钢筋网片。为防止φ4钢筋网片在墙体水平灰缝中不能完全被砌筑砂浆包裹，有露筋的可能，要求组成钢筋网片的纵横向钢筋不能交叉重叠焊接，应控制在同一平面内。在顶层和底层设置通长钢筋混凝土窗台梁，窗台梁的截面高度宜为200mm，配筋不少于4φ10。当底层外纵墙上洞口的宽度大于2m时，应加大窗台梁的配筋，以抵抗地基净反力，有效地抑制窗台下45°角斜裂缝。三、完善施工工艺和方法1.技术培训、持证上岗混凝土空心砌块是不同于粘土砖的新型建筑材料，9砌块建筑施工工艺不同于粘土砖建筑施工，不能套用砖混结构施工方法，而应在了解砌块材性特点、掌握结构关键部位的基础上，制定出适合砌块工程施工的工艺、方法、措施。施工前，对操作工人进行技术培训、作业交底，未经培训或培训不合格者，不得上岗砌筑施工。实践证明，对上岗技工的培训是完全必要的，通过对已完工程进行分析对比，发现技工经过培训而上岗施工的工程，质量有明显的改进和提高。2.质量控制是关键，材料控制是保证施工质量控制等级不应低于B级，宜采用A级，A级的含义是施工单位各种制度健全，并严格执行；非施工方质量监督人员经常到现场，或现在设有常驻代表；施工方在岗专业技术管理人员齐全，并持