建筑泡沫陶瓷復(fù)合條板在建筑工程中的研究與應(yīng)用

桑穎慧 高飛宇 王海偉

(1.山西省建筑科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司，山西 太原 030001；2.山西安晟科技發(fā)展有限公司，山西 太原 032099)

我國(guó)步入21世紀(jì)以來(lái)，國(guó)民經(jīng)濟(jì)得到迅速發(fā)展，為了中國(guó)夢(mèng)的遠(yuǎn)大抱負(fù)，舉國(guó)上下一片欣欣向榮的景象，城市化建設(shè)如火如荼，各種各樣的建筑材料應(yīng)運(yùn)而生。工程材料的生產(chǎn)和使用過(guò)程中，消耗了大量的資源，對(duì)環(huán)境也造成了極大的污染，隨著“雙碳”政策的號(hào)召，固廢材料的循環(huán)利用進(jìn)一步得到國(guó)內(nèi)各行業(yè)的重點(diǎn)關(guān)注。

目前國(guó)內(nèi)外墻板主要種類：建筑工程承重混凝土巖棉復(fù)合外墻板、薄壁混凝土巖棉復(fù)合外墻板、混凝土聚苯乙烯復(fù)合外墻板、混凝土珍珠巖復(fù)合外墻板、鋼絲網(wǎng)水泥保溫材料夾芯板、SP預(yù)應(yīng)力空心板、蒸壓加氣混凝土條板(ALC板)與真空擠壓成型纖維水泥板。隔墻板主要種類：玻璃纖維增強(qiáng)水泥條板(GRC板)、玻璃纖維增強(qiáng)石膏空心條板(GRG板)、蒸壓加氣混凝土條板(ALC板)、鋼絲(鋼絲網(wǎng))增強(qiáng)水泥條板、輕混凝土條板、復(fù)合夾芯輕質(zhì)條板。

1 建筑泡沫陶瓷復(fù)合條板

泡沫陶瓷板是利用廢棄的粉煤灰、煤矸石、煤渣、廢玻璃、廢陶瓷片、陶瓷尾礦等為原材料，經(jīng)泡沫陶瓷專用窯爐高溫加熱反應(yīng)后燒制而成節(jié)能環(huán)保的泡沫陶瓷綠色新材，對(duì)于固廢資源綜合利用的發(fā)展具有重大意義[1]。

建筑泡沫陶瓷復(fù)合條板是以雙面泡沫陶瓷板，中間填充發(fā)泡混凝土制成的復(fù)合條板，內(nèi)配鋼絲網(wǎng)片，經(jīng)過(guò)養(yǎng)護(hù)而成的多孔板材。既可做隔墻材料，又可做外墻板材，是一種性能優(yōu)越的新型建材。條板雙面泡沫陶瓷板和填充層發(fā)泡混凝土厚度可根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行調(diào)整。可應(yīng)用于居住建筑、公共建筑、工業(yè)建筑等非承重隔墻工程和外墻工程，較傳統(tǒng)的蒸壓加氣混凝土板和蒸壓加氣混凝土砌塊，建筑泡沫陶瓷復(fù)合條板自重較小，性能穩(wěn)定，傳熱較小等，施工后不會(huì)出現(xiàn)開(kāi)裂、返堿的質(zhì)量問(wèn)題。

2 建筑泡沫陶瓷復(fù)合條板特性

建筑泡沫陶瓷復(fù)合條板可用做建筑內(nèi)非承重隔墻板和外墻板，在工程建設(shè)使用過(guò)程中，所處環(huán)境應(yīng)較為穩(wěn)定，不能長(zhǎng)期存在于酸性、堿性及其他化學(xué)腐蝕的惡劣環(huán)境中[2]。建筑泡沫陶瓷復(fù)合條板構(gòu)造示意圖如圖1。

建筑泡沫陶瓷復(fù)合條板的性能見(jiàn)表1，特點(diǎn)如下：1)容重較小，防火性能較好，燃燒性能為A1級(jí)，符合消防要求；2)保溫性能較好，導(dǎo)熱系數(shù)較蒸壓加氣混凝土材料降低50%左右，可減小建筑能耗，達(dá)到節(jié)能的效果；3)材料無(wú)放射性，施工綠色環(huán)保；4)采用建筑泡沫陶瓷復(fù)合條板，材料安裝后表面平整較高，可不做抹灰層，直接進(jìn)行面層或裝飾層施工，減少工地濕作業(yè)施工，有利于施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境改善；5)材料工程加工，安裝便捷，裝配式施工，大量節(jié)省人力、物力，有利于節(jié)約成本；6)安裝后節(jié)點(diǎn)牢固，可達(dá)到8級(jí)抗震設(shè)防要求。

表1 建筑泡沫陶瓷復(fù)合條板基本性能

3 建筑泡沫陶瓷復(fù)合條板作為建筑內(nèi)隔墻板安裝

建筑泡沫陶瓷復(fù)合條板尺寸可根據(jù)設(shè)計(jì)調(diào)整，安裝隔墻板時(shí)，通常有兩種方法：橫向安裝、豎向安裝[3]。居民住宅通常采用豎向安裝，公共建筑通常采用橫向安裝。

3.1 安裝準(zhǔn)備

3.1.1 材料進(jìn)場(chǎng)與存放

1)材料進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)前應(yīng)提供產(chǎn)品合格證和產(chǎn)品性能檢測(cè)報(bào)告，并應(yīng)檢查全部板材外觀質(zhì)量是否符合要求；2)板材宜采用專用工具進(jìn)行平穩(wěn)卸載，吊裝時(shí)應(yīng)采用寬度不小于50mm尼龍吊帶兜底起吊，嚴(yán)禁采用鋼絲繩吊裝。運(yùn)輸過(guò)程中宜側(cè)立豎直堆放，多塊打包捆扎牢固，盡量不采用平放；3)板材宜堆放在室內(nèi)或不受雨雪影響的場(chǎng)所；露天堆放時(shí)應(yīng)采用覆蓋措施，防止雨雪或其他物質(zhì)污染；堆放場(chǎng)地應(yīng)堅(jiān)硬平整無(wú)積水，不得直接與地面接觸堆放，并應(yīng)盡可能靠近施工現(xiàn)場(chǎng)，以減少多次搬運(yùn)造成人力物力的浪費(fèi)和板材的損傷。堆放時(shí)應(yīng)設(shè)置有墊木，拼裝大板應(yīng)放入插放架內(nèi)。板材應(yīng)按照品種、規(guī)格及強(qiáng)度等級(jí)分別堆放，且堆放高度不宜超過(guò)3m；4)墊木長(zhǎng)約900mm，截面尺寸100mm×100mm，每點(diǎn)設(shè)置兩根，設(shè)置點(diǎn)距板邊不應(yīng)超過(guò)600mm，應(yīng)分層設(shè)置墊木，每層高度不宜超過(guò)1m；5)輔助材料如角鋼、U型鋼板、粘結(jié)劑、耐堿網(wǎng)格布、自攻釘?shù)韧瑯邮枪こ藤|(zhì)量的重點(diǎn)；6)其他切割機(jī)、手動(dòng)電鉆等需提前準(zhǔn)備；7)進(jìn)場(chǎng)材料需進(jìn)行嚴(yán)格檢查，不符合要求的嚴(yán)禁進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)。

3.1.2 施工現(xiàn)場(chǎng)要求

1)隔墻板安裝前需在主體工程驗(yàn)收合格后進(jìn)行，板材安裝前應(yīng)保證基層地面平整，如不平整可先做1∶3的水泥砂漿找平層再安裝板材；2)有防水要求的房間，如地下室、衛(wèi)生間、廚房等，墻底部的反坎施工完畢，表面澆筑平整，清理干凈；3)提前預(yù)訂好材料運(yùn)輸線路，現(xiàn)場(chǎng)所需用水、用電能夠滿足施工需求；4)與甲方、總包方商量好開(kāi)工時(shí)間，做好協(xié)調(diào)工作，便于組織施工。

3.1.3 排版

1)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙和施工現(xiàn)場(chǎng)編制施工方案，其中包括隔墻板施工排版圖；2)排版過(guò)程中需注意隔墻板間應(yīng)預(yù)留安裝縫，特別是板與柱和梁間的建間距宜為15mm～25mm，預(yù)防排版不合理；3)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際狀況對(duì)門(mén)窗洞口進(jìn)行細(xì)化，按照施工圖紙預(yù)留洞口尺寸要滿足要求。

3.2 安裝階段

3.2.1 安裝流程

施工準(zhǔn)備→放線→隔墻板就位、校正→→調(diào)整板的垂直度與平整度→安裝U型鋼板和固定管卡固定→板縫灌漿、砂漿復(fù)合網(wǎng)格布抹灰→墻面清理→組織報(bào)驗(yàn)。

3.2.2 安裝要點(diǎn)

1)彈線、定位準(zhǔn)備好施工工具，用激光掃描儀在與墻板接觸的結(jié)構(gòu)上放好墻板安裝定位線、門(mén)窗洞口定位線，第一張板宜從門(mén)洞處進(jìn)行安裝整板，完全固定且校正后依次向兩邊安裝，隔墻板定位在已彈好線的結(jié)構(gòu)面上固定；2)當(dāng)墻體安裝高度和寬度尺寸不足一塊整板時(shí)，需用切割機(jī)裁剪。使用切割機(jī)需淋水切割，防止灰塵飛散；3)板與板之間灌漿后，用撬棍從板底部撬動(dòng)并上下撮動(dòng)，確保板間砂漿飽滿，刮去溢出的漿體，對(duì)采用靠尺和激光水平儀檢查墻板后進(jìn)行水平度和垂直度校正并調(diào)整，做到隨裝、隨測(cè)、隨調(diào)，嚴(yán)禁安裝后隨意擾動(dòng)；4)墻板內(nèi)埋設(shè)線管、開(kāi)關(guān)插座盒時(shí)，由機(jī)電單位根據(jù)設(shè)計(jì)要求一次性在墻板上畫(huà)出全部強(qiáng)、弱電和給排水的各類線管槽、箱、盒的位置。不得在同一位置兩面同時(shí)開(kāi)槽開(kāi)洞，且應(yīng)在墻體養(yǎng)護(hù)至少3d后進(jìn)行。如遇有墻體兩側(cè)同一位置同時(shí)布有線管、箱體、開(kāi)關(guān)盒時(shí)，應(yīng)在水平方向或高度方向錯(cuò)開(kāi)100mm以上，以免降低墻體隔聲性能。線管的埋設(shè)方式和規(guī)范請(qǐng)按相關(guān)要求進(jìn)行[4]；5)在墻板上開(kāi)槽，不宜沿板的橫向切槽，當(dāng)必須沿板的橫向切槽時(shí)，板槽深度不大于1/3 板厚和30mm，寬度不大于300mm。底部與頂部不允許開(kāi)橫槽[5]；6)開(kāi)槽時(shí)應(yīng)彈線，并采用專用工具開(kāi)槽。敷設(shè)管線時(shí)可用管卡件將管線固定在墻上，敷設(shè)管線后應(yīng)用墻板專用修補(bǔ)材料或水泥補(bǔ)平；7)板與板之間的縫隙、板與梁與柱與墻之間的縫隙，由于工人施工質(zhì)量的不確定性，以及考慮熱脹冷縮等原因，因此板縫需要粘貼網(wǎng)格布。入戶門(mén)位置增設(shè)構(gòu)造柱，防止因門(mén)長(zhǎng)期擾動(dòng)導(dǎo)致開(kāi)裂[6]。

4 建筑泡沫陶瓷復(fù)合條板作為建筑外墻板安裝流程及要點(diǎn)

4.1 安裝流程

外墻板進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收、場(chǎng)地存放→外墻板安裝→定位防線、設(shè)置管卡→外墻板就位→調(diào)整定位→進(jìn)行校對(duì)、固定管卡→涂抹膠粘劑→外墻板下端縫隙處理→外墻板上端和左右兩端縫隙處理→外墻板間縫隙處理。

4.2 安裝要點(diǎn)

1)外墻的排版設(shè)計(jì)宜從門(mén)窗洞口邊開(kāi)始，如有拼接情況，盡量避開(kāi)門(mén)窗洞口邊和與結(jié)構(gòu)主體；2)外墻板安裝前需檢查施工場(chǎng)地是否滿足安裝要求；3)外墻板間的縫隙用專用粘結(jié)劑灌滿，與上下樓板的縫隙可用水泥砂漿灌滿，飽滿度90%以上；4)外墻板安裝后板間的縫隙需要用聚合物抗裂砂漿復(fù)合耐堿玻纖網(wǎng)格布粘貼。其中耐堿玻纖網(wǎng)格布的拉伸斷裂強(qiáng)力需大于或等于1300 N/50mm，耐堿拉伸斷裂強(qiáng)力保留率不小于75% ，單位面積質(zhì)量不小于160g/m2。聚合物抗裂砂漿的壓折比不大于3.0，與建筑泡沫陶瓷復(fù)合條板的拉伸粘結(jié)強(qiáng)度不小于0.1MPa，可操作時(shí)間為1.5h～4.0h；5)需要在外墻板開(kāi)槽時(shí)，盡量沿板的縱向開(kāi)槽，槽的長(zhǎng)度不宜大于板寬的一半，開(kāi)槽深度不宜大于20mm，寬度不宜大于30mm；6)外墻板頂部與結(jié)構(gòu)梁、結(jié)構(gòu)墻和結(jié)構(gòu)柱的處理需采用柔性連接，一般外墻板與結(jié)構(gòu)梁間的預(yù)留縫隙為20mm，處理方式從內(nèi)側(cè)到外側(cè)依次為：專用聚合物砂漿→發(fā)泡劑→聚乙烯棒→硅酮耐候膠→防水處理；7)外墻板下端與樓板間的預(yù)留縫隙為20mm，安裝時(shí)下端用木楔塞緊，一般等墻體靜置7d 后撤去木楔，靜置期間墻體上不允許有任何施工和擾動(dòng)，然后用水泥砂漿做坐漿料灌滿墻體下端縫隙。

5 結(jié)語(yǔ)

建筑泡沫陶瓷復(fù)合條板作為一種新型綠色建筑材料，為原廠廢渣、工業(yè)固廢的循環(huán)利用提供了新方案，達(dá)到了節(jié)約能源、提高能源利用效率的目的，符合國(guó)家綠色建材政策，具有較好的市場(chǎng)推廣價(jià)值。同時(shí)符合目前國(guó)家大力發(fā)展裝配式建筑的理念，產(chǎn)品全部實(shí)現(xiàn)工廠化加工、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)模塊化的裝配式安裝，更方便快捷的完成施工，有效節(jié)約了成本。并且在一定程度上解決了其他條板材料施工中板材接縫處因長(zhǎng)期熱脹冷縮產(chǎn)生的常見(jiàn)通縫問(wèn)題。目前建筑泡沫陶瓷復(fù)合條板尚處于初步發(fā)展階段，目前已經(jīng)有了一定工程應(yīng)用基礎(chǔ)，隨著材料質(zhì)量的進(jìn)一步提升和施工技術(shù)的完善，將來(lái)可用于城鎮(zhèn)綠色建筑或鄉(xiāng)村宜居農(nóng)房，同樣也可用于超低能耗或近零能耗建筑，從而為建筑業(yè)綠色節(jié)能材料的多元化發(fā)展奠定基礎(chǔ)，促進(jìn)我國(guó)建筑節(jié)能產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。