我国砌体结构发展趋势探究.docVIP

我国砌体结构发展趋势探究摘 要:建国以来,砌体结构因其取材方便,化学性能稳定以及保温隔热性能良好等优点得到了迅猛的发展,并取得了显著的成绩。但是,由于砌体结构自身存在的自重大、材料强度偏低、砌筑工作繁重、以及其生产过程中对环境的严重污染等缺点,对砌体结构的发展提出了新的要求。 关键词:砌体结构;高强轻质砌体;绿色建材;健康监测 1 砌体结构的发展现状及影响其发展的制约因素 砌体结构是指由砖,石砌体或砌块砌体建造的结构,从埃及的金字塔到中国的万里长城都是砌体结构在建筑应用上的光辉典范。 建国以后,砌体结构一扫建国之前的发展颓势,得到了广泛的应用并且取得了优异的成就。据统计,1980年全国砖产量为1600亿块,1996年增至6200亿块,达到世界其他各国砖产量之和,90%以上的墙体均采用砌体材料。并且,我国已经从用砖石建造低矮的民用住宅发展到现在的建造大量多层建筑,办公楼等。例如2003年建成的哈尔滨18层阿济科技园,以及2007年建成的株洲地上19层地下2层的国脉家园小区住宅。60年代以来我国的小型空心砌块和多孔砖的发展都有较大的发展,近些年,更是保持了20%左右的年递增量。新型墙体材料也在近年取得了十足的进步。据不完全统计,20世纪80年代至今10多年间我国主要大中城市建造的多层砌体结构房屋建筑面积已经达到70~80亿m2。2000年我国新型墙体材料展总墙体材料的的28%左右,远超“九五”计划20%的目标,新型墙体产量达到2100亿块标准砖,共完成新型墙体材料建筑面积3.3亿m2。完成节能建筑7470万m2,节约燃煤6000万吨标准煤,并淘汰了一批小型高耗能高污染的企业。“十五”期间对一些用地紧张的城市和省会城市进行了粘土实心砖的使用限制,并规定新型墙体材料占墙体材料总量的比重达到40%。目前我国要求,至2010年底,所有城市禁止使用粘土实心砖,全国粘土实心砖年产量控制在4000亿块以下;新型墙体材料产量占墙体材料总量的55%以上,建筑应用比例达到65%以上。 由于我国的黏土资源分布不均,人均耕地占有量仅为世界人均水平的45%;粘土砖的生产又会占用大量的农田。砌体材料特别是实心砌体材料自重特别大,砌筑工作量大,砌块与砂浆之间的力差,无筋砌体的抗拉,抗剪、抗震能力都比较差,耐久力和施工机械水平都比较差。这些缺点都成为目前制约砌体结构健康发展的阻碍因素。这些缺点对未来砌体结构的健康发展提出了新的要求。 2 砌体结构的发展趋势 2.1 轻质高强砌体材料 目前,我国砌体材料和发达国家相比,强度低,耐久力差。如粘土砖的抗压强度一般为7.5~15MPa,承重空心砖的孔隙率小于25%。而发达国家的抗压强度一般均达到30-60Mpa,承重空心砖的空洞率达到40%。根据国外经验只要在配料成型和烧结过程中改善工艺,是可以提高烧结砖的强度和质量的。 同时,国内外大量试验证明,砂浆的强度也是影响砌体结构抗压强度的重要因素。因此,合理的选择高强的砂浆,可以适度的提高结构的强度。目前我国砂浆强度等级最高为M15,因此应当研究与高强块体相适应的高强砂浆。另外,砂浆生产的商业化也是规范砂浆生产的良好途径。 小型混凝土空心砌块是典型的轻质高强材料的代表,它取材容易,采用以大工业生产的水泥为胶结材料,以就地取材的砂,石为原料。由于小型混凝土空心砌块的重量减轻,砖的尺寸也可以相应的做大一些。小型混凝土空心砌块由于其手工操作性较强,对设备的技术要求不高一般能独立砌筑粘土砖的工人均可操作,结构布置也相对比较灵活,适用性强,砌筑速度快,并且能够批量的工业生产,因此小型混凝土空心砌块必将代替粘土实心砖和粘土多孔砖。据江苏省的调查,生产空心砖比实心砖节约20%~30%,节约燃料30%~40%;采用空心砖,结构的自重可以减轻20%~30%,加快施工进度20%,节约运输费20%。但是由于混凝土小型空心砌块引入国内不过二三十年的时间,无论从实践经验还是理论研究上均缺乏系统性和完整性。如何更好的避免小型混凝土砌块建筑的开裂问题也将成为决定小型混凝土空心砌块的发展的关键。 2.2 大力发展环保型绿色建材 可持续发展战略要求提出了绿色(green buildings)建筑的构想。绿色建材(green buildings materials)是绿色建筑的物质基础。绿色建筑的概念广泛而丰富,如今一般采用生命周期评价方法(LCA)来评价一种绿色建筑。最近十几年绿色建筑的发展很快。但是至今为止,绿色建材在国内外没有完整准确的定义。国内,谭少华等人将其定义为“在当今经济技术条件下,材料的开采,生产加工,使用及最终拆除四个环节中,复合评价指标不影响可持续发展的建筑材料。绿色建材对砌体建筑材料提出了生产所用原料尽可能的少用天然