建设工程新材料及应用
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第二章 新型墙体材料

第一节 概述

一、新型墙体材料的发展趋势

社会发展到一定时期,建筑业的进步必然要求建筑材料不仅有利于建筑物功能的改善,而且要求其能便于机械化施工和提高施工效率。发展新型建筑材料是发展壮大建筑建材支柱产业,进行产业结构调整,培育新的经济增长点,实现可持续发展战略的重要举措。大力发展新型墙体建材,对调整建材工业的产业、产品结构,提高行业的整体技术水平、素质和竞争力起着十分重要的作用。

新型墙体材料以节能、节材、降噪、利废、降低成本和改善建筑功能为目的,大力发展各种轻质板材和混凝土砌块,开发承重的自保温复合墙体材料,注重施工现场环境保护,实现绿色施工。重点围绕尽可能少用天然资源,降低能耗并大量使用废弃物做原料;尽量采用不污染环境的生产技术;尽量做到产品不仅不损害人体健康,而且有利于人体健康;加强多功能、社会效益好的产品开发。建设上档次、上水平、有规模的主导产品生产线,力争在21世纪30年代从总体上赶上中等发达国家的水平。

二、新型墙体材料的特点

新型墙体材料是指具有节能、节地、利废、保温、隔热、轻质、高强、抗震、环保性能的墙体材料,是一种不以消耗耕地、破坏生态和污染环境为代价,适应建筑产品工业化、施工机械化、减少施工现场湿作业、改善建筑功能等现代建筑业发展要求而生产的墙体材料。

新型墙体材料通常具有以下主要特点:

①节能。包括在制造过程中和在使用过程中节约能源、减少能耗。

②环保。包括两个方面,即不增加污染和减少污染,如对矿产资源的合理开采和对废旧资源的综合利用。

③新技术。具有一定的技术含量。

三、新型墙体材料的优势

1.应用优势

①保温隔热性能好。黏土多孔砖、混凝土多排孔砌块等产品的导热系数均低于黏土实心砖。如黏土多孔砖墙体的导热系数仅为黏土实心砖的70%,240mm厚多孔砖墙的保温能力可相当于370mm厚黏土实心砖墙。

②能耗低。黏土实心砖每万块砖需取土毁田0.0007~0.001亩,每块标准砖仅烧结就需热量3768 kJ;而混凝土砌块包括水泥、成型和蒸汽养护的总耗能,折合成标准砖为1796kJ,其能耗不足黏土砖的一半。

③强度等级高。目前某些新型承重墙材,其强度等级均为MU10或MU10以上,黏土多孔砖已有MU15级的产品,少数达到MU20级以上,其强度已接近常用的黏土实心砖。

④自重轻。在新型承重墙体材料中,黏土多孔砖、混凝土小型空心砌块等重力密度均低于黏土实心砖,由于使用新型墙体材料的墙体重量轻,能大大降低建筑物自重,从而减少了地基与基础的处理难度与费用,有效地提高了建筑物的抗震能力。

⑤施工速度快。砌筑1m2的混凝土空心砌块墙需标准砌块12.5块,而砌筑1m2 240mm厚砖墙需用128块砖。工人砌筑同面积的砌块墙时,弯腰取块挂灰的次数可减少90%,不仅降低了砌筑工人的劳动强度,而且可提高砌筑速度30%~100%。

⑥节省砂浆。小型砌块砂浆用量少,每平方米190mm厚小型砌块墙的砂浆用量仅为黏土砖墙的20%~30%,即可节省砌筑砂浆70%以上。

⑦增加使用面积。小型砌块,对多层及中高层房屋均可采用190mm厚墙,在同等建筑面积条件下,可增加有效使用面积3%~5%。

2.环境与经济优势

①节约土地和能源。随着城市扩建及人口增长,我国土地资源愈发紧缺,保护土地已上升到就是保护我们生命线的高度。新型墙体材料少用或基本不用黏土,这样就相当于保护了耕地;同时,大多数新型墙体材料不用烧制,基本上经过机械成型后,经一段时间的蒸汽养护即可,这样就节约了大量的能源。

②实现资源可循环利用。我国每年排放2亿多吨煤矸石和粉煤灰,历年堆积的工业废渣达70多亿吨,存放需占用土地面积67万m2。新型墙体材料在生产过程中可利用粉煤灰、炉渣、煤矸石、矿渣、石粉等工业废渣,不仅解决了工业废渣的存放问题,而且降低了产品成本,实现了资源的可循环利用。

③减少环境污染。黏土实心砖在烧制过程中会产生大量的对环境和人体有害的气体,对生态环境和生存环境会造成极大污染,严重破坏了生态环境和人类的生存环境,而新型墙体材料在生产过程中不会产生大量的有害气体,减少了污染,净化了人类的生存环境。

④提高住宅建设现代化水平。新型墙体材料外形美观,体积大,质量轻,隔热隔声。推广新型墙体材料,是建筑业的一场巨大革命,它改变了传统施工工艺,改善了建筑功能,增加了使用面积,加速了住宅产业现代化步伐。按目前年竣工城镇住宅2.4亿m2中有10%采用新材料计算,每年可增加有效使用面积约2000万m2,综合造价可降低约4%~7%。

3.发展优势

①政策优惠条件利于新型墙体材料的发展。根据国家和地方政府的有关文件,生产、应用新型墙体材料可享受下列优惠政策:

对企业生产的原料中掺有不少于30%的煤矸石、粉煤灰、烧煤炉渣的炉底渣(不包括高炉水渣)的建材产品,免征增值税。

对孔洞率大于25%的非黏土烧结多孔砖、空心砖和混凝土小型砌块、建筑板材等新型墙材,按增值税额减半征收。

②国家强制推广节能建筑政策。1999年,国务院办公厅颁发了《关于推进住宅产业现代化,提高住宅质量的若干意见》,将发展节能建筑作为我国现代化建设的一次重大战略加以实施。建设部2000年初发布的《民用建筑节能管理规定》进一步明确了节能建筑推广范围、时间、措施,规定建设单位、设计单位、施工单位必须按节能标准进行设计、建设和施工。如违反这一规定可依法对建设单位处20万元以上50万元以下,对设计单位处10万元以上30万元以下,对施工单位处工程合同数额2%~4%的罚款。另外,对设计、施工单位,可责令停业整顿,降低资质等级或吊销资质证书;对设计注册人员,可以责令停止执业一年。

四、墙体材料相关标准及规范

《混凝土砖及砌体结构技术规范》(DB13/T1328—2010)

《蒸压粉煤灰砖建筑技术规程》(DB21/T1837—2010)

《混凝土多孔砖建筑技术规程》(DB23/T1359—2010)

《非承重蒸压灰砂多孔砖技术要求》(DB31/T599—2012)

《烧结多孔砖砌体工程施工及质量验收规程》(DB34/178—2012)

《混凝土空心砖砌体工程施工质量及验收规程》(DB34/T1586—2012)

《非承重混凝土复合保温砌砖自保温系统应用技术规程》(DB34/T1587—2012)

《非承重废渣混凝土空心砖》(DB34/T2216—2014)

《自保温混凝土空心砖》(DB34/T2236—2014)

《干压石粉陶瓷外墙砖》(DB35/T1155—2011)

《烧结非黏土多孔砖》(DB41/725—2012)

《蒸压陶瓷抛光潭砖》(DB44/T1086—2012)

《榫接混凝土砖和砌块》(DB44/T1824—2016)

《非承重蒸压粉煤灰多孔砖》(DB52/T1037—2015)

《蒸压石英尾渣砖》(DB52/T1084—2016)

《蒸压磷渣硅酸盐砖》(DB52/T701—2011)

《混凝土砌块用轻质配砖》(DB52/T895—2014)

《蒸压磷石膏砖》(DB53/T641—2014)

《页岩砖及页岩多孔砖砌体结构设计与施工技术规程》(DB63/T868—2010)

《泡沫混凝土自保温砌块》(DB21/T2226—2014)

《钢渣粉混凝土砌块》(DB31/T858—2015)

《粉煤灰(陶粒)小型空心砌块》(DB35/T1130—2011)

《蒸压加气混凝土砌块工程技术规程》(DB42/T268—2012)

《蒸压加气混凝土砌块》(DB46/283—2014)

《磷石膏空心砌块》(DB52/T1038—2015)

《轻质建筑碎料小型空心砌块》(DB52/T477—2012)

《蒸压加气混凝土砌块》(DB62/2417—2013)

《烧结多孔砖和多孔砌块》(GB13544—2011)

《烧结空心砖和空心砌块》(GB/T13545—2014)

《混凝土实心砖》(GB/T21144—2007)

《非承重混凝土空心砖》(GB/T24492—2009)

《装饰混凝土砖》(GB/T24493—2009)

《承重混凝土多孔砖》(GB25779—2010)

《烧结保温砖和保温砌块》(GB26538—2011)

《防静电陶瓷砖》(GB26539—2011)

《蒸压粉煤灰多孔砖》(GB26541—2011)

《复合保温砖和复合保温砌块》(GB/T29060—2012)

《蒸压泡沫混凝土砖和砌块》(GB/T29062—2012)

《黏土质隔热耐火砖》(GB/T3994—2013)

《高铝质隔热耐火砖》(GB/T3995—2014)

《轻集料混凝土小型空心砌块》(GB/T15229—2011)

《烧结保温砖和保温砌块》(GB26538—2011)

《普通混凝土小型砌块》(GB/T8239—2014)

《装饰混凝土砌块》(JC/T641—2008)

《石膏砌块》(JC/T698—2010)

《粉煤灰混凝土小型空心砌块》(JC/T862—2008)

《蒸压粉煤灰砖》(JC/T239—2014)

《耐磨氧化铝衬砖》(JC/T848.2—2010)

《黄河淤泥多孔砖》(JG/T265—2010)

《柔性饰面砖》(JG/T311—2011)

《外墙饰面砖工程施工及验收规程》(JGJ126—2015)

《装饰多孔砖夹心复合墙技术规程》(JGJ/T274—2012)

《淤泥多孔砖应用技术规程》(JGJ/T293—2013)

《植物纤维工业灰渣混凝土砌块》(JG/T327—2011)

《自保温混凝土复合砌块》(JG/T407—2013)