绿色墙板的性能与生产安装工艺研究
2022-03-02张丽霞
张丽霞
(苏州建设交通高等职业技术学校, 江苏 苏州 215009)
0 引言
随着我国装配式建筑的不断普及和发展,建筑施工对墙板性能的要求越来越高,现有加气块与加气板材由于其存在质量大且强度低、抗渗抗裂性能差且耐火性不佳等缺点,难以满足日趋进步的装配式建筑建造需求,在此背景下,绿色墙板应运而生,以其生产效率高、节能环保性强、强度高且抗渗抗裂性能好等优点,逐渐取代传统砌体墙板[1]。
1 绿色墙板概述
1.1 绿色墙板的概念
绿色墙板为在工厂预制生产的集研发、生产、设计为一体的专业化新型建材;采用蒸压陶粒混凝土或者钢筋陶粒混凝土经插捣成型并经高温高压养护而制成。其生产效率高、节能环保意义重大。绿色墙板的抗压强度高,可以达到7.5MPa以上,抗冲击性好、吊挂性能和抗弯性能突出。
1.2 绿色墙板的类型
绿色墙板按照原材料的不同可以分为蒸压陶粒混凝土轻质墙板与钢筋陶粒混凝土轻质墙板两种类型,其中蒸压陶粒混凝土轻质墙板有100mm、120mm、150mm、200mm四种型号,钢筋陶粒混凝土轻质墙板有100mm、120mm、200mm三种型号,可供装配式建筑中的不同部位吊装使用。
2 绿色墙板与传统砌体性能和经济对比分析
2.1 性能对比分析
2.1.1 质量对比
绿色墙板:墙板粗骨料主要是以陶粒为主,陶粒适应性强,特别是陶粒密度小,内部多孔,形态、成分较均一,面密度为90~110kg/m2。
传统加气块:200mm厚的加气砌块批荡后容重为168kg/m3。
传统加气板材:混凝土容重≤600kg/m3。
2.1.2 强度对比
绿色墙板:胶凝材料掺有一定量的硅砂粉,经高温高压产生一种高密度高强度的托贝莫来石,抗压强度可以达到7.5~20MPa。内配双层双向冷拔钢筋网架。吊挂力可以达到150kg以上;锚固件保持原状,无松动或脱落。可任意横向或纵向开槽不会影响整体结构的稳定性。
传统加气块:加气砌块属于需要砂浆砌筑和结构加强作为墙体使用的材料,砌块内部没有钢筋网架,强度只有1.5~3MPa,承载力和强度远远小于陶粒墙板。开槽开洞墙面易出现裂纹,稳定性差。
传统加气板材:抗压强度≤3.5MPa,承载力和强度远远小于陶粒墙板。
2.1.3 抗渗性能对比
绿色墙板:通过成组立模生产,用砂浆覆盖墙体表面。墙板的拼缝处采用网格布嵌入、并采用防水砂浆封缝,能够防水防潮。
传统加气块和加气板材:加气块和加气板材是水泥、粉煤灰等材料经过蒸养发泡后形成的材料,材料本身就有很多细孔,所以吸水、回潮、发霉性会很强;加气混凝土板因表面多孔,防水防潮性能差,底层墙根需现浇一道≥100mm的混凝土地梁,板需在地梁上安装。
2.1.4 隔声性能对比
绿色墙板:陶粒墙板100mm隔声指数为≥48dB,由于在使用中本材料为大板面积,使其性能均匀分布,整体隔音效果更好,可以达到五星级酒店隔声要求。
传统加气块:加气块200mm墙隔声指数为36dB,加气砌块由于在使用中块与块需要砌筑砂浆处理,导致墙面有很多块缝而使隔音性能降低,隔墙两边可听到明显的声音。
传统加气板材:100厚隔音40dB,100厚双面各10mm厚抹灰隔音实测值为43dB。
2.1.5 耐火性能对比
绿色墙板:厚度100mm的绿色墙板保温性能相当于200mm厚的加气块墙;保温效果佳;同时陶粒是经过1200℃高温烧结而成,本身是一种绝热材料。经检测绿色墙板耐火极限大于3h。
传统加气块:加气砌块由于需要用砂浆相互连接导致其耐火性能不佳。
传统加气板材:100mm厚的耐火极限为≥4h。
2.1.6 抗裂性能对比
绿色墙板:是经过高温高压蒸养烧结而成,墙材本身具有较高的面密度,抗裂性能优异。板间拼缝采用特殊耐碱高强玻璃纤维网格布和聚合物干拌砂浆,可以有效控制板与板之间形成裂缝。
传统加气块:加气块由于是块与块用砂浆砌筑而成,而且砂浆层分布很多,同时砂浆水灰比大、工人施工随意性大,因此产生的砂浆收缩沉降很大。加气块砌筑完毕后需要双面抹灰,而且抹灰层很容易开裂和空鼓。
传统加气板材:板材无企口,拼缝不贴玻纤网格布,拼接砂浆采用勾缝砂浆,收缩值大。
2.1.7 垂直度、平整度对比
绿色墙板:出厂前经过质检员严格把关,墙板自身外形尺寸及平整度均符合规范标准。在施工中,由专业的安装人员,严格地按照操作规程及验收标准进行施工,能确保墙面垂直度控制±3mm内,平整度控制在±4mm内[2]。
传统加气块:在砌筑和抹灰的过程中,很难控制和保证墙面的垂直度和平整度。
传统加气板材:采用机械切割,板平整度较好。
2.1.8 节能对比
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绿色墙板:易安装,免批荡,平均每工人每日能安装20~30m2,能有效地加快工程进度和节约资源。绿色墙板成品拼装,干法作业,减少建筑垃圾和噪音污染,保证了现场文明施工。绿色墙板墙身薄,增加了使用面积。
传统加气块:加气块在砌筑中要墙拉筋、圈梁和构造柱来辅助,还要双面抹灰,平均每个人每日完成5~6㎡,不但施工速度慢,而且对施工现场环境产生的垃圾和噪音很大。
2.2 经济对比分析
(1)以南京越洋国际商务中心项目工程造价对比分析[3]可知,采用绿色墙板(该项目采用的是蒸压陶粒轻质混凝土墙板)较传统砌块节约成本近400万元,占总工程造价3%,钢筋用量减少5%,实际使用面积增加4%,二次结构工期节约30%以上,其经济效益相对可观,详细对比见表1。
表1 成本对比分析 元
(2)采用绿色墙板做墙体材料比采用加气砌块可以缩短工期二分之一。
(3)采用绿色墙板,加气砌块不会出现空鼓、裂纹等质量通病,减少后期维修费用[4]。
(4)加气板材墙体两面不能同时做不透气的饰面,否则易出现空鼓开裂现象,对装饰材料有特殊要求。绿色墙板墙体安装完成后可直接刮腻子或粉刷,对各装饰材料无特殊要求,且拼缝不会出现开裂现象。
3 绿色墙板生产与安装工艺
3.1 生产工艺
绿色墙板的生产工艺如图1所示。
图1 绿色墙板生产工艺
(1)钢筋网片用材。
绿色墙板内放置的是低碳钢热轧圆钢筋网片,冷拔钢筋符合国家标准GB/T701-2008的要求。使用的低碳钢热轧圆盘条钢筋抗弯次数应能达到8次以上,延伸率在25%左右。保证生产出来的墙板具有良好的抗弯及抗冲击性能。
(2)蒸养工艺。
蒸养窑使用前要检查汽阀是否漏气、管道是否堵塞,池底是否平整;模具入蒸养窑时严禁模具与模具之间碰撞,尽量做到均匀拉进窑内;要严格控制蒸汽养护静停、升温、恒温和降温这四个步骤;升温速度不要过快,控制在35℃/h左右。安排专人定时测量温度,时间间隔为15min;用水封闭蒸养窑,保持窑内上下温度相近;专人每隔半小时测量并记录一次提升温度,恒温阶段每一小时测量记录一次,未养护到位时不允许提前出窑。
(3)蒸压养护。
当墙板全部检验完之后,再拉到蒸压釜蒸压养护,从而提高产品的抗压强度,缩短产品成品周期,提高生产效率,同时可以改变产品的化学结构。分为静停、升压、恒压、降压四个阶段,恒压时的温度为180±5℃,压力1.0±0.05MPa。
3.2 安装工艺
绿色墙板的安装工艺流程为:放线→安装U型卡→芯孔塞泡沫板→板面打砂浆→竖板与校板→墙板顶端与结构梁以及板U型卡连接→缝内填浆。
安装工艺中的关键施工要点有以下四个方面。
3.2.1 安装U型卡
当绿色墙板与主体结构墙、柱相交时,采用U型卡固定,最下侧U型卡距离地面0.5m,以上U型间距1m;U型卡与主体结构用射钉固定。
3.2.2 芯孔塞泡沫板
用泡沫板填塞每块板与主体结构空隙处;注入砂浆后,绿色墙板端与梁成榫状连接。
3.2.3 竖板与校板
2~3人对准阴、阳榫槽将墙板竖起,使绿色墙板与主体结构紧密结合,墙板下部设置木楔以固定。用铁锤或撬棍移动木楔来调整绿色墙板垂直度,调整完成后再用木楔固定墙板。
3.2.4 墙板顶端与结构梁以及板U型卡连接每块板必须与混凝土结构梁、板设置1个U型卡进行连接;U型卡必须卡在两块板之间的企口处,并用射钉与结构梁或板连接牢固。
4 结束语
本文从探讨绿色墙板的概念与类型入手,进一步分析绿色墙板与传统砌体性能对比分析,最后详细阐述了绿色墙板生产与安装工艺及其中的施工要点,以期为绿色墙板在工程中的应用提供一定参考。