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中图分类号: TU37 文献标识码: A
随着我国经济的快速发展,建筑产业也在蓬勃进步,与此同时对于建筑的质量也提出了更高的要求。尤其对于建筑地基来说,传统的方式是采用各种工程措施来强化地基的承载力,从而提高了成本造价。为了减少成本,确保工程建筑的经济性能,轻质混凝土被广泛应用。所谓轻质混凝土,就是一种新型的、本身重量较轻的混凝土,在房屋建筑中,可以有效减轻房屋的重量,减少地基承载力,避免地基不均匀沉降现象的出现。但是目前来说,社会对于轻质混凝土的力学性能还大有疑惑,再加上轻质砼的工程运用还处于实践阶段,故而其推广还不够广泛。为了更好的介绍轻质混凝土,本文结合实践工作经验,对轻质混凝土的优点进行了简单的介绍,以期能够让人们正确认识这一新型材料,在工程中得到广泛的应用。
一、轻质混凝土简介及制作
轻质混凝土是一种气泡状的绝热材料,内部具有大量的孔隙,不但减轻自重,还可以保温隔热、隔音节能。它是通过将轻质和水泥浆混合之后,经由通过机械方式充分发泡的发泡剂泵送系统,现场浇筑或者磨具成形而成,经过自然养护便可以形成这种具有大量封闭孔隙的轻质材料。
制作轻质混凝土砌块主要用到32-35%的水泥、17-20%的沙、5-7%的MgO、3-4%的瓷土、4-5%的石膏、0.7-1%的膨胀珍珠岩、4-7%的充填物、3-95的粉煤灰等,用25%左右的清水搅拌上述材料,然后在搅拌的过程中加入0.5-2%的KAl(SO4)2、1-5%的Na2SiO3和1-2%的减水剂,形成浆体之后经过10天左右的自然养护便可制成砖块。另外常见的轻质砼产品为轻质板材,主要利用30-40%的粉煤灰、15-65%的硫铝酸盐水泥、0-15%的珍珠岩和泡沫剂来制作,比传统板材具有更低的成本和更好的性能。制作出轻质板材之后,可以将其作为隔热层填充墙体内部,或者和薄钢板一起形成复合墙体。
二、轻质混凝土的性能优势
1.轻质节能
相比较于传统混凝土材料,轻质混凝土的典型特征就是轻质,其密度一般在300-1800千克/立方米,目前被广泛应用的混凝土为一种160千克/立方米的超轻质混凝土。鉴于这一典型的特点,在房屋的墙体、层面、楼面、立柱建筑过程中利用轻质混凝土,可以大大减小建筑物的自重,通常可以减少30%左右。还有就是相比较于传统混凝土,轻质混凝土的结构设计更为合理,具有更高的承载能力,故而在房屋建筑中使用轻质混凝土具有明显的建筑性能和经济效益。
2.保温隔热性能较好
轻质混凝土里面充填了大量的细小孔隙,其热较好,主要表现为可以优良的隔热和保温,这是传统混凝土不具备的优点,密度一般在300-1800千克/立方米之间的轻质混凝土,其导热系数约为0.08-0.3,热阻系数可达传统混凝土的15倍左右,所以良好的热性能在房屋建筑中使用时,也具备良好的节能性。
3.隔音耐火性能优越
轻质混凝土的多孔结构可以实现隔音的效果,在房屋墙体、隔音板和楼层隔板的建设过程中都可以选择轻质混凝土。而且轻质砼是一种无机材料,易燃性很低,耐火性好,非常符合房屋建筑的耐火规范要求。
4.其他优越性能
轻质混凝土具有更高的抗压性能,可泵性好,对于施工过程中施加的冲击力能够有效缓冲吸收,避免了混凝土材料的损坏。轻质混凝土的烧制材料广泛,并无特殊要求,一般的工业废渣都可以利用,成本低廉,节约环保,如果采用轻质砼进行房屋建筑的话,熟练的技术可以保证工程进度的大大缩减。
三、轻质混凝土的应用
1.工艺要求
应用于房屋建筑中的轻质混凝土,应该根据工程需要设计出合理的强度,通过优化配合比、资料投放顺序等来确保轻质混凝土的性能。尤其是在冬季和常温施工的时候,轻质混凝土的水泥灰配比是不同的。
2.具体应用
房屋建筑的墙体材料可以选用轻质混凝土,以实现节能保温、隔热隔音的效果,当然在屋面保温层现浇、补偿地基等方面都有大量的运用。
(1)制作预制保温墙板和砌块
房屋面板的厚度约为6-8厘米,可以选用φ6-8毫米的钢筋作为承重结构,然后利用轻质混凝土砌块进行墙体建设,可参与多层建筑的承重墙砌筑和保温隔音充填复合墙体的砌筑。
(2)现浇保温屋面板和楼板
轻质混凝土来现浇保温屋面和楼板,可以大大提高建筑保温性能,并且还能大幅度降低建筑物的自重,减少其对地基的影响。
(3)当做夹芯构件
在预制的钢筋混凝土构件的内芯制作中选用轻质混凝土,可以有效提高房屋建筑的隔热隔音性能。通常选用的轻质混凝土密度在500千克/立方米左右。
(4)贫混凝土填层
轻质混凝土强大的适应性保证了其可以应用于贫混凝土填层工作中,可以根据对隔热性的要求选择不同密度的轻质混凝土。对隔热性要求高的密度一般选为1200千克/立方米左右,要求低的选为500千克/立方米左右。
(5)屋面边坡
轻质混凝土用于屋面边坡中,具有重量轻,成本低,施工便捷等优点,一般采用密度在1000千克/立方米左右的轻质混凝土。
此外,利用轻质混凝土建筑的房屋还具有保湿、和吸收电磁波等性能,其多孔特性可以让入射的电磁波大量反射和折射,消弱电磁。因此可以将轻质混凝土大量应用与房屋墙体、墙面的制作中。
综上所述,轻质混凝土在减轻自重、保温节能、隔热隔音等方面具有巨大的优势,在建筑工程领域越来越受到重视,随着国家节能环保理念的进一步推广,轻质混凝土的应用定会越来越广泛。相应的对于轻质混凝土的研究和开发工作也应该进一步提高,从而更好的适应建筑工程领域的飞速发展。
参考文献:
[1] 陈曦.轻质混凝土在桥梁工程中应用的实例与推广[J].城市建设,2012,(19).
关键词:石膏复合轻质混凝土;模拟酸雨;耐久性;斗碛τ
Abstract: By experimental study of gypsum composite lightweight concrete which is made of gypsum, cement, sawdust and additives, etc. in simulated acid rain, the impact of durable acidic substances on gypsum composite lightweight concrete was analyzed. This also provided theory of reference for the strengthening and repairing of ancient architecture bucket arch and applying of antique building bucket arch of gypsum composite lightweight concrete.
Keywords: gypsum composite lightweight concrete; simulated acid rain; durability;
the application of arch
1.前言
斗硎俏夜古建筑特有的结构构件,有着显著的等级性、时代性和地域民族性的风貌特征,反映着各个时代的建筑风格,也蕴含着各个时代的思想观念、社会风俗和审美风尚等丰富的文化特征。中国构架中最显著且独有的特征便是屋顶与立柱间过渡的斗[1]。
在传统建筑的修复与重建、仿古建筑的建设中涌现出了一系列建筑结构、新材料的应用问题。具有很高美学价值的斗恚目前大部分用的是钢筋混凝土材料,由于斗砉辜的装饰作用和形式丰富多彩,用钢筋混凝土材料就会凸显其自重大、成型困难、施工技术高、成本大等弊端,尤其对于大型复杂的斗砝此稻透显得特别笨重,施工安装更是困难。为了克服这些缺点,用石膏-水泥-锯末以及添加剂等材料制成一种新型的石膏复合轻质混凝土来代替普通混凝土,应用到仿古建筑的斗砩稀
混凝土易被大气污染物二氧化硫经氧化形成的硫酸逐渐沉积到材料表面而形成的酸雨腐蚀,从而降低混凝土的耐久性能。本文通过对石膏复合轻质混凝土模拟酸雨的实验研究,从试件受腐蚀后的外观、强度、质量变化以及中性化深度等几方面评价石膏复合轻质混凝土的抗酸雨腐蚀能力,分析酸性物质对石膏复合轻质混凝土耐久性的影响,为新材料在古建筑斗淼募庸绦薷春头鹿沤ㄖ斗碇械挠τ锰峁├砺鄄慰肌
2.材料的选取和配合比的确定
2.1材料的选取
(1)水泥:采用郑州天瑞水泥有限公司生产的PC32.5复合硅酸盐水泥。
(2)建筑石膏:采用山西省曲沃富强建材石膏厂生产的富强牌特级石膏粉。
(3)锯末:来源木材加工厂,含水率13.7%,颗粒直径1-2mm等。
(4)速凝剂:采用山西运城市升航建材有限公司生产的SH-A型速凝剂。
2.2配合比的确定
石膏、水泥、锯末以及速凝剂的比例将直接影响到石膏复合轻质混凝土的性能,所以合理的配方比例是非常必要的。在整个反应过程中,半水石膏的作用主要是生成二水石膏,形成骨架产生强度;水泥主要发生水化作用;锯末主要是填充骨料,起到减轻混凝土自重的作用;速凝剂对水泥具有速凝快硬和早强减水作用。从强度方面考虑,半水石膏的比例不能太小,否则必将影响到制品的强度、特别是早期强度,并且影响到脱模工艺等环节。考虑到各种材料的作用以及强度等因素并参考相关实验研究资料,确定石膏复合轻质混凝土各种材料的质量配比为:石膏:水泥:锯末=3:3:5,速凝剂3-5%。水灰比为0.47~0.50。
3.模拟酸雨试验方法
酸雨对混凝土构件的影响是缓慢和长期的,如果在实验室用接近于自然降雨酸度的酸雨进行腐蚀,很难在短期内观察到腐蚀的全过程,所以采用了周期浸泡加速腐蚀试验,配制了PH值为2和4的两种硫酸溶液模拟酸雨。
采用尺寸为l00mm×l00mm×100mm的立方体试件,按照标准试验方法进行取样、制作和养护。同时制作4组,每组3个试件,2组用来耐酸循环试验,2组作为对比用试件。
将试验用试件充分干燥后,称质量,进行编号分组。在每个试件平整的两个相对面,均匀涂上清漆,然后按分组分别放入调配好的酸度值为PH=2和PH=4硫酸溶液中,放入时,将涂清漆的表面朝下。
试验采用周期浸泡方法,一个周期为7天。在一个周期内,试件浸泡5天,然后取出,用水将表面的腐蚀物冲掉,用抹布擦干,自然干燥2天。本次试验试件经过5个周期的浸泡-干燥过程,每个周期内都要观察表面的受腐蚀状况,干燥后测量试件的质量,记录相关数据。注意试验过程中经常检查和调整溶液的PH值,以保证PH不变。
试验结束,将涂抹的清漆打磨掉,和对比试件同时测试试件的抗压强度。然后,在受压后试件的破坏面上涂上1%的酒精酚酞溶液,测量中性化深度。
4.试验结果及性能分析
4.1试验结果
石膏复合轻质混凝土试件受不同PH值的硫酸腐蚀后的外观、质量、强度变化以及中性化深度等几方面的测试结果如下:
(1)外观:浸泡5周期后,在PH=4硫酸溶液中浸泡的试件受蚀程度很轻,表面平整,棱角完好无损,试件的外观、尺寸、颜色均无明显变化。而在PH=2的硫酸溶液中浸泡的试件受蚀较严重,表面有轻微的凸凹不平,棱角有部分损坏。在每一周期浸泡后取出时,试件表面都有一层白色腐蚀产物,似白霜覆盖于表面,除掉白色腐蚀物,清水轻轻刷洗,有似砂粒物脱落,表层砂浆逐渐流失,隐约显露出锯末的颗粒。硫酸与水泥水化产物反应生成的石膏、钙矾石等硫化物,产生结晶膨胀,膨胀应力使混凝土表层脱落损坏。涂有清漆的表面受损较轻,但也有轻微的腐蚀。图1为试件在不同PH值硫酸溶液中经过5个周期浸泡前后的腐蚀情况。
(2)质量损失
图2为试件在不同PH值(6-1、6-2、6-3试件为PH=4,6-4、6-5、6-6试件为PH=2)硫酸溶液中随周期的质量变化图,图3为试件在不同PH值硫酸溶液中随周期的质量损失率图。
从实验结果可以看出,第1周期后,质量变化的随机性较大,6-2、6-3试件的质量减小,6-1、6-4、6-5、6-6试件的质量反而增加了。分析其原因,一是生成硫化物的结晶膨胀,二是自然干燥下试件内部水分蒸发不完全所致,再加上实验误差等因素造成质量的增加。第2周期后,试件在不同的PH值硫酸溶液中的质量损失均随浸泡时间的增长而增大,6-1、6-2、6-3试件图形线较平缓,质量损失率随时间变化较小,腐蚀5周期的质量减少量较小,腐蚀甚微;6-4、6-5、6-6试件图形线较陡峭,质量损失率随时间增大较快,腐蚀5周期的质量减少量大,腐蚀相对严重。所有试件5个周期后的质量损失率均没有超过5%。试验结果与普通混凝土抗硫酸盐侵蚀试验中的验证试验相符合,验证试验表明,混凝土在硫酸盐溶液中进行干湿循环试验时,多数情况下试件的质量是增加的,即使质量减少,也很难达到5%的质量损失率要求[2]。
(3)强度损失
在不同PH值硫酸溶液中浸泡5个周期后的试件强度损失见表1。
从腐蚀后测试的抗压强度来看,浸泡试件的硫酸溶液PH值小,浓度大,试件腐蚀越严重,强度降低越多,强度损失率越大。说明酸性物质的腐蚀会使石膏复合轻质混凝土的强度降低,且酸性越大强度损失越多,耐酸腐蚀降低。参照普通混凝土抗硫酸盐侵蚀试验的规定,本次试验在第5次循环后,混凝土抗压强度耐蚀系数不低于75%,说明石膏复合轻质混凝土强度耐酸雨性能符合要求。
(4)中性化深度
将腐蚀后的混凝土试件受压后剖开,在断面上均匀涂抹1%浓度的酒精酚酞试液,测量试件受蚀后的中性化深度(图4所示)。结果发现,在PH=2的硫酸溶液中浸泡的各试件的中性化深度为5-6mm,涂有清漆的面上为2-3mm。在PH=4的硫酸溶液中浸泡的各试件的中性化深度为1-2mm,涂有清漆的面上仅在表层,几乎没有变化。本试验所配制的混凝土是石膏复合轻质混凝土,强度较低、密实度较低,试件在硫酸溶液中受到的腐蚀程度与高强高性能混凝土相比,相对严重。
4.2性能分析
在模拟酸雨试验中,比较石膏复合轻质混凝土试件在不同PH值硫酸溶液中腐蚀后的外观变化、质量变化、强度损失以及中性化深度,其表现的规律基本一致:硫酸浓度对混凝土的腐蚀影响较大,PH值越小,浓度越高,对混凝土的腐蚀越严重。硫酸与水泥水化产物反应生成石膏、钙矾石等硫化物,在混凝土表层形成保护膜,在低浓度硫酸溶液中,这种硫化物可以稳定存在,可有效阻止酸溶液的侵入,故对混凝土的腐蚀程度较轻;而在高浓度硫酸溶液中,H+会导致硫化物的分解,酸腐蚀向混凝土内部深入进行,另外,硫化物的结晶膨胀使混凝土表层脱落损坏,也会进一步引起硫酸的侵蚀,所以对混凝土的腐蚀严重。
从模拟酸雨试验结果分析,在第5次循环后,混凝土抗压强度耐蚀系数不低于75%,质量损失率不大于5%,低浓度的硫酸对混凝土的外观腐蚀很轻,中性化深度较小,说明石膏复合轻质混凝土耐酸雨性能符合要求,在短期内不会对混凝土造成较强腐蚀。
5.结语
根据工程应用情况来看,用石膏-水泥-锯末以及添加剂等材料制成的石膏复合轻质混凝土代替普通混凝土来制作仿古建筑的斗砉辜,自重轻(表观密度为1200~1500kg/m3),性能优异,易于成型,模具周转快,安装简单,材料取材容易、成本低;力学性能和耐久性能满足以装饰为主的轻质混凝土材料的性能要求,可以作为仿古建筑斗砉辜的材料使用。
建筑艺术的进展,大部分也就是人们选择、驾驭、征服天然材料的试验经过[1],建筑技术也是随着建筑新材料的出现不断改进的。石膏复合轻质混凝土在斗砩系挠τ醚芯浚对新材料制作斗砭哂泻芎玫牟慰技壑担为传统建筑的设计、施工以及古建筑的加固修复、重建提供了新的方法。
参考文献
[1] 梁思成.清式营造则例[M]. 新一版.北京:中国建筑工业出版社,1981
[2] 普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准(GB/T50082-2009)[S].北京:中国建筑工业出版社,2009
[3] 李建军,刘艳春.斗拱的力学性能及其蕴含在中国馆中的民族象征[J].力学与实践,2010,32(4):126-129
[4] 屈志中.提高石膏混凝土建筑性能的若干技术途径[J]. 建筑技术,2006,37(1):17-20
[5] 普通混凝土力学性能试验方法标准(GB/T50081-2002)[S].北京:中国建筑工业出版社,2003
关键词:变电站;围墙;劈裂轻型混凝土砌块
1 工程概况
一般220kv变电站围墙多为实体墙抹灰刷涂料,其结构为条形钢筋混凝土基础,粘土砖配砖柱垛砌筑,钢筋混凝土压顶梁。墙体重易产生不均匀沉降裂,表面抹灰龟裂等质量通病,单独处理沉降裂缝会使维修处与周围在涂料色差上出现较大差异,而且多数修补过的墙面时间长,原一条裂缝又变成两条,龟裂处理难度更大效果更差。采用劈裂面混凝土轻质混凝土砌块,配以预制清水混凝土压顶,大大减轻了墙体重量,减少了地基压力,减少了不均匀沉降裂,消除了龟裂,修补沉降裂缝只是进行一下勾缝处理,有效解决墙面开裂质量通病,一般220kv变电站围墙总长为400-600m,高度为2.3-2.5 m,厚度为240mm,砌体约为3000m3,采用轻质混凝土砌块可大量节约粘土,同时节约了抹灰用料,提高了工效,提高了工艺效果,综合提高经济效益。也更符合“两型一化”变电站特点。
2 围墙结构设计
一般变电站围墙基础采用800×200C20砼,配¢6@180箍筋¢8@150带状筋,基础墙采用360厚,MU10机砖M5水泥砂浆砌筑,基础构造柱6¢12箍筋¢6@200 C20砼,基础防潮层采用240×60C20砼,围墙主体240厚,采用舒布洛克公司生产的MU10劈裂轻质混凝土砌块M5水泥砂浆砌筑,该厂生产的劈裂轻质混凝土砌块规格、尺寸多样能满足各种厚度墙体需求,其390×190×240(长×高×厚)能满足围墙砌筑厚度要求,外形为两内孔标准型及配套凹槽过梁砌块,可满足布置竖向芯柱、水平圈梁及布置暗管线的构造要求,一般轻质混凝土砌块分承重型和非承重型,围墙采用承重型其密实度高、耐冲击,便于安装附件及切割钻孔。吸水率低、收缩小,墙体不易出现裂缝,砌块力学性能均满足国家标准及设计规范要求。
主体构造柱利用砌块垂直通孔暗布芯柱,芯柱截面达到160×120配4¢12箍筋¢6@200,下部锚固于基础构造柱,上部锚固于圈梁 C20砼浇筑,圈梁利用凹型砌块内槽布置4¢12箍筋¢6@200配筋C20砼浇筑,围墙通过水平圈梁及竖向芯柱,大大提高了砌体抗压、抗拉、抗剪承载能力及稳定性。围墙砼压顶采用790×360×60预制成品,采用 M5水泥砂浆砌筑,有效地控制了清水混凝土质量。
3 施工方法及技术要点
3.1 施工准备
施工技术负责人和施工人员在围墙施工前,应详细的熟悉围墙设计图,编制详细的施工方案,施工方案要考虑全面不漏掉每一个细小环节,围墙的定位放线、土方、混凝土施工等按一般常规方法,但围墙的芯柱、圈梁钢筋制作、安装,砌筑、线管布设,照明灯具、摇视摄像头安装位置等需根据设计情况,围墙各边长情况,具体排砖位置、高度进行整体考虑,绘制详细的二次排版图,可在位置、高度等方面征得设计同意做一些调整。在排版图中应对墙体每一个芯柱留置位置,墙面安装设备的位置做详细的设计,对砌筑灰缝宽度做具体规定,为了保证砌筑灰缝一致,可制作灰缝定位器,统一制作皮数杆。施工前挑选技术水平相对较高的操作者进行培训,并做好详细的安全技术交底,先做好样板墙,以样板引路,确定专项质量检验员及验收标准,负责严格检查各工序施工质量,上道工序不合格绝不进入下道工序。
3.2 施工工艺流程
定位放线土方开挖基础垫层施工基础钢筋混凝土施工基础墙砌筑基础构造柱浇筑主体墙砌筑芯柱钢筋安装圈梁钢筋安装芯柱、圈梁混凝土浇筑预制压顶板安装清水墙勾缝清理、验收
3.3 主要施工方法
3.3.1 主体砌块撂底、芯柱定位。主体砌块撂底要按照施工方案进行,砌块撂底策划要以变电站进站大门柱开始向左右两侧排版,撂底结果应使碎砖在围墙四角处,并不应出现小于二分之一砌块,根据砌块尺寸、灰缝宽度决定芯柱位置,围墙变形缝位置,基本每隔3m设一处芯柱,每隔15m设置一处变形缝,围墙转角处、变形缝两侧均要设置芯柱,芯柱安装位置偏差不得大于10mm并保证几何尺寸,在基础构造柱钢筋安装同时插入芯柱并效正固定好,保证位置及尺寸正确。
3.3.2 主体墙砌筑。砌筑前先对基础梁顶面进行找平,其标高差小于±10mm,平整度小于5mm,按照施工方案进行撂底并立好皮树杆,水平及垂直灰缝标准宽度10mm。立缝位置以挂垂线和在每块砖上分划中心线控制,水平灰缝按照皮树杆位置挂水平线控制,砌筑中随时检验随时调整灰缝,每条灰缝调整量不大于±1.5mm,砌筑水平及垂直偏差不大于5mm,砌筑操作采用平面侧挂线,当墙体砌筑至最上一皮砌块时采用凹槽型砌块进行砌筑,芯柱处砌块下皮可采用侧面锯口,上皮凹槽型砌块可采用底部锯口,砌筑时豁口插过芯柱砌筑。(见图1)
3.3.3 暗管、线及暗盒的布设。预埋暗管、线垂直向可通过砌块内孔或芯柱钢筋笼内埋设,可打孔穿过最顶层凹形砌块,水平暗管、线可通过墙体最顶层凹形砌块圈梁钢筋笼内布设。暗盒留置位置应保证在砌块内孔的中心位置,根据具置在砌筑前将侧壁拉适当的孔,砌筑中随时安装好暗盒接好暗管及时筑牢,可采用吊模现浇随砌随筑。
3.3.4 圈梁、芯柱钢筋制作、安装。圈梁、芯柱钢筋制作应根据设计要求进行加工,一般截面几何尺寸要比砌块内孔尺寸小20mm,圈梁在高度尺寸比砌块槽深小40mm。芯柱钢筋分两步进行安装,在基础施工时先插好构造柱筋并保证搭接长度,主体芯柱混凝土砌筑前将绑扎好的芯柱钢筋笼插入砌块中,注意芯柱要插接到位与基础构造柱筋搭接满足锚固长度。圈梁钢筋应按照每段长度预先加工成钢筋笼留好搭接长度分段安装。
3.3.5 圈梁、芯柱混凝土浇筑。圈梁、芯柱混凝土浇筑要待砌体结构达到一定强度后进行,浇筑前应检查各种暗埋管线位置、数量,芯柱浇筑范围的砌筑灰缝是否饱满,可采用修补勾缝保证在浇筑时不漏浆,芯柱混凝土宜采用细石混凝土浇筑,振捣方法宜采用细棒振捣器,将振捣器预先插入随浇随振,在浇筑圈梁时其浇筑成型后的混凝土顶面应低于砌块10mm,为下一步安装预制压顶留出嵌槽。
3.3.6 混凝土压顶的预制及安装。预制混凝土压顶板尺寸采用790×360×60(长×宽×厚),上表面采用小圆角,下角预制滴水槽,采用工厂化预制蒸养加工,保证达到清水效果。安装时各块拼缝留置在顶层砌块中心,粘接砂浆嵌入到圈梁凹槽保证了压顶板侧向稳定。
4 结束语
通过采用轻质混凝土砌块来实现变电站围墙建设,我们已经在天津青凝侯220kv变电站,高铁220kv变电站取得了良好效果,并将此工艺应用到主变防火墙的填充砌体,也取得了较好的效果,清水围墙、清水防火墙成为该站工艺亮点。
关键词: 建筑节能减排;蒸压陶粒轻质混凝土墙板;超高层
中图分类号:TE08 文献标识码: A
前言
能源是人类生存和发展的重要物质基础。在我国,建筑业、工业、交通形成三大耗能大户。建筑能耗占总能耗约35%,因此推进建筑节能减排具有现实意义和社会意义。在高层、超高层框架结构中,隔墙用量大,随着社会的进步对隔墙性能的要求也越来越高,因此具有高技术含量的、节能、环保、新型轻质复合隔墙板的应用也越来越广泛。一种新型的墙体材料——蒸压陶粒轻质混凝土墙板也应运而生。
经广东省建材产品质量检验中心检测,蒸压陶粒轻质混凝土墙板与其他墙体材料相比,它的面密度、收缩值、隔声、抗压、抗弯、抗冲击、吊挂力等各项物理力学性能指标远远优于国家建设部颁布的JG/T169--2005标准,各项关键技术指标远优于同行各企业。
工程概况
东海国际中心(公寓综合体)工程总建筑面积约22万平米由两栋公寓楼及空中连廊组成。其中公寓塔楼A栋有82层、最高点308米;公寓塔楼B栋有74层,最高点283米。两栋塔楼均采用框架核心筒结构体系,双塔平面呈斜向布置成45度夹角,两栋塔楼在45层至51层之间采用钢结构连接体进行连接。
东海国际中心(公寓综合体)定位为亚洲第一高的顶级服务式公寓,内隔墙面积超过15万平米,业主对隔墙性能的要求相当高。蒸压陶粒轻质混凝土墙板因其具有强度高、表面平滑、整体性好、耐腐蚀、收缩小、抗大气老化、防火、防水、隔音、隔热、保温及安装走线方便、可凿、可切割、可钉挂等优点最终被业主采用。
图1 工程效果图
蒸压陶粒轻质混凝土墙板特点
本工程选择使用的蒸压陶粒轻质混凝土墙板与国内类似产品相比,具有以下特点:
1)墙板配有钢筋(丝),因此墙板的物理力学性能高;
2)墙板采用蒸压养护,生产周期短;
3)墙板原料采用硅砂粉,利用蒸压硅酸盐,材料性能高;
4)墙板采用陶粒为轻骨料,减轻墙板重量;
5)墙板采用全自动生产线,产品质量稳定,产量大。
施工工艺及操作要点
本工程根据对隔墙功能的要求以及隔墙的尺寸,选择合适规格的蒸压陶粒轻质混凝土墙板,在现场按顺序逐块安装。板与主体结构之间采用角码连接,板与板之间粘贴纤维带,并采用聚合物干粉砂浆填充连接,这样能保证各连接节点牢固连接以及墙面平整、无缝隙。
施工工艺流程
图1 施工工艺流程
操作要点
材料准备
根据隔墙高度、隔墙功能要求、现场情况,选用合适规格的墙板材料、填缝辅料、连接件及其配套施工机具。
清理作业面
墙板在安装过程中,实行干法作业,应避免大面积淋水及泡水,墙板与结构体的接触面,应清扫干净,光滑的混凝土表面还应进行适当处理。
施工放线
根据各楼层的施工平面图,依照控制线把楼面上的墙线弹好,并标好门窗的位置,再根据地面上弹好的线用激光投线仪把天花的线弹出,保证装好的墙的垂直度。
图2施工放线
绘制排版图
根据图纸和现场情况,绘制出排版图。排版示意图如图3:
图3墙板排版示意图
切割墙板
根据图纸尺寸进行裁板,要求裁板准确,搭接合理,避免不必要的浪费。
图4切割墙板
安装墙板:
单层板安装
将墙板在地面竖立起来,把平垫块放到板的上端面(空心墙板用角垫块卡在板的孔肋处),用撬棍上下移动板使板与地面线、天花线相吻合,用力顶住墙板并使垫块的圆空受力变成椭圆形,用木楔打紧使之板固定,用2米靠尺检查已经装好的墙平整度,用木楔来调整板的平整度。
图5装顶胶
图6立板
图7加木楔并调整
图8检查平整度
临时固定后,在墙板的顶端安装加固角码。
图9加角码
在装好板的榫面上抹接缝砂浆。
图10抹接缝砂浆
安装隔墙第二块板的方法和第一块板的方法一样,以安装好的第1 块板为基础,以后每装完一块板都要用木靠尺来找平。
节点做法如下:
图11条板一字连接图12 条板丁字连接
图13条板与墙柱连接(平面) 图14条板与墙柱连接(立面)
图15条板与楼板连接 图16条板与楼板底、梁底连接
双层板安装
第一层条板安装完毕后,开始安装第二层板,第二层第一块板第一层第一块板安装方法相同,安装第二层第二块条板时,需要先安装一块搭接板,搭接板与条板同长,宽度为30cm。节点如下图所厼:
图17双层板一字连接 图18双层条板与单层条板丁字连接
图19双层条板丁字连接 图20双层条板转角连接
图21双层条板十字连接图22双层条板与墙柱连接平面图
图23双层条板与楼板连接 图24双层条板顶连接
隔墙板与门窗框的连接
根据设计图纸已加工好配套的门窗框板,按安装隔墙板的施工方法安装门窗框板。为了安装门窗框方便,在配套的门窗框板内埋设梯形木砖或钢制预埋件。门窗框与隔墙板间隙用胶粘剂腻子填实、刮平。
钢门窗框安装,将钢框锚脚与墙板内的钢制预埋件焊接即可。
图25 丁字连接条板与铁门(窗)框连接
木门窗框安装,可在隔墙板梯形木砖上拧人螺丝钉。
图26丁字连接条板与木门(窗)框连接
水电管线的埋设
根据穿墙管位置画线切割后开凿水电管线槽洞,施工时不可用重锤猛击,以免损坏隔墙板。管线埋好后随即用胶粘剂腻子填实、刮平。
轻质隔墙板面层装饰
轻质隔墙板安装完毕,室内水、电等安装好,然后进行室内装修。先在隔墙板面层上刷一遍界面处理剂,再刮腻子。同时,可按用户的使用要求,喷涂、贴面砖或贴墙纸等。
砂浆补缝
安装好一面墙后用砂浆把上下的板与砼的缝隙全部填满,等3d后,把木楔取出后再回填砂浆。
图27砂浆补缝
用玻纤布条封贴各墙板板缝交接处,再用细水泥砂浆或墙面腻子配水泥抹平。
图28贴纤条布并用砂浆抹平
清查垃圾
清查安装好的墙板表面,将墙板废渣和挤出的多余砂浆清除。
检查验收
每面墙体安装完毕应及时检查平整度和垂直度并加以调整。
应用效果
本工程采用蒸压陶粒轻质混凝土墙板超过15万平米,实施效果非常好,经总结该墙板在施工方面的优点如下:
1)蒸压陶粒轻质混凝土墙板外观表面平滑、整体性好,安装完成后直接在墙板表面刮白即可,省去抹灰工序的同时可减轻建筑的自重。经粗略估算,采用蒸压陶粒轻质混凝土墙板比采用蒸压加气块隔墙每平米可节省至少25元。
2)本工程特别注重蒸压陶粒轻质混凝土墙板细部节点处理,采用的施工工艺成功解决了板缝易出现裂缝的施工难题。
3)本工程蒸压陶粒轻质混凝土墙板采用聚合物干粉砂浆进行连接,在安装施工干作业方面具有相当的优势,省工、省力、省时,缩短施工周期的同时,大大地减少了建筑垃圾的产生量。
结束语
随着节能减排的理念在建筑业逐步推广,蒸压陶粒轻质混凝土墙板已成为当地政府大力推行的绿色节能新型建筑材料。蒸压陶粒轻质混凝土墙板特别适用于高层、超高层建筑的内隔墙,它既符合环境保护的要求,又能节约成本、缩短工期,具有良好的社会效益、环保效益和经济效益。
参考文献:
[1]建筑施工手册 (第五版)[M]. 北京:中国建筑工业出版社,2011.12
[2]全国水泥制品标准化技术委员会. GB15762—2008 蒸压加气混凝土板[S].北京:中国标准出版社,2009.
[3] 中国建筑科学研究院.GB50011—2010 建筑抗震设计规范[S]. 北京:中国建筑工业出版社,2010.
[4] 中国建筑科学研究院.GB50010—2010 混凝土结构设计规范[S]. 北京:中国建筑工业出版社,2010.
【关键词】轻质填充墙体,混凝土空心砌体构造柱,混凝土空心砌体圈梁
中图分类号: TU37 文献标识码: A 文章编号:
1工程概况
南京铁道职业技术学院浦口新校区高速铁路实训基地工程,含A站、B站、实训楼三栋单体,总建筑面积10000m2,均为框架结构,内为轻质切块填充墙体,其中实训楼地上五层,最大檐口高度25m。
本工程内隔墙部分采用粉煤灰蒸压加汽块,砌体总方量为1500m3。规格为600mm×190mm×200mm,Mb5混合砂浆,灰缝厚度10mm,砌体容重不应大于700kg/m3,构造柱设计要求在“T”、“L”型墙角处、墙长超过5m或砌体无约束的自由端部设置;当墙高大于4m时设置圈梁,门窗洞口处设置过梁。
2砌筑原理
图1
本技术采用混凝土空心砌块(如图1)灵活方便的特点,即利用混凝土小型空心砌块的空心,代替构造柱圈、过梁模板,省去了模板施工带来的繁杂,达到了非常理想的效果。
根据工程的实际特点,通过设计师确认,参照国家建筑标准设计图集05J102-1中混凝土小型空心砌块墙体建筑构造,在有构造柱或者腰梁部位将实际采用的实心砌块与所需规格尺寸的空心砖或U型砖一起,通过技术措施有效结合,并把钢筋放入砖的孔洞中,等砌体砂浆达到一定强度后,向孔洞浇注混凝土,与墙体形成牢固的整体,连接到结构面上。
3施工技术要求
3.1混凝土空心砌块为2孔,规格有;390(190)长×190(140) 厚×190高,用于构造柱和腰梁强度不低于MU10。砂浆应采用粘聚性和保水性好的砂浆,强度等级不低于Mb5。混凝土应采用高流态、和易性好的细石混凝土,强度等级不应低于Cb20。钢筋宜采用HPB235、HRB335级钢筋。
3.2墙体长度大于5米时中间设混凝土空心构造柱,墙体高度大于4米时,在门过梁处设混凝土空心构造梁,并在洞口处根据洞口宽度增加过梁配筋。在墙体端部、墙体转角处、T字交叉处、十字交叉处、小于等于600宽的洞间墙,均应设置混凝土空心构造柱(根据设计要求增减)。
3.3混凝土空心构造柱截面不宜小于90mmx120mm,混凝土空心构造柱竖向钢筋应贯穿墙身与混凝土空心构造梁和上下结构层连接,抗震设计时不应小于2Φ10。混凝土空心构造梁截面不宜小于90mmx150mm,配筋不应少于4Φ10(根据设计要求增减)。
3.4砌筑前把混凝土空心构造柱钢筋与原结构钢筋有效搭接,空心砖套入钢筋中。混凝土空心构造柱底部第一皮砖采用开口砌块或U型砌块,砌出清扫孔,砌体完成后,将孔心内部杂物及落地砂浆清扫并冲洗干净,浇注混凝土空心构造柱混凝土前封堵。
3.5混凝土空心构造柱的混凝土砌块应对孔错缝搭砌,与轻质实心砌块压槎搭接不应小于200,空心构造柱旁的空心部分边砌边用细石混凝土填满捣实。每天砌筑高度不宜超过1.8米。砌到门过梁或圈梁(混凝土空心构造梁)底时,应停止砌筑,等砌体砂浆强度达到1.0Mpa以上时方可浇注混凝土空心构造柱混凝土。混凝土空心构造柱混凝土应连续浇注,用插入式振捣棒边浇灌边捣实,严禁灌到顶再振捣。
3.6混凝土空心构造梁(可兼过梁)采用U型砖砌筑,与混凝土空心构造柱相交处,需将U型砖底部割掉,以保证钢筋混凝土的连贯。
4主要施工措施
4.1施工前根据施工图纸进行排版布置,尽量减少砌块的现场切锯量。根据设计及规范要求,把混凝土空心构造柱和混凝土空心构造梁位置及钢筋规格数量标注清楚,画出混凝土空心构造柱与上下结构或与混凝土空心构造梁连接处的节点大样。
4.2根据不同的部位,对混凝土空心构造柱进行排砖,至少两皮以上,节点包括:墙中、转角、T字交叉、十字交叉、大于等于600宽的门洞等。
4.3现场抄平放线,把门窗洞口、混凝土空心构造柱位置放好,以便用混凝土找平及根据设计要求植混凝土空心构造柱钢筋(未预埋情况下)及墙体拉结筋。
4.4根据门过梁标高,按砖的高度加灰缝厚度排模数,对基层用细石混凝土进行找平。
4.5植墙体拉结筋和混凝土空心构造柱钢筋,混凝土空心构造柱钢筋分上下两段分别植在下部板顶和上层板底,留出搭接长度,搭接放在墙顶,自检合格后报监理检查,做好隐蔽工程验收记录。
4.6按排版准备混凝土空心砌块、轻质砌块,以及水泥砂浆(有的轻质砌块有专用砂浆),墙体砌筑前先根据要求设置打底砖,卫生间墙体处需提前做好混凝土翻边。
4.7不同砌块同时砌筑,尽量不留施工缝。先砌混凝土空心构造柱砌块,再砌实心轻质砌块,两种材料压槎处的空洞用细石混凝土灌满捣实,从混凝土空心构造柱钢筋顶把空心混凝土砌块套进钢筋内,剩最上两皮砖时,把钢筋搭接头绑好,再用U型砖砌到顶,其中最上一皮开口向侧面,用于浇注混凝土。
4.8如中间设置圈梁,则第一次砌到梁底,混凝土空心构造柱混凝土浇注完成后,混凝土空心构造梁用U型砖砌,与混凝土空心构造柱相交处,要把与混凝土空心构造柱相交处,需将U型砖底部割掉(侧面仍需留清扫孔),以保证钢筋混凝土的连贯。
4.9根据混凝土空心构造梁(或兼过梁)的截面尺寸及配筋,绑扎好钢筋,并放入U型砖槽内,经隐蔽检查验收后,浇注混凝土。过梁处需用木枋等搭好支撑,以便把U型砖平铺过去,等混凝土达到一定强度后方可拆除。
4.10混凝土空心构造梁混凝土浇注完可马上进行上部墙体的砌筑。
5效果分析:
5.1提高质量:避免了构造柱圈梁易涨模的质量通病,避免了混凝土剔凿问题,甚至使墙体质量达到不抹灰而直接刮腻子的效果,为今后的创优工作打下了基础。
5.2节约工期:相当于去掉了模板支设的工序,尤其是混凝土空心构造梁混凝土浇注完,即可进行上部砌体的施工。提高了整体施工的效率,为工程提前竣工创造了条件。