砌体结构新进展浅析

1砌体结构新进展浅析摘要：砌体结构是由砌块和砂浆砌筑而成的构件，而砌块有多种材料的砌块，我国最古老的砌块即为砖和石。解放后我国也确实研制出多种材料的砌块，但都存在着自重大、强度低、生产耗能高、毁田严重、机械化水平低、耐久和抗震性能差的特点，所有这些都抑制着砌体结构的发展。经过多年的研究与实践，现在砌体结构在砌块材料、设计施工技术、既有建筑的加固、软件应用等方面取得了较大的进展，很好地促进了砌体结构的发展。关键词：砌体结构、砌体材料、新进展、加固砌体结构是由块体和砂浆砌筑而成的墙、柱作为建筑物主要受力构件的结构。是砖砌体、砌块砌体和石砌体结构的统称。砌体结构在我国已有几千年的悠久历史。砌体结构的优点在于易就地取材；块体材料具有良好的耐火性、耐久性和保温性能；砌体砌筑时不需要模板和特殊的施工设备；与钢筋混凝土结构相比，节约了水泥和钢筋的用量，造价低，施工周期短。正是由于这些优点，使得砌体结构在民用、建筑、工业建筑、水利工程等各个领域都得到了广泛的应用。虽然砌块砌体结构存在以上这么多优势，但是砌块砌体结构存在的一些问题制约着其发展，如自重大、强度低、生产耗能高、毁田严重、易产生裂缝和抗震性能差等问题。但是由于我国中小城镇多、中小城镇经济水平低等特点，因此该结构形式仍然会是我国中小城市和农村地区所使用的主流。那么砌块砌体结构必须解决以上问题才能更好地发展，所以经过长时间的探索和努力，砌体结构在以下几方面取得了新进展。一、砌体材料的新进展1988年第一次国际材料研究会议上首次提出“绿色建材”的概念，1992年联大巴西里约热内卢以“环境和发展”为主题的各国首脑会议通过了“21世纪议程”宣言，确认了“可持续发展”的战略方针，其目标是依据环境再生，协调共生，持续自然的原则，尽量减少自然资源的消耗，尽可能对废弃物再利用和净化，保护生态环境，以确保人类社会的可持续发展。近年来，发达国家在实施《绿色建材》计划上取得了较大的进展，我国以1992年联合国环境与发展首脑会议为契机，遵循江泽民同志的“经济的发展，必须与人口、环境、资源统筹考虑，决不能走浪费资源和先污染后治理的老路，更不能吃祖宗饭，断子孙路”的指示精神，迅速行动起来，积极研制“绿色建材”产品，并取得了一定的效果。我国现已加大力度限制高能耗、高资源消耗、高污染、低效益的产品的生产。如对粘土砖（按1996年生产6000亿块粘土砖就毁掉10万多亩农田、耗能6000万吨标准煤）国家早就出台了限制政策。近年来力度更大，一些地区如上海、北京等在建筑上不准采用粘土实心砖，其实这也就间接促进了其它新型建材的发展，现已成功开发了多种节能环保型建材。1、蒸压灰砂废渣制品钢渣砖、粉煤灰砖、炉渣砖及其空心砌块、粉煤灰加气混凝土墙板等均为蒸压灰砂废渣制品。现已加大科研投入、改进工艺、提高产品性能和强度等级、降低成本，向多功能化发展。同时亦可利用粉煤灰生产价值更高的墙体材料，如高性能混凝土砌块、蒸压纤维增强粉煤灰墙板等。2、生产页岩多孔砖烧结页岩砖具有能耗低、强度高、外观规则等优点，页岩多孔砖强度等级可达MUl5～MU30，可大力发展。3、GRC板和废渣轻型混凝土墙板2GRC板自重轻、防火和防水性能好，施工安装方便。GRC空心板是今后应大力发展的一种墙体制品，但需要先进的生产工艺和装备，以提高板的产量和质量。同时，最近还在发展废渣轻型混凝土墙板，这种板用粉煤灰代替部分水泥，骨料为陶粒、矿渣或炉渣等轻骨料，加入玻璃纤维或其他纤维。4、复合墙板和复合砌块复合材料或复合砌块墙体材料制作的墙体，如钢丝网水泥夹芯板，采用矿渣空心砖、灰砂砌块、混凝土空心砌块与绝缘材料相复合制作的外墙等既满足建筑节能、保温隔热，又满足外墙的防水、强度的技术要求。二、砌体结构设计及施工的新进展1、配筋砌体和预应力砌体取得了新进展配筋砌体是通过在砌体结构里面设置钢筋，由钢筋和砌体结构共同受力，来提高砌体结构的受力性能的结构体系。我国已初步建立了配筋砌体结构体系，研制和定型生产了砌块建筑施工用的机具，如铺砂浆器、小直径振捣棒、小型灌孔混凝土浇注泵、小型钢筋焊机、灌孔硅检测仪等。这些机具的使用对配筋砌块结构的质量至关重要。均匀约束砌体的出现，使砌体结构应用于中高层结构中，是砌体结构发展崭新的篇章。但是在我国，由于理论和实践还并不成熟，配筋砌体的使用还远远落后于发达国家，所以应加强配筋砌体的研究。预应力砌体的原理如同预应力混凝土，通过在墙体使用前预先施加压应力，来改善砌体结构的受力性能、抗裂能力和抗震性能。2、探究出多种砌体结构裂缝的防治方法（1）屋面设置保温层，减小温度变形，屋盖施工尽量做好保温层。（2）屋面尧挑檐可采取分块预制，或留置伸缩缝袁或在屋面与砖墙间设置滑动面，以减少屋面伸缩对墙体的影响。（3）对房屋较长、平面形状较复杂、构造和钢度不同的房屋可每隔一定的距离将屋盖、楼盖、墙体或其他有关构件断开，形成若干较小的单元，每个单元因温度变形和收缩产生的拉力大大减小，从而防止裂缝的出现。（4）提高砂浆强度，保证砌筑质量，在易开裂处设置水平钢筋承受拉力。（5）在墙的高度、厚度不大于离相交墙或转角墙允许接缝距离之半突然变化处，及门、窗洞口的一侧或两侧设置竖向控制缝。三、砌体结构加固的新进展1、纤维布在砌体结构加固中的应用砌体房屋所用材料具有脆性性质，因此，其抵御地震灾害的能力较差．对于既有砌体结构，对其进行抗震加固非常必要．由于施工周期长、造价高，使传统的砌体结构加固技术在应用上受到了很大的限制。粘贴纤维布加固法是在墙体表面粘贴纤维布以提高墙体整体性和抗裂能力以及抗剪承载力。用于粘贴的纤维布主要有碳纤维布、玻璃纤维布、芳纶纤维布和玄武岩纤维布。纤维材料具有较高的强度质量比，可以节省劳动力；耐化学和环境的腐蚀；耐疲劳性能；可加固不同形状的结构；优异的材料强度和刚度等优点，在结构工程中的应用受到越来越多的关注。2、混凝土板墙的加固技术砌体结构的房屋的混凝土板墙的加固和钢筋网水泥面层的加固方法相类似．也是属于复合截面加固方法的一种．这种方法具有施工工艺简单且适应性比较强．在砌体加固以后承载力可有比较大的提高．可以控制震后墙体裂缝的继续开展以及具有比较成熟的施工和设计经验．适在柱和带壁墙的加固等优点。但是，任何事物都有其两面性．这种方法也存在着一些缺点。主要表现在以下几点：在建筑现场施工一般其湿作业时间比较长．对正常的生产和生活存在着一定的影响：加固以后的建筑物净空在一定程度上减小了，其具有比较大的灵活性。3、隔震和减震消能的加固技术3目前．我国最常用的一些隔震材料多为叠合橡胶隔震垫。叠合橡胶隔震垫的作用是可以实现地面水平的地震加速度在隔震层处得以中断．或者实现向上传递地震的加速度在很大程度上得到减小。四、砌体结构建模设计系统对于目前的建筑施工领域。没有比BIM更流行的词汇了。它描绘出一种概念与想法。即在建筑施工前就借助电脑数字化设计技术。建立包含所有实际信息的建筑物模型。用于进行结构分析、建筑渲染、建造成本分析等方面。即使不同内容的分析，也可使用同一个模型：设计或施工过程每一次对每一处的优化，都能及时“联动”体现在模型上。针对砌体结构的专用BIM技术，称之为BIM—M。砌体结构BIM—M技术比普通建筑的BIM技术。更为复杂，首先砌体使用的块材(砌块、砖)的基本种类、品种、规格尺寸众多，仅其物理属性就包含颜色、形状、尺寸、孔隙率、传热系数等；其次块材本身的基本属性也多。即使同一规格品种的块材之间，其物理属性都会出现一定的差异：此外，混凝土砌体结构组成的基本单元较为复杂，包含砂浆、灌芯混凝土、钢筋、拉结构件等在砌体内部，非可见的建模材料，并显著影响施工效率与建造成本。针对混凝土砌块砌体结构的BIM—M技术。其基础功能需要：几何模型、结构承载模型与热能分析模型。随着越来越先进的数字化分析在建筑设计中广泛应用，混凝土砌块砌体的BIM—M技术持续发展，并有更多的创新。参考文献：1、刘嘉砌块砌体结构发展方向研究-《建筑与装饰材料》2014年10月2、王同先试论房屋建筑砌体结构的加固工程与施工技术-《科技致富向导》2013年21期3、张杰路培国马乐乐陈健砌体结构加固的研究现状-《建筑工程技术与设计》2014年3月4、王丹丹砌体裂缝产生因素研究及其防治方法-《科技向导》2014年11期