關(guān)于屋頂坍塌與珍珠巖的一些答疑

韓復(fù)興

背景

7月23日14時56分齊齊哈爾市消防救援支隊指揮中心接報，齊齊哈爾市第三十四中學(xué)體育館發(fā)生屋頂坍塌，此次事故共造成11人死亡。經(jīng)查，與體育館毗鄰的教學(xué)綜合樓施工過程中，施工單位違規(guī)將保溫建筑材料珍珠巖堆置體育館屋頂。受降雨影響，珍珠巖浸水增重，導(dǎo)致屋頂荷載增大、引發(fā)坍塌。

疑問

咱們僅從專業(yè)角度來談，不下結(jié)論：

1、坍塌的主要原因有哪些？

2、樓頂可以堆放建材嗎？ 有一個具體規(guī)范或者標(biāo)準(zhǔn)嗎？

3、珍珠巖材料一般用于建筑的哪些方面？吸水性非常強(qiáng)嗎？

4、珍珠巖用于釉面發(fā)泡陶瓷保溫板是怎么回事？

答疑

1、坍塌的主要原因有哪些？

最近幾年屋頂坍塌事件屢見不鮮。這次屋頂坍塌事故與黑龍江哈爾濱“8.8”坍塌事故有許多雷同之處。

2021年8月8日15時許，位于黑龍江哈爾濱和興路的嘉天投資有限公司頂樓七樓樓板坍塌。這次事故發(fā)生時，工人在頂層樓面防水施工過程中頂層樓板塌落，坍塌共造成4人死亡7人受傷。

從視頻可以看出，此次坍塌事故只是頂層屋蓋坍塌，沒有延伸到下面幾層樓面。從相關(guān)報道看，辦公樓本來設(shè)計是6層，業(yè)主違規(guī)加蓋一層，該大樓主體結(jié)構(gòu)是混凝土框架結(jié)構(gòu)，四周一圈的混凝土柱和梁延伸到了屋蓋，頂層屋蓋的結(jié)構(gòu)形式是大跨度的螺栓球鋼網(wǎng)架+分塊的混凝土預(yù)制板。哈爾濱天氣寒冷，混凝土預(yù)制板上面還有一層水泥基的保溫層（疑似珍珠巖保溫砂漿），這種屋面的自重荷載遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于常規(guī)的輕鋼屋蓋。據(jù)現(xiàn)場消息，事故建筑在防水施工時屋面突然坍塌的，根據(jù)上述分析該建筑采用了螺栓球鋼網(wǎng)架屋面，不適用于自重較大的現(xiàn)澆混凝土屋面，防水施工時材料集中堆載+施工荷載可能是壓死駱駝的最后一根稻草。

這種大跨度的螺栓球鋼網(wǎng)架，一般適用于自重較輕的鋼結(jié)構(gòu)屋面，不太適用于自重較大的混凝土屋面，更不能按輕鋼屋蓋的設(shè)計經(jīng)驗(yàn)，忽視混凝土屋面較大的自重荷載，套用其他輕鋼屋面項(xiàng)目的圖紙或圖集。

中國有句古話，叫做“千丈之堤，以螻蟻之穴潰；百尺之室，以突隙之煙焚”，坍塌事故的發(fā)生，都不是一朝一夕為之，大部分積弊成害，積害成災(zāi)所致。希望黑龍江省能舉一反三，徹底查清隱患，查漏補(bǔ)缺，防患于未然。

2、樓頂可以堆放建材嗎？ 有一個具體規(guī)范或者標(biāo)準(zhǔn)嗎？ 珍珠巖材料一般用于建筑的哪些方面？吸水性非常強(qiáng)嗎？

首先回答第一個問題，答案是：不可以。

依據(jù)《中華人民共和國建筑法》第39條規(guī)定：施工現(xiàn)場對毗鄰的建筑物、構(gòu)筑物和特殊作業(yè)環(huán)境可能造成損害的，建筑施工企業(yè)應(yīng)當(dāng)采取安全防護(hù)措施。第42條又規(guī)定：有下列情形之一的，建設(shè)單位應(yīng)當(dāng)按照國家有關(guān)規(guī)定辦理申請批準(zhǔn)手續(xù)：（一）需要臨時占用規(guī)劃批準(zhǔn)范圍以外場地的。

依據(jù)《建設(shè)工程安全生產(chǎn)管理?xiàng)l例》第六條 建設(shè)單位應(yīng)當(dāng)向施工單位提供施工現(xiàn)場及毗鄰區(qū)域內(nèi)供水、排水、供電、供氣、供熱、通信、廣播電視等地下管線資料，氣象和水文觀測資料，相鄰建筑物和構(gòu)筑物、地下工程的有關(guān)資料，并保證資料的真實(shí)、準(zhǔn)確、完整。第十條 建設(shè)單位在申請領(lǐng)取施工許可證時，應(yīng)當(dāng)提供建設(shè)工程有關(guān)安全施工措施的資料。依法批準(zhǔn)開工報告的建設(shè)工程，建設(shè)單位應(yīng)當(dāng)自開工報告批準(zhǔn)之日起15日內(nèi)，將保證安全施工的措施報送建設(shè)工程所在地的縣級以上地方人民政府建設(shè)行政主管部門或者其他有關(guān)部門備案。第十四條工程監(jiān)理單位應(yīng)當(dāng)審查施工組織設(shè)計中的安全技術(shù)措施或者專項(xiàng)施工方案是否符合工程建設(shè)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)。工程監(jiān)理單位在實(shí)施監(jiān)理過程中，發(fā)現(xiàn)存在安全事故隱患的，應(yīng)當(dāng)要求施工單位整改；情況嚴(yán)重的，應(yīng)當(dāng)要求施工單位暫時停止施工，并及時報告建設(shè)單位。施工單位拒不整改或者不停止施工的，工程監(jiān)理單位應(yīng)當(dāng)及時向有關(guān)主管部門報告。程監(jiān)理單位和監(jiān)理工程師應(yīng)當(dāng)按照法律、法規(guī)和工程建設(shè)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施監(jiān)理，并對建設(shè)工程安全生產(chǎn)承擔(dān)監(jiān)理責(zé)任。施工單位主要負(fù)責(zé)人依法對本單位的安全生產(chǎn)工作全面負(fù)責(zé)。 第二十一條施工單位應(yīng)當(dāng)建立健全安全生產(chǎn)責(zé)任制度和安全生產(chǎn)教育培訓(xùn)制度，制定安全生產(chǎn)規(guī)章制度和操作規(guī)程，保證本單位安全生產(chǎn)條件所需資金的投入，對所承擔(dān)的建設(shè)工程進(jìn)行定期和專項(xiàng)安全檢查，并做好安全檢查記錄。第四十二條 建設(shè)行政主管部門在審核發(fā)放施工許可證時，應(yīng)當(dāng)對建設(shè)工程是否有安全施工措施進(jìn)行審查，對沒有安全施工措施的，不得頒發(fā)施工許可證。第四十三條 縣級以上人民政府負(fù)有建設(shè)工程安全生產(chǎn)監(jiān)督管理職責(zé)的部門在各自的職責(zé)范圍內(nèi)履行安全監(jiān)督檢查職責(zé)時，有權(quán)采取下列措施：（一）要求被檢查單位提供有關(guān)建設(shè)工程安全生產(chǎn)的文件和資料;（二）進(jìn)入被檢查單位施工現(xiàn)場進(jìn)行檢查;（三）糾正施工中違反安全生產(chǎn)要求的行為；（四）對檢查中發(fā)現(xiàn)的安全事故隱患，責(zé)令立即排除；重大安全事故隱患排除前或者排除過程中無法保證安全的，責(zé)令從危險區(qū)域內(nèi)撤出作業(yè)人員或者暫時停止施工。

依據(jù)GB 50870《建筑施工安全技術(shù)統(tǒng)一規(guī)范》第6.1.1規(guī)定：安全技術(shù)措施實(shí)施前應(yīng)審核作業(yè)過程的指導(dǎo)文件，實(shí)施過程應(yīng)進(jìn)行檢查、分析和評價，對應(yīng)使人員、機(jī)械、材料、方法、環(huán)境等因素均處于受控狀態(tài)。

依據(jù)JGJ 146《建設(shè)工程施工現(xiàn)場環(huán)境與衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》第3.0.7規(guī)定：施工現(xiàn)場臨時設(shè)施、臨時道路的設(shè)置應(yīng)科學(xué)合理，并應(yīng)符合安全、消防、節(jié)能、環(huán)保等有關(guān)規(guī)定。第4.1.4規(guī)定：施工現(xiàn)場應(yīng)合理安排材料進(jìn)場計劃，減少二次搬運(yùn)，并實(shí)施限額領(lǐng)料。第4.1.10規(guī)定：施工現(xiàn)場應(yīng)對可回收再利用物資及時分揀、回收、再利用。

依據(jù)JGJ 59《建筑施工現(xiàn)場安全檢查標(biāo)準(zhǔn)》也規(guī)定施工現(xiàn)場材料存放未采取防火、防銹蝕、防雨措施是不合格的。

住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部《關(guān)于推進(jìn)建筑垃圾減量化的指導(dǎo)意見》（建質(zhì)〔2020〕46號）更是明確提出：統(tǒng)籌考慮工程全壽命期的耐久性、可持續(xù)性，鼓勵設(shè)計單位采用高強(qiáng)、高性能、高耐久性和可循環(huán)材料以及先進(jìn)適用技術(shù)體系等開展工程設(shè)計。施工、監(jiān)理等單位應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計要求控制進(jìn)場材料和設(shè)備的質(zhì)量，嚴(yán)把施工質(zhì)量關(guān)，強(qiáng)化各工序質(zhì)量管控，減少因質(zhì)量問題導(dǎo)致的返工或修補(bǔ)。加強(qiáng)對已完工工程的成品保護(hù)，避免二次損壞。施工單位應(yīng)充分利用混凝土、鋼筋、模板、珍珠巖保溫材料等余料，在滿足質(zhì)量要求的前提下，根據(jù)實(shí)際需求加工制作成各類工程材料，實(shí)行循環(huán)利用。施工現(xiàn)場不具備就地利用條件的，應(yīng)按規(guī)定及時轉(zhuǎn)運(yùn)到建筑垃圾處置場所進(jìn)行資源化處置和再利用。

綜上所述，這次齊齊哈爾“7.23”體育館屋頂坍塌事件，體育館毗鄰教學(xué)綜合樓維護(hù)設(shè)計單位違規(guī)使用吸水率比較高的珍珠巖材料，建設(shè)單位——齊齊哈爾市第三十四中學(xué)應(yīng)該將教學(xué)綜合樓毗鄰體育館資料真實(shí)、準(zhǔn)確、完整提供給設(shè)計單位、工程監(jiān)理單位和建設(shè)工程安全生產(chǎn)監(jiān)督管理主管部門，體育館毗鄰教學(xué)綜合樓施工單位、監(jiān)理單位的對這次事故負(fù)安全主體責(zé)任和安全監(jiān)督主體責(zé)任。具體是否涉及違法事件，我們拭目以待，等待官方答案。

3、珍珠巖材料一般用于建筑的哪些方面？吸水性非常強(qiáng)嗎？

JC /T 209-2012《膨脹珍珠巖》 將膨脹珍珠巖分為5個標(biāo)號，對應(yīng)堆積密度如下：

單位：Kg/m3

JC/T 1042-2007《膨脹玻化微珠》也將膨脹?；⒅榉譃槿齻€級別，對應(yīng)堆積密度如下：

單位：Kg/m3

GB/T 26000-2010 《膨脹?；⒅楸馗魺嵘皾{》也規(guī)定砂漿堆積密度≯280Kg/m3，干密度≯300Kg/m3。GB/T 20473-2021《建筑保溫砂漿》按照砂漿堆積分為I型和II型，其中I型，堆積密度≯300Kg/m3，干密度≯350Kg/m3；其中II型，堆積密度≯400Kg/m ，干密度≯450Kg/m3。下圖為膨脹珍珠巖SEM圖，可以看出呈片狀、板狀和碎屑狀，之間的毛細(xì)結(jié)構(gòu)，使得膨脹珍珠巖展現(xiàn)出強(qiáng)大的親水性，所以作為保溫材料是有劣勢的，但是作為過濾材料還是很有優(yōu)勢的，國外大多數(shù)用來做過濾材料。GB/T 26000-2010 要求?；⒅殚]孔率＞80%，同時要求體積吸水率≯45%，由于玻璃微珠表面的玻璃化外殼極易在運(yùn)輸、攪拌、施工過程中破碎，所以?；⒅轶w積吸水率仍比較難以達(dá)標(biāo)。GB/T 20473-2021也規(guī)定當(dāng)客戶有吸水性要求時，其砂漿硬化后，體積吸水率應(yīng)≯10%。如果將?；⒅?5%體積吸水率換算為質(zhì)量吸水率就是1m3堆積密度為100Kg/m3的?；⒅榭梢晕?.45m3水，折合重量為450公斤，也就是說吸收水質(zhì)量將是玻化微珠本體的4.5倍，單位體積密度將是原來單位體積密度的5-7倍。膨脹珍珠巖的體積吸水率幾乎可以達(dá)到90%以上，吸水量將是?；⒅楸倔w的10倍，單位體積密度將是原來單位體積密度的16-20倍。所以其強(qiáng)大的吸水能力對屋頂保溫、外墻保溫極具挑戰(zhàn)性。

也正因?yàn)榇?，山東省建設(shè)廳于2007年下發(fā)了《關(guān)于在全省民用建筑中禁止使用“漿料類外墻外保溫”和“膨脹珍珠巖、蛭石類屋面保溫”做法的通知》（魯建科教字【2007】6號）禁止膨脹珍珠巖（含憎水珍珠巖）用于屋面保溫的做法。2012江蘇率先禁止使用以?；⒅闉檩p集料的無機(jī)輕集料保溫砂漿；2013年北京禁止使用保溫砂漿；2014年2月武漢禁止設(shè)計和使用保溫砂漿類產(chǎn)品；2015年4月山東省、合肥市等區(qū)域限制使用保溫漿料，同時期福建省提出謹(jǐn)慎使用保溫砂漿；2016年6月湖南禁止使用無機(jī)保溫砂漿；2016年6月江蘇省內(nèi)最后一個允許使用無機(jī)保溫砂漿的地區(qū)也發(fā)布禁止無機(jī)保溫砂漿；2016年8月阜陽禁止使用無機(jī)保溫漿料系統(tǒng)的相關(guān)通知；2017年江西、廣西省建設(shè)廳發(fā)文禁止使用無機(jī)輕集料保溫砂漿。2018年4月，上海市發(fā)布的第四批禁止或者限制生產(chǎn)和使用的用于建設(shè)工程的材料目錄，外保溫系統(tǒng)里的水泥基無機(jī)保溫砂漿赫然上榜，被禁止在新建、改建、擴(kuò)建的建筑工程外墻外側(cè)作為主體保溫系統(tǒng)使用。

也正因?yàn)槿绱?，齊齊哈爾市第三十四中學(xué)和黑龍江哈爾濱和興路的嘉天投資有限公司使用膨脹珍珠巖作為屋頂保溫材料，暴露出監(jiān)管部門不作為也是不爭的事實(shí)。

當(dāng)然膨脹珍珠巖作為良好的絕熱材料，用于對吸水性沒有要求和防水有保障室內(nèi)保溫和工業(yè)保溫也是絕對科學(xué)的和安全的。

4、珍珠巖用于釉面發(fā)泡陶瓷保溫板是怎么回事？

珍珠巖也叫玻璃質(zhì)珍珠巖，顧名思義，玻璃是因?yàn)槠浠瘜W(xué)成分接近玻璃，珍珠是因?yàn)閹r石為巖漿巖，巖漿從海底或湖底噴發(fā)成巖時，氣態(tài)水被熱巖漿包裹，形成包裹結(jié)合水，所以斷面成珍珠狀。我們生產(chǎn)時在950～1150℃間脫去化學(xué)水（結(jié)合水），利用酸性玻璃成分，包熔發(fā)泡劑-碳化硅，所以是不透水的發(fā)泡陶瓷，不是開孔的多孔陶瓷，這與絮狀的開孔膨脹珍珠巖是有根本差別的。

釉面發(fā)泡陶瓷保溫板是閉孔發(fā)泡陶瓷，吸水率在0.5%以內(nèi)，只是切割面由于切割造成閉孔氣泡的打開，不存在毛細(xì)滲透吸水現(xiàn)象，所以不必?fù)?dān)心吸水問題。同時釉面發(fā)泡陶瓷保溫板是真正一體板，裝飾釉面與發(fā)泡陶瓷基體經(jīng)1200℃高溫?zé)贫桑瑴喨灰惑w，既防火又防水，是與建筑同壽命無機(jī)絕熱保溫裝飾一體板。