浅谈蒸压轻质混凝土在工程应用中的经济效益

郭培成

(厦门大学嘉庚学院，福建漳州 363105)

ALC是蒸压轻质混凝土(Autoclaved Lightweight Concrete)的简称，也有称AAC板。采用水泥、粉煤灰、炉渣(或硅砂)、石灰等主要原料，在内部增加部分加强处理的钢筋(一般工程上采用热处理HPB300)，再经过高压蒸汽工艺的养护工序，形成的具有多气孔混凝土成型板材，称之为蒸压轻质混凝土。它的特点是：高强轻质(类似于木材、钢材，属于强度较高且质量轻的高性能材料)、保温隔热、阻燃耐火、吸声隔音、承载力较强、抗震效果好、环保性能高、施工过程更为便捷、节约成本；能有效地解决混凝土结构面的外观平整度以及保证工程进度，与钢模、木模板支撑体系相比较而言，提高了拆模速度；铝模板的周转利用率高、经济效益好；工程材料搬运、工作人员正常通行、现场的安全施工提供了保障；材料回收价值较高，从制作生产、工程应用到回收等可以全部由供应厂商来负责完成，从而受到国内外的普遍重视。

ALC板最早在欧洲出现，日本、欧洲等地区已有四十多年的生产、应用历史。早期国内厂家的生产技术和生产设备主要引自日本和德国。目前该技术在国内已完全消化吸收，设备实现完全国产化。ALC板包括各种工程构件，如外墙非承重板、内墙非承重板、楼板和屋面受力板、防火非承重、装饰非承重等，不仅被大量使用在传统混凝土框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构的内外墙体、防火板等围护结构上，而且近些年也应用在兴起的各种钢结构多高层民用住宅、大型酒店、宾馆、综合写字楼以及工业厂房等建筑的内外隔墙、屋面上。近十年在河南、山东、山西等地，发展较快，也取得了较好的经济效益。

1 工程概况

该工程共分为住宅、幼儿园、酒店、商场几个功能，分三期完成，建筑工期2015年4月至2019年11月。该工程占地面积约3.5×104m2，住宅建筑总面积近37×104m2(包括多层和高层，其中主要以30层左右的建筑为主)，采用剪力墙结构体系JGJ 3-2010《高层建筑混凝土结构技术规程》第3.3.1条，最大适用高度120 m，本工程结构高度96 m，超过60 m，属于对风荷载敏感，在计算承载力极限状态时时基本风压应放大1.1倍，对于位移计算基本风压仍保持不变)。建筑物抗震设防类别为丙类，场地类别二类，设计基准期50 a，当地基本风压0.4 kPa，结构安全等级二级，剪力墙抗震等级均为二级，地基基础设计等级为甲级(基础采用筏板形式，地下室两层，地基受力层土体主要是中粗砂土，承载力320 kPa)。本结构采用结构整体计算分析，使用中国建筑科学研究院编制的PKPM系列SATWE ( V3.1.6版、V4.2版)。

2 ALC板的具体施工要求

2.1 施工顺序流程

第一天测量放线、绑扎墙柱钢筋，做好剪力墙水电预留孔；第二天拆除下层墙板，传至上层进行墙模板安装；第三天，拆下层梁板模板，传至上层安装；第四天绑扎梁钢筋，布置悬挑构件模板并进行墙模板局部位置校对调整，绑扎楼板钢筋、楼板水电预留预埋；第五天整体表面清理、校对复核构件尺寸、现场混凝土浇筑；第六天继续上一层施工各个环节。

2.2 改进工程质量和提高经济效益

ALC板材可根据设计要求进行构件加工，采用电子自动化生产，避免了人为因素导致的质量下降；其次结合国家提倡的建筑业节能和可持续发展的国家战略，ALC板结合本地资源，充分利用各种工业废渣保护生态环境。目前一般ALC板材的规格：楼面顶板标准尺寸400 mm×1 200 mm、墙板标准尺寸400 mm×2 700 mm ，类似于目前装配式建筑，构件的尺寸设计尽量模板化或接近模板化，这样有利于材料利用的最大价值化，减少不必要的浪费，提高了经济效益。

2.3 ALC板的安装工艺要求

板材安装时的含水率不应大于15 %；每道墙应选用外观相同，薄厚一致的条板；安装前先做作板图，列出板安装顺序，尽量减少和避免在隔墙的垂直方向嵌入板的数量，以保证拼缝的粘结质量；安装时板缝要粘结牢固，板上部用U型卡或管卡固定，板就位后在板底打入木楔，底部塞入细石混凝土；在墙体粘缝没有一定强度前，严禁碰撞振动，以免板缝错动开裂；板安装好后板缝用抗裂砂浆粘贴100 mm玻璃纤维耐碱网格布(底部塞缝2周后)待板有一定的强度后，电工才能在板上开槽。

2.4 板与板之间如何进行预防开裂

首先板材在加工时进行防裂槽的设置，防裂槽的质量主要取决于技术工人的水平，还应考虑热胀冷缩、板材质量等因素，后期建议进行抽样检查；其次板缝之间用抗裂砂浆或粘结剂贴宽8 cm左右的耐碱玻纤涂塑网格布。

2.5 板与梁之间预防开裂

在板材与梁与柱交接的板缝处，由于板材上已经具有40～50 mm防裂槽, 梁上也应有对应的防裂槽，以便处理板与梁柱的板缝裂纹问题。

2.6 板与地面预防开裂

板与楼层地面之间的板缝，板材安装完成后，地面应做找平、贴砖，板与地面的缝隙处会隐藏起来。楼板与楼层顶板之间的板缝隙应进行内部填塞防裂砂浆。

2.7 水电管线线路的开槽和开孔

板材内置钢筋网片，开槽后走管线和开孔，必须采用防裂砂浆填缝。为降低成本，管线大缝内底部可以采用水泥砂浆填充，外部采用聚合物砂浆。

2.8 支撑体系的选择

板材之间的连接采用螺栓或销钉，间距为300 mm左右一道；梁底支撑间距1 200～1 300 mm一道；外墙、内墙分别采用5道背楞与4道背楞加固，主要因为外墙的受力比较复杂，适当加强。

3 综合效益比较分析

3.1 各种模板体系类别的综合效益比较

正常的施工工期：木模、钢模、铝模分别是6 d/层、7 d/层、5 d/层；模板系统费用：分别是180 元/m2、850 元/m2、1 400 元/m2；对技术工人的依赖程度：高、不高、几乎没要求；安装人工费：分别是36 元/m2、34 元/m2、27 元/m2；最终施工成绩效果：分别是86 %、95 %、98 %。在现在劳动力严重缺乏、劳动力技术水平不高、劳动力费用越涨越高，采用铝模板配备ALC板是今后建筑行业发展的一种必然趋势，它可以改善施工现场的干净度，节约大量时间和成本。

3.2 技术经济指标分析

在二期开发过程中，共11栋29层的高层住宅楼，在其中选择了3#楼、5#楼、7#楼、9#楼采用铝模板的技术、经济指标进行分析，其它楼采用传统的施工工艺和技术。

3.3 各种模板费用比较

铝模板费用清单：3#楼、5#楼、7#楼、9#楼单层模板展开面积约1 900 m2，因为采用早拆模体系，现场配备模板4套、梁支撑体系8套、支撑立杆16套，工厂生产加工单价约1 350 元/m2，连同相关辅材，总价约700万元；木模板费用清单：施工过程中支撑体系配模15套，墙模板配模12套，梁板模板总计配模20套，总造价约为400万元；钢模板费用清单：施工过程中支撑体系配模12套，墙模板配模12套，梁板模板总计配模16套，总造价约为600万元。

3.4 各种模板摊销成本分析：

铝模板的周转材料与支撑体系损耗程度，总体几乎为0，模板中标准构件约占铝模板全部构件70 %～80 %，正常使用周转次数为280次以上，残值率25 %～30 %；非标构件占20 %，周转次数为26次(4层以上使用铝模)，残值率30 %；成本摊销费用约为每层1.45万元。方木模板残值率极低，方木周转率约为10次，成本摊销费用约为每层1.4万元。

3.5 技术、质量成本分析

使用铝模板代替钢模、木模完成的混凝土构件(梁板墙)平整度、垂直度控制精确，各个房间最大程度避免大小头，常见的建筑局部缺陷减少，从而节省了了混凝土结构的后期处理加工费用。

采用铝模板进行主体结构施工，内墙配合ALC板，可以内、外墙免抹灰，节约了人工和内外墙粉刷成本。以3#楼为例，内、外墙粉刷面积约51 000 m2，可节约粉刷费用共计138万元；另外在施工工艺上避免了空鼓、开裂，初步计算分析节约主体维修费用至少60万元/栋，且装修完成后的质量问题界定明确。铝模板后期配合ALC板，楼地面施工完成即可进行精装面；外墙同主体一次性浇筑，施工进度明显改善。

3.6 不同模板、不同板材对应下建筑物的基础和主体比较

5#楼与10#楼的建筑图纸一样，采用ALC做墙体板材，通过PKPM系列SATWE V3.1.6版分析，整体计算结果分析得出，基础顶部由竖向传递下来的荷载较之前墙体采用空心砖、加气混凝土砌块而言，减少了7 %，从而使筏板厚度由原设计的1 700 mm降低为1 450 mm 即可满足抗冲切等要求，配置受力钢筋的面积由较原来的单位宽度减少了6 %，节约成本近80万元左右。计算中还有大部分框架梁、剪力墙中配置的受力钢筋面积也有下降，整体经济效益比较明显。

4 质量控制方面

4.1 保证项目及控制标准

原材料应符合设计要求和施工规范；条板必须符合设计要求；认真养护，强度应达到设计要求。

4.2 控制标准

板材以1 000块为一批，不足1 000块时亦做一批计。每批随机抽取50块板，按照国标规定进行检查,钢筋保护层厚度可用量具直接测量,图纸深化设计工作；每层ALC隔墙板安装后，进行验收并做好记录；施工最后阶段应逐层、逐间检查，发现问题及时返修。

5 结束语

采用ALC板材可以降低整体建筑物的费用，改善了建筑内部美观性；采用铝模板可以更有效地提高施工工艺，缩短工期，保证工程质量，减少环境污染，节约了大量劳动力；采用ALC板材，较传统的加气混凝土砌块、空心砖，使整体建筑物的基础受力减小，从而更加有利于控制建筑物的沉降问题；技术装备现代化、规模生产集约化、施工装备一体化，可以有效地控制建筑材料的质量，提高建筑物抗震效果和安全性能，促进建筑行业更有效的发展。