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科学合理的设计与施工是砌块建筑工程质量的保证
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内容提示：在深入学习国家规范并参阅了国内外相关文献资料的基础上，从材料、设计、施工各个方面，按照系统工程理论，通过总结、归纳，使混凝土空心砌块在建筑上的应用日趋成熟。
混凝土小型空心砌块作为一种全新的建筑材料，其强度高，规格全，颜色多，装饰效果好。给建筑师和开发商提供了丰富多彩的设计构想。我国小砌块的发展已经展示出大好的局面，无论从国家制定的产业政策，技术立法工作，科学研究的深度、广度，还是从小砌块生产技术的发展，砌块生产设备的水平，乃至设计单位和施工企业掌握砌块建筑技术的程度都已经具备了小砌块建筑全面发展的条件。但是，砌块建筑在我国还是个较新的建筑结构体系。为提高砌块建筑的使用功能和工程质量，在深入学习国家规范，并参阅了国内外相关文献资料的基础上，我们进一步研究了砌块产品材性和砌块建筑特点。在实践中，从材料、设计、施工各个方面，按照系统工程理论，有针对性地采取相应的措施，通过总结、归纳，使混凝土空心砌块在建筑上的应用日趋成熟。（参考《建筑中文网》）
一、 强化砌块产品质量管理
1.明确产品规格和标准
砌块由普通混凝土制成，主规格为390mm×190mm×190mm单排通孔，孔洞率在35%—50%之间，砌块最小外壁厚应不小于30mm，最小肋厚应不小于25mm，砌块中肋铺浆面一端厚度宜为边肋的1.5倍，砌块端部局部突出的长度不宜大于5mm。这是为了保证组砌成的砌体重叠的上下肋基本能对得上，否则会导致上下肋错位较大，甚至中肋完全不能接触，而形成只有砌块的两个外壁接触，这会显著降低砌体的抗压强度（据美国规范介绍约降低30%），并因此存在较大的安全隐患，而且也很难满足规范中规定的砌块水平灰缝饱满度90%的要求。
2. 控制砌块的收缩率和相对含水率
砌块的含水率大小是影响砌块建筑开裂的一个重要因素。对混凝土砌块的收缩率和相对含水率进行控制，应使其不大于使用地点的相对湿度。砌块的收缩率和相对含水率应符合表一的规定：
表一 砌块的收缩率和相对含水率
| 收缩率（%） | 相对含水率（%）不大于 | ||
| 施工现场或使用地点的湿度条件 | |||
| 潮湿 | 中等 | 干燥 | |
| ≤0.03 | 45 | 40 | 35 |
| 0.03-0.045 | 40 | 35 | 30 |
| 0.045-0.065 | 35 | 30 | 25 |
注: 表中潮湿系指年平均相对湿度大于75%的地区;中等系指年平均相对湿度为
50-70%的地区;干燥系指年平均相对湿度小于50%的地区。
按表一规定要求生产的砌块，可将砌块的大部分干燥收缩在其进入施工现场或在上墙砌筑之前完成，这就有效地防止了砌块建筑的开裂问题。大致还有25%-45%左右的干燥收缩将在砌块上墙后完成。
3. 改善砌块产品储存条件
堆放混凝土砌块的场地应平整，应有防潮措施，周边应设置排水设施，堆垛顶部应采取适当的遮雨雪措施。不同规格型号、强度等级的小砌块应分别堆放，堆垛上应有标志，垛间留适当宽度的通道，堆置高度不宜超过1.6m。砌块在厂内的自然养护龄期或蒸汽养护期及其后的停放期总时间必须确保28天，这是砌块的强度、干缩等指标要求的强制性条件。待砌块的强度等级、相对含水率达到设计要求后方可出厂，出厂时宜予包装并采用托板装运，同时附产品合格证明书及检验报告。
二、 优化建筑结构设计技术
1.建筑及节能设计
常用的标准砌块实际尺寸为390mm(长)×190mm(宽)×190mm(高)，加10mm灰缝后的标志尺寸为400mm×200mm×200mm。因此该种砌块的合理模数应为2M（M=100mm），即墙段的平面尺寸及竖向尺寸应为200mm的倍数，对于清水砌块建筑更是如此。这样可以减少异型砌块的用量及施工现场切割工作量，简化了材料的生产及施工操作，提高工效，降低成本。当不能满足上述要求时，水平和竖向可采用nM模数。当采用90mm高度砌块时，应对此处的砌体强度进行折减，或用灌孔混凝土将孔灌实。
对可能安装空调机、热水器、抽油烟机等重物的砌块墙体，指定位置并把该范围内的空心砌块用混凝土灌实。在用户手册中指明灌实砌块的具体位置，告知用户关于砌块建筑使用与维护的须知内容。
在砌块住宅建筑的门厅和楼梯间内，应安排好竖向水、电管线用的管道井以及各种表盒的位置，并保证表盒安装后的楼梯及通道的尺寸符合有关规范要求。当需要在墙片上开边长≥500mm的洞时，在开洞墙片设芯柱和钢筋混凝土带，形成封闭框架式的墙体，其抗裂能力可提高33%—100%。
墙体内部不应设置各种带有压力的水、暖、燃气和蒸汽管线。电线管应在墙体内上下贯通的砌块孔洞中设置，不得在墙体内水平设置。当无法避免时，应用无齿锯切割出沟槽，将直径≤40mm的硬质管线设置在水平槽内，将此部分砌块孔洞用灌孔混凝土灌实；或对水平管线长度内的砌体强度乘以折减系数0.7，以核算该部分砌体强度是否满足要求。
卫生间等有防水要求的房间，四周墙下部应灌实一皮砌块。内墙粉刷应采取有效的防水措施。卫生设备安装宜用筒钻成孔，孔径不得大于120mm，上下左右孔距至少应相隔一块以上的小砌块。用于清水外墙、内保温方式的混水外墙、以及室内有防水抗渗要求的部位，应采用抗渗砌块砌筑。清水外墙宜采用掺加适当憎水剂的砂浆砌筑，以加强其防渗能力，清水外墙表面喷涂透明有机硅涂料以增加防水防尘性能。
小砌块建筑的外墙可采用外保温、内保温、或带有空气间层和不带有空气间层的夹心复合保温技术。一般情况下，宜采用外墙外保温技术。
当砌块建筑外墙的保温层外侧有密实保护层或内侧构造层为加气混凝土及其他多孔材料时，保温设计时应根据地区气候条件及室内环境设计指标，按照《民用建筑热工设计规范》的规定进行内部冷凝受潮验算，确定是否设置隔气层。设置隔气层必须保证施工质量，并有与室外空气相通的排湿措施。夏热冬冷地区的小砌块建筑外墙，一般可不用进行内部冷凝受潮验算。
砌块建筑的屋顶宜设计为保温隔热层置于防水层上的倒置式屋顶，且宜选择憎水型的绝热材料作保温隔热层。如设计坡屋面造型，坡屋面应采用轻质材料，这样可降低结构抗震验算的计算高度，减小地震作用。
砌块建筑温度伸缩缝的间距不宜大于国家现行《砌体结构设计规范》GB50003-2001烧结普通砖砌体房屋伸缩缝最大间距的0.8倍。
若外墙采用聚苯板保温，其厚度由计算确定，但不应小于30mm，也不宜大于100mm。聚苯板的质量密度不应小于18kg/m3，聚苯板与基层的连接采用专用粘结剂（一种由高分子聚合乳液与等量水泥的拌合物）的框点式粘结，粘结面积35%以上。也可采用机械式的连接，或粘结加机械式连接。其施工要求应符合有关规范、规程的规定。
位于保温层外的面层应采用专用粘结剂或其它等效性能的材料。当外墙装饰材料为涂料时，应采用耐碱玻纤网格布增强，面层涂料宜采用高弹性防水涂料；当聚苯板外侧粘贴面砖时，则应采用钢丝网加强，并确保面砖的粘贴质量。
2. 结构设计与抗裂措施
因砌块建筑对地基不均匀沉降较为敏感，故应加强基础整体刚度。可在基础底板处设一素混凝土梁，其宽度可比砌块墙体稍宽，这样即可以将墙体传下的线荷载扩散在较大范围，使基础底板受力均匀，又可使砌块从同一水平高度开始砌筑，减少所用砌块规格的数量。在楼、屋盖处的所有纵横墙上设置现浇钢筋混凝土圈梁，不得采用槽形小砌块作模，圈梁设在同一水平，并交圈闭合。圈梁的截面高度宜为块高的倍数，且不宜小于200mm。圈梁的配筋不宜少于4φ12，箍筋φ6@200（当圈梁兼作过梁时，应适当加密箍筋）。混凝土的强度等级不应低于C20。
在多层砌块建筑中，混凝土砌块墙体门窗洞口的过梁，当采用预制和支座处局部现浇的构件时，不仅可提高施工速度，而且也能保证工程质量，预制部分过梁混凝土的长度≥洞净宽加80mm，两端部甩出钢筋的长度≥150mm。为增强预制过梁与砌体交接处的抗裂能力，宜将甩筋端部的箍筋焊接，否则甩筋锚固长度应≥30d，且≥300mm，其截面及配筋按单体设计。所用混凝土强度不应低于C20。
从结构受力的角度，对端部为构造柱其间为芯柱的墙与全芯柱墙进行了对比试验，证明前者的变形能力、抗剪能力较后者有所改善。因此对于横墙较少房屋，应在外墙四角、大房间四角设置钢筋混凝土构造柱加强。构造柱处墙体应砌成马牙槎，构造柱两侧的砌块孔洞亦应用混凝土灌实。在其他部位采用芯柱，芯柱之间、芯柱与构造柱之间的距离，应符合有关标准的规定，但不宜大于2m。
采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系。当采用横墙承重，且坡屋面为现浇钢筋混凝土板时，在屋脊处应设通长分隔缝。
由于砌块孔大、壁薄、块高，且砌块质地平整，与砂浆的粘附力差，砌块砌体抗拉、抗剪强度仅是烧结普通砖砌体抗拉、抗剪强度的50%，因此砌筑砌块的砂浆应采用高粘结性、和易性保水性好、强度较高的专用砂浆（Mbxx）。测试粘结性可用铁锹铲少许砂浆，稍微晃动，旋转180°朝下，以砂浆不掉落为适宜，砂浆的稠度直接影响砂浆的和易性、流动性和可操作性，是保证砌体质量的关键性指标，一般均控制在50—80mm；保水性是衡量砂浆保持其塑性的能力，只有砂浆有较好的保水性才能使水泥充分进行水化反应，生成CSH（I），砂浆强度才能达到设计要求。保水性衡量方法是砂浆的分层度，一般应控制在10—30mm之间；砂浆的强度等级不应低于Mb7.5。砌块建筑基础砌体必须采用专用水泥砂浆砌筑，±0.000以上的砌块墙体应用专用混合砂浆砌筑。砌筑砂浆应随拌随用，在砌筑前出现泌水时应重新拌和，砂浆应在拌和2.5h内用完，施工期间最高温度超过30℃时，必须在1.5h内用完。当砌块砌体用水泥砂浆砌筑时，砌体的抗压强度设计值应乘以调整系数0.9，砌体的抗拉强度、抗剪强度应乘以调整系数0.8。
砌块砌体灌孔混凝土应采用高流态微膨胀和高强度混凝土，其坍落度不宜小于180mm，强度等级不宜低于块体强度等级的2倍，再通过适当的振捣可保证芯柱混凝土与砌块粘结，提高砌块结构的整体性和抗震抗裂能力。
为了提高砌体的耐久性和强度，在墙体的下列部位，应用C20混凝土灌实砌体的孔洞：
1）底层室内地面以下或地下室所有墙体；
2）钢筋混凝土楼板支承面下的一皮砌块；
3）梁支承处，灌实宽度不应小于600mm，高度不应小于600mm，当大梁跨度不小于4.8m时，且墙厚为190mm时，其支承处宜加设砌块或钢筋混凝土壁柱；
4）固定膨胀螺栓部位的砌块。
为提高砌块砌体的抗裂能力，尚需在砌体配置水平钢筋网片，尤其是当实体墙长度大于5m时，水平配筋应采用点焊网片，并沿砌体通长设置。网片纵筋为2φ4，横筋为φ4@200，网片的竖向间距不宜大于400mm。当网片不能通长设置时，可在受力较小的部位断开并搭接，搭接长度250mm，每根筋绑扎两个点。纵横墙交接处，钢筋网片点焊，在节点以外1m处搭接。
房屋第一、第二层和顶层是裂缝易发区，合理设置芯柱和钢筋网片可有效地防止裂缝产生。当抗震设防烈度为6度、7度和8度时，芯柱的最大净距分别不宜大于2.0m、1.6m、1.2m；相应地设置通长的钢筋网片。为防止φ4钢筋网片在墙体水平灰缝中不能完全被砌筑砂浆包裹，有露筋的可能，要求组成钢筋网片的纵横向钢筋不能交叉重叠焊接，应控制在同一平面内。
在顶层和底层设置通长钢筋混凝土窗台梁，窗台梁的截面高度宜为200mm，配筋不少于4φ10。当底层外纵墙上洞口的宽度大于2m时，应加大窗台梁的配筋，以抵抗地基净反力，有效地抑制窗台下45°角斜裂缝。
三、 完善施工工艺和方法
1.技术培训、持证上岗
混凝土空心砌块是不同于粘土砖的新型建筑材料，砌块建筑施工工艺不同于粘土砖建筑施工，不能套用砖混结构施工方法，而应在了解砌块材性特点、掌握结构关键部位的基础上，制定出适合砌块工程施工的工艺、方法、措施。施工前，对操作工人进行技术培训、作业交底，未经培训或培训不合格者，不得上岗砌筑施工。实践证明，对上岗技工的培训是完全必要的，通过对已完工程进行分析对比，发现技工经过培训而上岗施工的工程，质量有明显的改进和提高。
2.质量控制是关键，材料控制是保证
施工质量控制等级不应低于B级，宜采用A级，A级的含义是施工单位各种制度健全，并严格执行；非施工方质量监督人员经常到现场，或现在设有常驻代表；施工方在岗专业技术管理人员齐全，并持证上岗；砂浆、混凝土试块按规定制作，强度满足验收规定，离散性小；砂浆采用机械拌和，配合比计量控制严格；砌筑工人的技术等级要求中级工以上，其中高级工不少于20%。
混凝土小型空心砌块的强度等级不应低于MU7.5，住宅和其它民用建筑墙体均应使用不得低于一等品等级的砌块，严禁使用有竖向裂缝、断裂、龄期不足28天的小砌块及外表明显受潮的小砌块进行砌筑。因不同砌块生产厂家的混凝土配比不同，其相对含水率与干燥收缩值亦不同，因此要求同一工程项目应采用同一生产厂家的产品，尤其同一楼层不得采用两个及以上厂家的砌块。
砌块砌筑前不得浇水，在施工期间气候异常炎热干燥时，可在砌筑前稍喷水湿润。砌块墙体内不得混砌粘土砖或其它墙体材料，如有必要镶砌时，可采用与本砌块材料强度同等级的预制混凝土块。
砌筑砂浆中的砂宜采用过筛的洁净中砂，掺入砌筑砂浆中的有机塑化剂或早强、缓凝、防冻等外加剂，必须经检验和试配符合要求后，方可使用。有机塑化剂产品，应具有法定检测机构出具的砌体强度的型式检验报告。
3.坚持正确的施工方法以保证砌筑质量
小砌块的砌筑形式应每皮顺砌，上下皮小砌块应对孔并且竖缝相互错开1/2主规格砌块长度，否则应在此水平灰缝中设φ4焊接钢筋网片，网片两端距离该竖缝分别不得小于400mm，竖向通缝不得超过两皮小砌块，砌筑中撬动或碰撞已砌筑的小砌块，应清除原砂浆，重新砌筑。
砌筑时砌块座浆面朝上，砂浆随铺随砌，墙体灰缝应横平竖直，水平灰缝应满铺砌块全部壁肋，竖向灰缝应将小砌块端面满铺砂浆与已砌筑的砌块挤紧，并加浆插捣密实。水平灰缝饱满度应按净面积计算不得低于90%，竖向灰缝砂浆饱满度不宜低于90%。水平灰缝厚度和竖向灰缝宽度应为10mm，不得小于8mm，也不应大于12mm。
正常施工条件下，砌块墙体每日砌筑高度宜控制在1.4m或一步脚手架高度内。控制砌体的每日砌筑高度，有利于提高工程质量，对墙体裂缝的预防和控制尤有一定的成效。墙体临时间断处应砌成斜槎，斜槎水平投影长度应不小于斜槎高度，并严禁留直槎。因为留直槎的墙体不利于房屋抗震，并且往往是墙体受破坏的部位，故应禁止。砌块墙体砌筑应采用双排外脚手架或里脚手架进行施工，不得在砌筑的墙体上设置脚手孔洞。固定圈梁、挑梁等构件侧模的水平螺栓应从小砌块灰缝中预留φ10孔穿入，不得在小砌块上打凿安装洞。
砌块墙体的砌筑宜采用柳叶铲，铺灰器等专用工具砌筑，这样既可保证砌筑质量，又可节省砂浆。当需要在砌块上开较小孔洞（≤100mm）时，应采用无齿锯切割加工，避免对砌块的破坏，还可减少生产砌块模具数量。
4.重视芯柱构造柱的施工
在地震作用下芯柱、构造柱可有效地约束砌体，提高其抗震能力，芯柱、构造柱施工质量的好坏直接影响整个工程抗震性能，因此芯柱、构造柱施工工序成为质量控制的重点。
芯柱部位砌块孔心必须上下贯通，在芯柱底部应设置带清扫口砌块。灌孔混凝土应采用高流动性、低收缩性的细石混凝土，芯柱混凝土应待墙体砌筑砂浆强度等级大于1Mpa时方可浇灌，并应有定量浇灌记录。灌筑芯柱混凝土前，应先浇50mm厚与芯柱混凝土成分相同的水泥砂浆，防止芯柱底部混凝土显露石子。然后按照“连续浇灌，分层（300mm—500mm高度）捣实”的原则进行操作，直浇至离该芯柱最上一皮砌块顶面50mm止，不得留施工缝，振捣时宜用微型插入式振动棒振捣，芯柱混凝土应与圈梁混凝土浇成整体。
芯柱钢筋应采用带肋钢筋，不得在孔道设置钢筋弯钩，确保混凝土浇灌下落无阻，当多根管线或单根直径较大管线竖向穿过芯柱时，应在该芯柱旁边再增设一芯柱。
墙体与构造柱连接处按马牙槎砌筑，应从每层柱脚开始，先退后进，形成100mm长、200mm高的凹凸槎口，柱墙间应用2φ6拉结筋拉接，竖向间距400mm，每边伸入墙内长度为1000mm,或伸至洞边，也可以采用焊接钢筋网片（纵向钢筋2φ4，横向钢筋φ4@200 ）伸入墙中1000mm。
5.勾缝必不可少，抹灰要选择时机
勾缝是很重要一道工序，可消除砌体灰缝中初始状态的微细裂缝，勾缝并非只适用于清水墙，为防止渗漏，即使墙体日后要抹灰，勾缝也是必要的。清水外墙面和有防水抗渗要求的清水内墙面的灰缝缝型宜采用凹圆或V形缝，不宜采用平缝或凸圆形缝。砌块混水墙应随砌随用原浆勾缝，应在灰缝砂浆达到“指纹硬化”（手指压出清晰指纹而砂浆不粘手）时即刻进行勾缝，勾缝时缺灰处应补浆压实、压平，并形成凹缝，凹进墙面2mm，以增强其抹灰层的粘结度。勾缝完后应把墙面的余灰清扫干净，待砂浆硬化后宜对墙体进行喷水养护，养护时间不宜少于24h。水平灰缝的勾缝工具，长度宜为450mm，竖缝的勾缝工具断面相同，长度较小。
混水砌体外墙面的抹灰，宜在砌体砌筑完成后45天进行，为了减少因温差而产生的墙体裂缝，房屋顶层墙体抹灰应待钢筋混凝土平屋面保温层、隔热层施工完成后方可进行。如是钢筋混凝土坡屋面，也应在屋面工程完工后进行。在夏季干燥的环境下，水泥砂浆抹灰层宜在潮湿条件下养护，抹灰后喷水养护时间不宜少于3天。抹灰前墙面不宜洒水，天气炎热干燥时，可在操作前1—2h适度喷水。
6.冬雨季施工注意事项
雨量为小雨以上时，应停止砌筑，对已砌筑的墙体宜遮盖，防止雨水浸入。继续施工时，应复核墙体的垂直度。在雨季施工时，宜在楼层第一皮砌块外壁水平灰缝内预埋麻绳，这样可将砌块孔心中的雨水导出，避免雨水长时间浸泡砌块。砌筑砂浆稠度应视实际情况适当减小，每日砌筑高度不宜超过1.2m。
冬季施工时，砌筑砂浆的强度等级不得低于Mb10,并且砂浆使用时的温度不应低于5℃，小砌块砌体不得采用冻结法施工。砌体中埋有未经防腐处理的钢筋或网片，砌筑砂浆应用普通硅酸盐水泥拌制，不得采用掺氯盐的砂浆施工，不得使用浇过水或浸水后受冻的小砌块。
四、小结
对于砌块建筑，设计理论已较完善，施工技术较易掌握，建设单位、开发商逐渐认识到了砌块建筑的优势，建筑理念开始由计划经济时代单纯追求“节省”向提高建筑工程的功能成本比转变。
根据对砌块建筑工程建设过程的跟踪及项目竣工后的调查研究，可以看出，凡是采用科学合理的设计、施工技术实施的项目，工程质量都大有提高，安全和使用功能得到保证。已竣工的项目有清水墙做外饰面的，有加气混凝土外保温贴面砖的，有复合夹心板内保温的，有外贴聚苯板粘面砖的……。砌块建筑显现的欧式风格，再加上过硬的产品和施工质量，越来越受到消费者青眯。
来源: 《建筑中文网》.原文网址：http://www.pipcn.com/research/200603/4024.htm
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