( 1.長春星宇集團, 長春130061; 2.吉林省墻改辦, 長春130061)

　　【摘要】通過對吉林省混凝土砌塊及砌塊建筑的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀的調查, 對如何推進吉林省墻體材料革新工作, 積極發(fā)展砌塊建筑, 提出相關建議。

　　【關鍵詞】吉林省; 混凝土砌塊; 砌塊建筑; 墻體材料革新; 建議

1 吉林省概況

　　吉林省位于祖國東北, 地域面積19.18萬km2, 人口2728萬, 轄長春、吉林、四平、遼源、通化、白山、松原、白城8個市及延邊朝鮮族自治州( 圖1) 。

　　吉林省地處嚴寒地區(qū), 以長春市為例, 年平均溫度4.9℃, 冬季采暖室外計算溫度- 23℃,極端最低溫度- 36.5℃, 采暖期長達174d。

2 吉林省砌塊建筑回顧

　　2.1 起步階段( 1978～1990年)

　　吉林省東部山區(qū)蘊藏著極為豐富的火山渣和浮石。1978年就開始研究利用這些天然資源生產混凝土空心砌塊;1981年建造了2萬多m2火山渣混凝土小型空心砌塊試點工程( 圖2) ;截止1990年, 全省各地砌塊建筑面積累計已達50余萬m2。

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圖2 輝南火山渣砌塊住宅( 1981)

　　該階段砌塊的主要集料為火山渣和浮石。火山渣砌塊的主規(guī)格尺寸為290mm×290mm×190mm, 四排孔; 浮石砌塊的主規(guī)格尺寸是490mm×240mm×190mm, 兩排孔; 還有其它塊型。

　　該階段的砌塊建筑均為低層或多層, 以低層為主, 絕大多數(shù)為居住建筑, 也有少量辦公樓、食堂等。其結構形式有: 砌塊承重、現(xiàn)澆混凝土或黏土磚內墻承重、外墻采用輕集料砌塊圍護等。

　　由于缺乏相應的技術標準和實踐經驗, 該階段的砌塊建筑工程大部分都出現(xiàn)了不同程度的墻體裂縫和滲水等質量問題, 有的還比較嚴重。

　　2.2 停滯階段( 1991～1995年)

　　由于前階段砌塊建筑出現(xiàn)了不同程度的質量問題, 加之其建設成本比傳統(tǒng)的磚混結構略高, 故砌塊建筑沒有推廣開來。

　　2.3 復蘇階段( 1996～2000年)

　　1996年建設部在全國實施“住宅產業(yè)現(xiàn)代化試點”, 長春星宇集團是試點的載體企業(yè)。住宅產業(yè)現(xiàn)代化試點的技術發(fā)展要點之一是墻體材料革新。為此, 星宇集團投資建設了混凝土小型空心砌塊等生產線, 并開發(fā)建設了10.5萬m2砌塊承重結構的多層住宅小區(qū)———星宇小區(qū)( 圖3) 。目前仍是吉林省規(guī)模最大、時間最早的砌塊建筑小區(qū)。

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圖3 長春星宇砌塊住宅小區(qū)( 1998)

　　但從全省看, 該階段砌塊建筑發(fā)展仍較緩慢,采用砌塊承重結構的建筑仍很少, 采用輕集料砌塊做填充墻的建筑有所發(fā)展, 但總量不多。

　　2.4 發(fā)展階段( 2001～2005年)

　　隨著國家“禁實”措施逐步貫徹到位, 住宅逐步由多層向中高層、高層發(fā)展。其大量的填充墻體材料需求, 使輕集料混凝土空心砌塊得到較快的發(fā)展。全省各地陸續(xù)投資新建了一批砌塊生產線, 其中長春市數(shù)量最多。生產的砌塊主要為爐渣、焦渣、陶粒等輕集料填充型砌塊, 其塊型以單排孔、主規(guī)格390mm×190mm×190mm為主。承重型砌塊產量很少。

　　這階段砌塊填充墻類建筑發(fā)展較快, 全省近年每年的總量約500萬m2, 約占全省房屋建設總量的三分之一; 砌塊承重類建筑仍然很少。大中城市發(fā)展較快, 小城市發(fā)展較慢。多數(shù)砌塊生產廠家的設備簡陋, 技術落后; 手工作坊式生產, 粗放式管理;產品的品種單一, 質量不高。砌塊建筑仍存在不同程度的墻體裂縫和外墻滲水等工程質量問題。

3 砌塊建筑現(xiàn)狀

　　3.1 混凝土砌塊基本情況

　　3.1.1 混凝土砌塊生產情況

　　據不完全統(tǒng)計, 吉林省混凝土砌塊生產企業(yè)已達183家, 其中引進國外設備的有6家以上。全省砌塊年設計生產能力已達到218萬m3, 實際年總產量127萬m3, 其中絕大多數(shù)為用于填充墻的輕集料砌塊, 極少量為用于承重結構的砌塊。詳情見表1。

　　3.1.2 主要技術指標

　　據吉林省墻改辦對全省56 家砌塊生產企業(yè)2003～2004年砌塊主要技術指標的調查, 各地生產砌塊的主要技術指標基本都能滿足國家有關產品標準的要求, 但有部分產品的密度等級偏高, 而其強度等級偏低, 達不到《規(guī)范》對砌塊技術指標的要求。調查結果見表2。

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　　3.1.3 砌塊生產存在的主要問題

　　1) 砌塊生產設備簡陋。據調查, 目前全省有60%以上砌塊生產企業(yè)的設備為單班生產能力在1萬m3以下的簡易成型機, 其激振力小, 振動加速度低, 很難保證產品質量。

　　2) 砌塊產品密實度差, 強度不高, 質量不穩(wěn)定。絕大多數(shù)砌塊的強度在1.5MPa～2.5MPa之間。由于砌塊強度低、質量差, 必然導致砌塊建筑出現(xiàn)質量問題。

　　3) 混凝土砌塊多以產品標準為檢驗依據, 不按建筑規(guī)范的要求進行檢測和使用, 而產品標準又低于建筑規(guī)范的要求, 因此使混凝土砌塊的質量長期得不到提高。

圖4 施工中的吉林省首例配筋砌塊砌體剪力墻結構試點工程

　　3.2 砌塊建筑基本情況

　　3.2.1 填充墻類砌塊建筑

　　近年來, 輕集料砌塊做填充墻的砌塊建筑發(fā)展較快。據不完全統(tǒng)計, 2004年全省房屋建設總面積約1628萬m2, 其中填充墻類砌塊建筑已達到504萬m2, 約占總面積的31%; 由于地域的差異和經濟發(fā)展的不平衡, 絕大部分集中在長春市, 約占總量的71%。詳見表3。

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　　3.2.2 承重類砌塊建筑

　　采用砌塊作為承重結構的砌塊建筑數(shù)量仍很少, 僅在長春、白城、白山等地有少量工程,全省總量不過幾萬平方米。

　　3.2.3 墻體構造

　　住宅建筑為達到建筑節(jié)能50%標準, 大多數(shù)工程的外墻采用聚苯板或擠塑板等保溫材料與砌塊復合, 做外墻外保溫或夾芯保溫。公共建筑外墻有的做法與居住建筑相同, 也有的工程僅采用輕集料砌塊做外墻。內隔墻采用190mm或90mm厚輕集料砌塊。

　　3.2.4 砌塊建筑存在的主要工程質量問題

　　1) 墻體裂縫。填充墻類砌塊建筑, 大部分都出現(xiàn)不同程度的墻體裂縫。尤其是混凝土梁、柱與砌塊填充墻界面處的裂縫更為普遍。

　　2) 外墻滲水。由于外墻裂縫、窗周邊密封不嚴、外飾面施工質量缺陷等種種原因, 導致外墻滲水,污染內墻, 影響正常使用。此類質量問題也較普遍。

　　3) 室內結露。由于設計、材料或施工的問題, 在外墻混凝土構件處、窗洞口周邊、檐口及山墻等部位形成“冷橋”, 造成冬季室內結露, 嚴重者結霜。

　　4) 墻面“長毛”。由于節(jié)能建筑圍護結構的氣密性較傳統(tǒng)建筑大大提高, 如室內不能經常通風,空氣濕度會加大, 加之有的外墻滲水、室內結露等因素, 墻面濕度也很大, 霉菌極易繁殖, 導致墻面“長毛”。

4 砌塊建筑發(fā)展展望

　　4.1 充分認識砌塊建筑的比較優(yōu)勢

　　與其它墻體材料建筑體系相比, 砌塊建筑的特點決定了其自身優(yōu)勢, 只有充分認識到這一點, 才能使我們真正認識到發(fā)展砌塊建筑的重要意義, 并明確其發(fā)展方向。

　　———國內外經驗和多年的實踐證明, 混凝土小型空心砌塊的生產原料資源豐富, 可就地取材, 不破壞耕地, 可利用工業(yè)廢渣, 有利于保護環(huán)境; 其生產設備相對簡單、生產能耗低, 且具有自重輕、強度高、施工快的優(yōu)點, 其它新型墻體材料都無法與之相比。

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　　———砌塊建筑具有廣泛的適用范圍。砌塊建筑不僅適用于城市, 也適用于農村; 不僅適用于居住建筑, 也適用于公共建筑和工業(yè)建筑; 不僅適用于低層和多層建筑, 還適用于中高層和高層建筑。其它結構體系, 如鋼筋混凝土結構、鋼結構、木結構等都沒有這樣廣泛的適用范圍。

　　———砌塊建筑與傳統(tǒng)磚混結構的施工工藝類似, 所需施工機械設備基本相同, 易于推廣應用。

　　———低層、多層砌塊建筑與采用煤矸石燒結多孔磚、粉煤灰燒結多孔磚、灰砂磚等新型承重墻體材料的建筑體系相比, 可提高施工速度30%以上, 節(jié)省砌筑砂漿60%左右, 可增加有效使用面積5%左右。

　　———中高層、高層配筋砌塊砌體剪力墻結構體系與鋼筋混凝土框架、短肢剪力墻、剪力墻結構體系相比, 在量大面廣的居住建筑或類似建筑的技術經濟、綜合性能指標等方面, 前者優(yōu)于后者。

　　1) 配筋砌塊砌體剪力墻結構體系具有砌體結構無需支模、施工方便、工期短等優(yōu)點, 又彌補了無筋砌體強度低、延性差的缺點, 還具有與鋼筋混凝土結構類似的抗震性能和應用范圍。配筋砌塊砌體剪力墻結構與鋼筋混凝土結構相比可降低工程造價10%～20%, 節(jié)省鋼材30%以上, 施工期縮短25%以上, 其經濟效益明顯。

　　2) 鋼筋混凝土框架結構體系不適用于居住建筑,其較大的梁、柱棱角不僅占用室內使用空間,不利于布置家具, 也不利于室內裝修。

　　3) 鋼筋混凝土短肢剪力墻或剪力墻結構體系雖然不出現(xiàn)梁、柱棱角, 但該結構體系施工模板量較大、工序較多、工期較長。

　　———砌塊建筑出現(xiàn)的質量問題是阻礙其發(fā)展的主要原因之一。經過幾十年的理論研究與工程實踐, 國家現(xiàn)已發(fā)布了一系列有關規(guī)范、規(guī)程及標準圖集等; 各地也都積累了大量實踐經驗; 只要嚴格執(zhí)行標準、規(guī)范, 嚴格工程管理, 砌塊建筑的質量問題是可以解決的。

　　4.2 進一步建立和健全政策法規(guī)體系和技術標準體系

　　———建立和健全有關政策法規(guī)體系是發(fā)展砌塊建筑的關鍵。近年來, 國家和吉林省已發(fā)布的關于墻體材料革新等方面的政策法規(guī)有十余項。但這些政策法規(guī)還應加大懲罰和激勵力度,采取最有效的經濟手段。

　　———要盡快建立起國家與地方相結合的砌塊建筑技術標準體系, 這是發(fā)展砌塊建筑的技術保證。國家有關砌塊建筑的技術標準、規(guī)范、規(guī)程及標準圖集等, 有些做法在嚴寒地區(qū)不適用, 如: 節(jié)能建筑的外墻采用夾芯保溫做法和挑檐、女兒墻、窗洞口等部位的構造等, 都存在嚴重“冷橋”; 應結合吉林省嚴寒地區(qū)的具體情況, 制定有關砌塊建筑的地方技術規(guī)程和標準圖集等, 以利于砌塊建筑的推廣。

　　4.3 充分利用好地方資源

　　發(fā)展砌塊建筑, 產品是基礎。吉林省具有十分豐富的砌塊生產原料資源, 生產砌塊的主要原料水泥、砂、石及其它集料, 其產量或儲量足以滿足砌塊生產的需要。吉林省河流眾多,遍布全省, 其中蘊藏著無法計量的河砂及卵石, 可為砌塊生產提供充足的集料原料; 東部山區(qū)及中部的丘陵地帶, 分布著難以統(tǒng)計的采石廠, 可供應生產承重型砌塊所需的碎石; 延邊、白山、通化一帶有數(shù)十個火山渣和浮石礦, 儲量超過10億m3, 火山渣和浮石是良好的、天然的砌塊輕集料。長春的德惠、農安和松源的前郭等地頁巖資源豐富, 可發(fā)展頁巖陶粒砌塊。

　　吉林省工業(yè)產生的冶煉廢渣、粉煤灰、爐渣、煤矸石及尾礦等固體廢棄物每年可達1600萬t以上, 現(xiàn)綜合利用率尚不足50%。這些廢棄物大多數(shù)經加工都可作為砌塊生產的原料, 且成本不高。各地應發(fā)揮地方的資源優(yōu)勢, 生產適宜的砌塊產品, 重點是發(fā)展承重型砌塊。

　　4.4 提高行業(yè)整體水平, 逐步淘汰落后設備, 大力發(fā)展中型砌塊生產企業(yè), 培育一定數(shù)量的大型砌塊生產企業(yè)

　　各地應根據發(fā)展需要, 對現(xiàn)有的小型砌塊生產企業(yè)進行更新改造, 使其成為年產量達4萬m3以上的中型砌塊生產企業(yè)。這樣既節(jié)省投資, 又可快速見效。應考慮生產中等強度等級(MU10) 的承重砌塊, 用于多層以下的承重砌塊建筑。大中型城市應有計劃地發(fā)展一定數(shù)量的生產10萬m3以上或更大規(guī)模的大型砌塊生產企業(yè)。應可生產高強度等級( ≥MU15) 的承重砌塊, 用于中高層和高層配筋砌塊建筑。

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　　4.5 發(fā)展適宜的砌塊結構體系

　　吉林省各地的資源條件、經濟條件及建筑業(yè)發(fā)展水平等都有所不同, 應根據本地的具體情況, 發(fā)展適宜的砌塊結構體系。對于住宅建筑, 大中城市應重點發(fā)展中高層和高層配筋砌塊砌體剪力墻結構體系, 小城市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)應重點發(fā)展低層和多層砌塊承重結構體系。

　　4.6 應大力推廣和進一步研究的幾項主要砌塊建筑應用技術

　　4.6.1 推廣外墻外保溫建筑節(jié)能應用技術

　　1) 吉林省地處嚴寒地區(qū), 按國家現(xiàn)行建筑節(jié)能50%標準要求, 圍護結構外墻要采用砌塊和聚苯板、擠塑板、聚氨酯或保溫砂漿等高效保溫材料復合墻體。實踐證明, 在復合外墻的外保溫、夾芯保溫和內保溫等幾種形式中, 外保溫是最好的, 其它形式都存在較嚴重的“冷橋”問題, 不適用于吉林省。

　　2) 外墻外保溫做法不僅可以最大限度地減少“冷橋”, 還能大幅度地減小砌塊墻體的晝夜溫差及季節(jié)溫差, 進而減小因溫度變化而造成墻體開裂的可能性。

　　4.6.2 大力推廣配筋砌塊砌體剪力墻結構體系

　　吉林省首例配筋砌塊砌體剪力墻結構小高層住宅, 由長春星宇集團開發(fā)建設。該工程為12層, 建筑面積11400m2, 現(xiàn)主體工程已完工。該工程也是由吉林建工學院、長春星宇集團及中國建研院等單位共同承擔的吉林省科技廳科研課題的試點工程 。實踐證明: 配筋砌塊砌體剪力墻結構體系具有較好的技術經濟指標, 與其它結構體系相比, 具有力學性能好、施工速度快、工程造價低等明顯的優(yōu)勢。

　　4.6.3 推廣大開間砌塊住宅

　　大開間砌塊住宅的跨度做到6m～8m, 或更大一些;采用現(xiàn)澆空心樓板, 基本達到每戶一板; 并實行菜單式裝修。住戶可根據家庭人口結構及使用的要求, 任意分隔室內空間, 滿足個性需求; 具有適應性、靈活性、可改性, 還可根據家庭人口變化, 重新改變室內分隔。

　　4.6.4 進一步研究砌塊建筑配套應用技術

　　1) 砌塊承重結構對砌筑砂漿和芯柱混凝土有特殊要求。砌筑砂漿要求粘結性高、流動性低、和易性好、保水性強、強度增長快; 芯柱混凝土要求高流動性、低收縮率和高強度。要進一步研究其有關應用技術。

　　2) 砌筑砂漿和芯柱混凝土是保證承重砌塊墻體質量的關鍵。它的組成包括多種外加劑, 應是工廠化生產、商品化供應。

5 結束語

　　1) 發(fā)展砌塊建筑是落實國家有關“墻改、禁實、節(jié)能、省地、利廢、環(huán)保”等產業(yè)政策的戰(zhàn)略選擇。

　　2) 吉林省具有十分豐富的砌塊生產原料資源;已有一定數(shù)量的砌塊生產企業(yè); 還有20多年的混凝土砌塊生產和砌塊建筑的建設經驗; 已具有一定的發(fā)展砌塊建筑的基礎。

　　3) 只要提高對發(fā)展砌塊建筑重要意義的認識,建立和健全有關政策法規(guī)體系和技術標準體系, 提高砌塊的產品質量, 擴大砌塊的生產規(guī)模, 完善砌塊建筑應用技術, 提高砌塊建筑的質量, 吉林省的砌塊建筑就一定能夠得到健康、快速的發(fā)展。

　　[本文的調研工作得到了長春市墻改辦王洋副主任, 原吉林市建研院曹林祥總工及白城市建委冷有春主任等同志的大力支持, 在此表示感謝。]