多层砖混结构住宅烧结黄河淤泥多孔砖的材料性能与施工技术要点

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　　【摘要】黄河淤泥烧结多孔砖作为一种新型墙体节能材料，在多层砖混结构房屋工程的施工过程中，因其自重轻、强度高、抗震性能优越，得到了广泛的推广和应用；为确保施工质量，针对其材料质量和施工中易出现的质量通病制定出针对性的预控措施，规范施工工艺，确保生产出合格的建筑产品。
　　【关键词】黄河淤泥烧结多孔砖；自重轻；强度高；抗震性能优越；
　　中图分类号：TU74 文献标识码： A
　　一、前言
　　随着山东省对建筑节能和“禁实”工作力度的加大，当地县城区域内多层砖混结构房屋建筑的施工中，作为主体承重结构的烧结实心砖已逐步淘汰，黄河淤泥烧结多孔砖作为一种新型节能墙体材料得到了广泛的推广应用。为确保砌筑施工质量、满足房屋使用功能，现对烧结黄河淤泥多孔砖的性能及施工要点作如下阐述：
　　二、河道淤泥的材料性能
　　以上海地区为例，为分析其河道淤泥的基本特性, 对金山区秀洲塘河道底泥采样, 经预处理、烘干、过筛后, 采用X荧光分析和X射线方法测定其化学成分和颗粒矿物组成, 其化学成分见表1。
　　表1黄河淤泥的化学成分
　　
　　从表1可知, 河道淤泥的烧失量较高, 表明有机腐蚀物质含量较高。从X射线衍射分析结果来看, 河道淤泥是以SiO2、Al2O3为主的黏土质材料, 主要由石英、黏土类矿物(伊利石、高岭石、蒙脱石)、长石类矿物组成,另含少量的碳酸盐, 微量的硫酸盐、磷酸盐及有机物。河道淤泥具有颗粒微细、含砂量少、可塑性高、表面张力和粘度大、结合力强、具吸附性和膨胀性能、干燥敏感性和收缩率较大、易干燥等工艺特性。因此, 从矿物成分上可以看出, 河道淤泥是生产烧结多孔砖的较好黏土类原料之一。
　　三、材料规格及适用范围
　　黄河淤泥烧结多孔砖是以黄河淤泥为主要原材料，掺加适量的粘土经焙烧而成的，主要用于承重的为KP1-1型多孔砖。其规格性能如下：
　　1、砖的强度等级：MU20、MU15、MU10；
　　2、砖的当量导热系数：KP1-1 λ≤0.58(W/m.K) KP1-2
　　λ≤0.58(W/m.K)， KP1-3 λ≤0.60(W/m.K)；
　　3、规格：KP1-1、KP1-2 240*115*90，KP1-3 178*115*90；
　　4、孔洞率：KP1-1 25.8%，KP1-2 27.1%，KP1-3 25.1%；
　　5、适用范围：多孔砖仅用于标高±0.000以下墙体。
　　四、多孔砖作为承重墙体的优势
　　1、自重轻：由于自身孔洞的存在，多孔砖墙体比粘土实心砖墙体自重轻
　　25%左右，同等条件下减轻了墙体的自重，降低了基础的承载力，减小了基础的截面尺寸，降低了工程造价；
　　2、强度高：多孔砖生产过程中采用真空挤压生产工艺，自身强度高于普通粘土实心砖；
　　3、节约了砌筑砂浆、提高了砌筑速度：多孔砖厚度为90mm，相当于实心粘土砖的1.7倍，这样就减少了竖向灰缝的数量，砌筑砂浆的用量就会降低，同样单块体积的加大，也增快了施工速度；
　　4、抗震性能优越：由于在墙体的砌筑过程中，形成的“销键” 作用，增强了砌体之间的抗剪能力，相对于实心砌体进一步提高了抗震性能。
　　五、多孔砖的不足
　　1、消耗耕地：烧结黄河淤泥多孔砖由于生产过程中为了避免自身裂纹的产生，在以黄河淤泥为主要原料的同时，仍需加入适量的粘土。因此应开发适宜的新型添加材料替代粘土，达到节约耕地的目的。
　　2、仅适用于地上部分，地下部分应采用实心配砖。多孔砖由于自身小孔的存在，在冻胀环境和条件的地区，地面以下或防潮层一下的砌体常处于潮湿的环境，对多孔砖砌体的耐久性能有不利的影响，如采用时，其孔洞应用水泥砂浆“灌实”；但由于多孔砖的孔洞小且数量多，施工时不易操作，且难以保证工程质量①，所以建筑物地下潮湿部分不宜采用。
　　3、施工过程中竖向灰缝的砂浆饱满度相对于实心砖砌体不宜填满：采用传统的砌筑方法时难以确保竖向灰缝砂浆的饱满度，降低了砌体抗剪能力和使用功能。
　　六、黄河淤泥烧结多孔砖施工要点
　　1、为了砌体与砂浆的粘结和砂浆强度的增长，砌筑前应提前1-2天浇水润砖，使其相对含水率处于60-70%之间①；现场以润水深度10mm左右为宜，严禁干砖上墙或浇水润砖过湿。
　　2、传统的普通实心砖砌筑工艺“一块砖、一铲灰、一揉挤②”的操作工艺难以使砌体竖向灰缝的砂浆饱满，大量的试验结果证明，当砌体结构的竖向灰缝砂浆很不饱满时，砌体的抗剪强度会大大降低，因此为了提高砌体竖向灰缝的砂浆饱满度，施工过程中应增加“加浆填缝”这一工序，借以提高墙体的抗剪强度和确保外墙在抗渗、节能等方面的使用功能。
　　3、构造柱马牙槎的留置：构造柱马牙槎从施工层应先退后进，且高度不应大于300mm，一把情况下多孔砖为三进三退，凸凹尺寸不宜小于60mm①，当砌筑至圈梁底部时，应避免出现高度400mm的马牙槎，此时应改为二进二退的形式，做到符合规范要求。施工过程中基础砌体构造柱也应留设马牙槎，而不应按构造柱最大截面施工，这是因为构造柱马牙槎的留置是为了满足砌体与砼的咬合。
　　4、构造柱拉结筋的规格、数量及位置应正确，构造柱拉结筋Φ6@500应从底层室内地坪500mm高处设置，每120mm墙体设置一根，且不少于两根，伸入墙内1000mm③；施工过程中一般做到3个6cm；（1）、端部90°弯钩长度为6cm；（2）、从构造柱马牙槎的凹位伸进构造柱的长度为6cm；（3）、在墙中的放置位置自墙边满足6cm。在施工过程中如果马牙槎伸进构造柱的长度过长，在混凝土浇筑过程中有可能会卡住振动棒，带来施工上的麻烦；
　　5、砌筑过程中竖向灰缝的宽度和水平灰缝的厚度易为8-12mm，一般取10mm为宜①；
　　6、门窗过梁的安装：由于多孔砖孔洞的存在，且孔壁较薄存在微裂缝，因此局部受压能力较低，在门窗过梁安装位置，应采用大稠度水泥砂浆灌实孔洞的做法，借以提高多孔砖的局部抗压承载能力。
　　7、由于多孔砖“销键”作用的存在，混凝土与砖砌体的线膨胀系数的差异（混凝土线膨胀系数为：0.00001/℃④，多孔砖线膨胀系数为：0.000005/℃⑤），在温差变化时产生相互作用力而使墙体出现竖向裂缝。避免圈梁混凝土灌入多孔砖的小孔；在砌筑至圈梁底部时，砌体顶部应抹一层砌筑砂浆，封闭多孔砖的孔洞；
　　8、正常施工条件下，为了保证砌筑质量和生产安全，砖砌体每日砌筑的高度宜控制在1.5米或一步脚手架的高度内，已使墙体进一步沉实。
　　9、雨天施工时，在降雨来临时对当日砌筑的墙体应采用塑料薄膜进行覆盖，当重新进行施工时，对已砌筑墙体应复核其垂直度，如果超过了允许偏差，应拆除重新进行砌筑。
　　10、多层砖混结构房屋中，严格按照强柱弱梁、节点更强的抗震理念，构造柱与圈梁交叉处构造柱箍筋应按加密要求进行设置，而不能为了施工方便漏设；圈梁纵向钢筋绑扎搭接连接范围内箍筋应加密设置。取5d、100mm之间的最小值。
　　七、黄河淤泥烧结多孔砖灰缝砂浆饱满度
　　1、砂浆的稠度要求
　　砌筑多孔砖砂浆，其稠度大小主要应考虑砌筑操作方便。同时，又要避免砂浆过多落入孔洞内而造成浪费。现行国家标准《砖石工程施工及验收规范》，正是出于减少砂浆过多落入孔洞内这一考虑，对空心砖砌体和普通砖砌体的砂浆稠度分别规定为60~80mm和70~90mm，即空心砖砌体比普通砖砌体少10mm。但是，通过对多孔砖砌体的有关实验及现场施工的观察发现，对于孔洞直径20mm左右的多孔砖，采用与普通砖砌体相同稠度的砂浆进行砌筑，砂浆落入孔洞内的深度大小不一，但一般不超过20mm，说明落入孔洞内的砂浆并不多，而所形成的销键作用可以提高砌体的抗剪强度。在相同砂浆情况下，多孔砖比普通砖砌体的抗剪强度约提高15%左右。鉴于目前多孔砖的孔洞多为小圆孔状，根据砂浆落入孔洞内的实际情况，对多孔砖和普通砖砌砂浆的稠度做相同的规定是合适的。为此，在行业标准《多孔砖（KPI型）建筑抗震设计与施工规程》中规定，多孔砖砌筑砂浆稠度宜控制在70~90mm。
　　2、砂浆饱满度问题
　　（一）水平灰缝砂浆饱满度
　　所谓砌体的水平灰缝砂浆饱满度，其含义是砖（或其他块体）与水平砂浆层的接触面积，占砖（或其他块体）水平面积的百分比。由此看出，饱满度大小将直接影响砌体的强度，特别是抗剪强度。但与普通砖所不同的是，多孔砖与砂浆层的接触，除孔洞部位与砂浆接触外，在孔洞处还存在着因砂浆进入孔洞而形成的销键。需要指出的是，砂浆层与上、下层多孔砖的接触情况是有所不同的，砂浆摊铺于下层多孔砖上，下层砖非孔洞部位与砂浆是百分之百接触，而下层砖非孔洞部位与砂浆的接触情况则视砂浆摊铺的平整程度而定，这一点与普通砖是相同的。但对于多孔砖还涉及到孔洞处砂浆进入洞内的问题，对下层多孔砖而言，进入孔洞的砂浆，是在摊铺砂浆时因自重而形成的挂浆；对于上层多孔砖来讲，进入孔洞内的砂浆则是靠在上层砖的压力作用下形成的凸起砂浆，其销键作用必然弱于下层砖。基于以上分析，故砂浆层与下层多孔砖的粘结强于砂浆层与上层多孔砖的粘结。因此，在砌筑多孔砖时若稍作挤揉动作，必将增大砂浆层与上层砖之间的接触和砂浆进入孔内的深度，从而提高砌体的抗剪强度。同时，这挤揉动作使灰缝中的砂浆饱满，砖面上的粉屑也会随着卷入灰浆中去，使砖的粗糙表面完全浸入灰浆中，排除了砖与灰浆间空气，使砖层之间产生吸附作用，砖与砂浆之间粘结亦很牢固。采取这种砌筑手法的效果，比普通砖更为明显。
　　考虑到多孔砖砂浆进入孔洞的销键作用，为此，对于小孔洞多孔砖砌体，在检查水平灰缝砂浆饱满度时，可以将孔洞处均作为砂浆饱满对待，以简化检测工作。
　　（二）竖向灰缝砂浆饱满度
　　现有的多孔砖主要有P型和M型两种，主规格分别为240mm×115mm×90mm和190mm×190mm×90mm，砖的高度均为90mm，是普通砖高度的53mm的1.7倍。众所周知，普通砖砌体的竖缝砂浆系由两方面形成，一方面是砌砖时通过砖的推挤，将已摊铺的砂浆挤入竖缝，另一方面则是在摊铺砖面上砂浆层时，通过瓦工用瓦刀左右刮动而落入竖缝内一些砂浆。但是，对于高度为90mm的多孔砖来说，依靠上述方法来保证竖缝砂浆的饱满度显然是不可能的。为此，砌筑时必须采用打顶头灰或加浆填缝的办法来保证竖缝砂浆的饱满，以满足规范规定的“不得出现透明缝”的要求。
　　实际施工时，加浆填缝比较费时，故一般以采用打顶头灰的方法为宜。为使砂浆与砖的顶面能较好地粘接，必须使砂浆具有良好的和易性，避免打好的顶头灰在砌筑过程中脱落。
　　八、结束语
　　在施工过程中，严格按操作规程施工，针对砌体工程中易出现的质量通病制定针对性的预控措施，并落实到实处，才能确保施工质量，生产出合格的建筑产品。
　　【参考文献】
　　[1] 《砌体结构工程施工质量验收规范》GB50203-2011[P]
　　[2] 《建筑工程施工工艺规程》土建篇 DBJ14-032-2004[S]
　　[3] 《多孔砖（KP1型）墙体构造详图》DBJT14-2 [S]
　　[4] 《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010 [P]
　　[5] 《实用砌体结构设计手册》[S]
　　
　　作者简介：崔云峰（1971年），男，山东省博兴县人，山东省博兴县建筑工程总公司，项目工程师

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