蒸压砂加气混凝土砌块在外墙保温中的应用
2024-05-21龚剑峰
龚剑峰
(中铁十一局集团有限公司,重庆 430061)
0 引言
为了满足节能减排和绿色建筑的要求,新型建筑材料在建筑工程中的应用越来越广泛。阳启航[1]通过介绍建筑外墙中常见的保温材料,如水泥发泡板、聚苯乙烯模塑板、聚苯乙烯挤塑板等,分析了建筑外墙节能保温材料的应用效果。俞星宇[2]提出了以高性能水泥基复合材料为代表的创新建筑材料在绿色建筑工程中的应用方向。张立坤等[3]认为新型环保混凝土与钢筋的应用,能够提高建筑质量,满足大众对于建筑节能环保的需求。本文在此基础上,从基础处理、砌墙施工、施工缝处理等方面入手,较为创新地提出了蒸压砂加气混凝土砌块在外墙保温中的应用方法。
1 工程概况
本工程为某住宅小区的外墙保温改造项目,小区共有10 栋6 层建筑,总建筑面积为58 020m2,地面建筑高度达到19.70m,每栋建筑的外墙面积约2 500m2。建筑外墙原采用传统粘土砖砌筑,保温效果不佳,热损失较大。为提高建筑节能性能,降低能耗,本项目采用蒸压砂加气混凝土砌块进行外墙保温改造。为了响应国家关于建筑节能减排的号召,提高住宅小区的能源利用效率,减少温室气体排放,本工程将对外墙系统进行彻底的改造。改造方案是采用蒸压砂加气混凝土砌块(简称AAC 砌块)作为新的建筑材料,这种砌块具有较好的保温隔热性能,能够有效减少热量的传递和流失,达到良好的节能效果。整个工程将分阶段进行,预计耗时6 个月,先从一栋建筑开始试点改造,根据试点结果调整优化施工方案,再逐步推广到其他楼栋。
2 蒸压砂加气混凝土砌块在建筑外墙保温工程中的应用方法
2.1 基础处理
基础处理直接影响到加气混凝土砌块的粘结强度和整体施工质量。在施工前,应将基层表面清理干净,去除浮尘、油污、杂物等,以确保基层的平整度和清洁度。对于基层表面的凹凸不平,应采用水泥砂浆进行修整,使其达到设计要求的平整度,修整后的基层应满足表面平整、坚实、清洁、无油污、无浮尘、无杂物的要求。在铺设加气混凝土砌块前,应将基层表面湿润,使基层表面保持用手触摸无明显痕迹的微湿状态,以确保砌块与基层的粘结强度。
在基层处理完毕后,选择材质为玻璃纤维的耐碱网格布,网格尺寸为600m×600m 网格,厚度不小于0.4mm。将耐碱网格布铺设在基层表面,网格布应平整、无皱褶,搭接处应大于100mm。耐碱网格布的铺设应保证整体牢固、平整、无皱褶、无空鼓的要求。
接着,采用专用抗裂砂浆搅拌机配制抗裂砂浆,水灰比为0.45 ~0.55,搅拌均匀,稠度适中。在耐碱网格布铺设完成后,将抗裂砂浆均匀涂抹在基层和耐碱网格布上,厚度约为5mm。涂抹过程中,确保抗裂砂浆填充网格布的孔隙,并与基层紧密粘结。涂抹完成后,应进行养护,养护温度不宜低于5℃,养护时间不少于7d,其间应采取措施防止水分蒸发过快,影响抗裂砂浆的强度发挥。
2.2 砌墙施工
为了增强砌块墙体与基层墙体的连接强度,提高整体稳定性,需要在墙体基层上预埋锚栓。锚栓的布置应《建筑锚栓技术规程》(JGJ 82-2012)要求以及设计要求进行,锚栓的间距不宜大于600mm,锚栓的抗拉拔力不应小于60kN,且应在砌块的垂直方向和水平方向均匀布置。墙体定位时,施工人员应使用精度±1mm/m 的卷尺和墨线,根据设计图纸上的尺寸和位置要求,利用墨线在地面和墙面上弹出墙体的轮廓。在砌筑前,应对砌块进行处理。处理内容包括:清除砌块表面的浮尘、污物,湿润砌块,剔除破损、变形、受潮的砌块。处理后的砌块应符合下列要求:
(1)砌块表面应干净、湿润、无浮尘、无污物;
(2)砌块应整齐、方正,尺寸偏差应在允许范围内;
(3)砌块的湿润程度应满足施工要求,不得过湿或过干;
(4)破损、变形、受潮的砌块应剔除,不得使用。
在砌筑过程中,施工人员应采用“一顺一丁”或“梅花丁”砌筑法。这种砌筑法要求每一层砌块的排列方向与上一层错开,形成丁字形的缝隙,从而增加墙体的稳定性和抗震性。错缝砌筑可以有效减少墙体的热桥现象,提高墙体的保温性能。在实际施工中,每一层应先砌筑试点墙,以此为基准确保后续墙体的垂直度、平整度和尺寸的准确性。
在砌块的搭接过程中,搭接长度不应小于砌块长度的1/3,以有效提高墙体的抗剪切能力,防止砌体在施工或使用过程中出现位移或开裂。砌块之间的搭接应均匀一致,避免出现空隙或不均匀现象。在砌筑过程中,应采用橡皮锤敲击砌块,使之紧密贴合,确保墙体的密实性和整体性,防止空气泄漏,提高保温效果。当墙体高度超过3m 时,为了增强墙体的稳定性和承载能力,应设置构造柱。构造柱应与墙体垂直,并且搭接牢固,这样才能在墙体中形成有效的支撑体系,提高墙体的抗震性能。同时,在墙体转弯处,应采用砌块切割的方式,确保转弯处砌体的垂直度在±3mm/m,平整度在±5mm/m,从而避免因砌块尺寸不合适而导致的砌体缺陷,确保墙体的整体美观和结构安全。砌墙施工流程图,如图1 所示。
图1 砌墙施工流程图
在整个砌筑过程中,施工人员需要严格遵守操作规程和质量标准,确保每一步都符合设计要求。在砌筑过程中,每层砌块的高度不应超过1.5m,以防止墙体倾斜或倒塌。砌块在浇注后需要一定时间的养护才能达到设计强度,养护时间为1 ~2d,养护期间应保持砌块的湿润状态,以促进砌块的水化反应和强度发展。
2.3 施工缝处理
在施工过程中,应根据设计要求和施工规范,将施工缝合理设置在结构缝、设备安装缝、门窗洞口等位置。设置施工缝时,应遵循“上下一致、左右对称”的原则,确保墙体的整体美观和结构稳定。其中,上下一致是指在多层砌体中,每一层的施工缝位置应与下一层对应位置相协调,保持一致,从而避免层与层之间的错位,确保墙体的垂直度和平整度。左右对称是指在墙体宽度方向上,两侧的施工缝位置应对称,使墙体显得更加均匀和谐。
在处理施工缝时,应采用专用的粘结剂进行处理,粘结剂的粘结强度应不小于0.05MPa。涂抹粘结剂时,应保证粘结剂的厚度在3 ~5mm 之间,以保证粘结效果,满足墙体受力要求。在施工缝处,应填充聚苯乙烯泡沫板(EPS)、挤塑聚苯乙烯泡沫板(XPS)、岩棉板、玻璃纤维网格布等保温材料,保温材料的导热系数应不大于0.06W/(m·K),以保证墙体的保温效果。填充保温材料时,应采用水平填充法或垂直填充法,保证填充饱满、均匀,避免出现空鼓、裂缝等现象,确保保温层在整个墙体厚度方向上的均匀性。水平填充法是指从墙体的底部向上逐层填充,层填充厚度不宜超过200mm,以便于后续的压实和抹平。垂直填充法是指从墙体的一侧向另一侧填充,适用于墙体较厚或需要进行交错填充以提高保温效果的情况。
2.4 面层施工
由于AAC 砌块的多孔结构,其表面吸水率较高,导热系数较大,若处理不当,易造成墙面抹灰层开裂、脱落等问题。为确保AAC 砌块在建筑外墙保温工程中发挥良好性能,墙面抹灰施工至关重要。
在面层施工过程中,应注意施工环境的选择。施工环境温度应在5℃~35℃之间,湿度应控制在60%~70%,以保证砂浆的正常水化反应。在极端气候条件下,应采取以下措施:
(1)温度控制:当温度低于5℃时,应采取加热措施,如使用加热毯、热风或红外加热器等,以维持施工温度在适宜范围内。同时,应注意砂浆和水的温度,确保其达到适宜的施工温度。当温度高于35℃时,应采取遮阴、喷水、加强通风等措施,以降低施工环境的温度,避免砂浆过快干燥和强度降低。
(2)湿度控制:在干燥的环境中,应使用喷雾等方法增加空气湿度,以保证砂浆能够正常水化。在潮湿的环境中,应采取通风、干燥剂等方法降低湿度,防止砂浆因水分过多而影响强度。
随后,采用配比为1 : 3,水灰比为0.45 ~0.5 的专用抗裂砂浆,进行面层抹灰。面层抹灰应分层进行,每层厚度控制在0 ~5mm。在涂抹抗裂砂浆时,应按照设计的厚度分层涂抹,每层涂抹厚度不宜超过5mm。涂抹时应均匀压实,确保抗裂砂浆与砌块表面紧密粘结。在涂抹第一层抗裂砂浆后,应等待其干燥固化后再进行下一层的涂抹。在涂抹完成后,应进行耐候防水涂料的施工。施工时应按照设计的涂层厚度均匀涂抹,确保涂层连续、平整、无气泡。
在面层施工过程中,间隔时间过短会导致砂浆层过厚,容易产生裂缝;间隔时间过长则会导致砂浆层干燥,影响粘结强度。因此,施工过程中应尽量避免长时间中断,控制抹灰的间隔时间为24 ~48h,以免影响抗裂砂浆的固化。如遇特殊情况需中断施工,应采取措施保护已施工的抗裂砂浆层。在面层施工完毕后,进行7d 左右的适当养护,避免太阳直射和强风侵袭,保持墙面湿润,防止砂浆过早干燥,保证施工质量。
2.5 质量验收
在建筑外墙保温工程中,蒸压砂加气混凝土砌块作为优质的保温材料,其施工质量验收显得尤为重要。质量验收主要包括材料验收、施工过程验收和成品验收三个环节。
在材料验收过程中,应重点关注砌块的密度、抗压强度、导热系数等关键技术指标。蒸压砂加气混凝土砌块的密度应不小于0.85g/cm3,抗压强度应不小于2.5MPa,导热系数应不大于0.12W/(m·K)。在实际操作中,验收人员应通过随机抽样的方式,从施工现场或仓库中选取一定数量的砌块进行检验。检验方法包括使用密度计测量密度、使用压力试验机测量抗压强度、使用热导率仪测量导热系数等。只有当这些指标均满足要求时,方可认为砌块质量合格。
施工过程验收是对蒸压砂加气混凝土砌块在施工过程中各项操作的规范性进行监督,主要包括施工工艺、施工设备和施工人员三个方面。验收人员应确保施工单位采用正确的施工工艺,如砌块的铺贴顺序、缝隙控制、砂浆饱满度等。同时,验收人员还需检查施工设备是否完好,如砌块切割机、砂浆搅拌机等。此外,验收人员还需对施工人员进行技能培训,确保其具备一定的专业知识和操作技能。在施工过程中,验收人员应定期对施工现场进行巡查,发现问题及时要求施工单位整改。
成品验收是对已完成的建筑外墙保温工程进行质量评价。验收内容包括外观质量、尺寸精度、抗压强度、保温性能、抗渗性能等。验收方法包括目测法、敲击法、尺量法等。目测法主要是观察保温层表面是否平整、无色差、无裂缝等;敲击法是通过敲击保温层表面,判断其密实度;尺量法是使用卷尺测量保温层的厚度,确保其满足设计要求。此外,还需对保温层的保温性能进行检测,检测方法包括热流计法、热线法等。只有当保温层的质量满足设计要求时,才能认为整个外墙保温工程合格。建筑外墙保温工程的成品质量验收标准,如表1 所示。
表1 建筑外墙保温工程的成品质量验收标准
通过以上成品质量验收,可以确保蒸压砂加气混凝土砌块在建筑外墙保温工程中的应用质量,为建筑物提供良好的保温隔热性能。
3 结论
综上所述,蒸压砂加气混凝土砌块作为一种新型的建筑材料,在建筑外墙保温工程中具有广泛的应用前景。其不仅能够提高建筑物的保温隔热性能,减少能源消耗,而且具有良好的防火、抗震、耐久性能,同时还可以减少二氧化碳排放,符合绿色建筑的发展趋势。针对蒸压砂加气混凝土砌块在实际应用过程中存在的部分问题,如生产工艺的优化、材料配比的调整、施工技术的改进等,需要进一步加大科研力度,不断改进生产工艺,同时也要注重施工技术的培训和推广,以确保蒸压砂加气混凝土砌块在外墙保温工程中的应用效果。期待在未来的研究和实践中,能够不断优化其性能,降低成本,使其在建筑行业得到更广泛的应用,为我国的绿色建筑事业做出更大的贡献。