1、1论建筑材料革命之摘要：随着全球工业革命的发展，通过高科技术生产的墙体材料在建筑界已广泛应用，从人类最原始使用的草、木到现在的玻璃、钢等材料的应用已十分成熟。目前所应用的蒸压灰砂砖及蒸压加气混凝土砌块两种新型墙体材料是建筑材料革命的产物，它们在各类新型外墙砌筑材料中所占的比重尤为突出，对我国建筑业有着深远的影响。同时随着社会环境的变化，利用材料产品的优良特点，使墙体材料向产业化、生态化、节能化及多功能化等高性能方向发展，力求创造优良的可持续发展的人居环境，正是人类所要追求的。 关键词：墙体材料 蒸压灰砂砖蒸压加气混凝土砌块 节能化 环境 Abstract: With the developme
2、nt of the global industrial revolution, Hi-Tech wall materials in the construction industry have been widely used, from the application of grass and wood in primitive society to glass and steel, the technology has being more matured. Two new wall autoclaved sand-lime brick and autoclaved aerated con
3、crete block are product of building material revolution, they play outstanding roles in all types of exterior masonry materials and influence Chinas Architecture profoundly. As the social environment is changing, people will make use of excellent characteristics of building 2materials to improve wal
4、l materials as more industrial, ecological, energy-saving and multi-functional. Furthermore, people will strive to create superior sustainable development living environment which they have pursued for long. Key words：Wall materials Autoclaved sand-lime brick Autoclaved aerated concrete block Energy
5、 saving Environmental Science 中图分类号： TU5 文献标识码： A 文章编号： 一、我国砌筑材料现状及发展： 建筑物是人类为了满足生活及工作需要的栖息和活动之所，而建筑墙体则是围护人身安全及私隐空间的盾牌。墙体的发展从人类最原始生态的草木到现在的玻璃与钢，技术应用已是十分普遍。 然而，每一种新材料的出现都是时代发展和改革的产物，在材料界中也可以说适者生存，不适应者被淘汰。在上世纪二、三十年代，西方发达国家就已着手墙体材料改革，到 21 世纪，其新型墙体材料正在向纵深发展，使已广泛应用的新型墙体材料进一步提高生产率、利用工业废渣、节约能耗，使产品系列化与配套化，同
6、时，不断地开发多功能的新型绿色墙体材料1 。 在我国的民用建筑中，由于技术等原因，早期我国房屋建设主要是以砖混结构为主，需要相应强度的也是应用最广历史最久的烧结普通砖。但此砖的应用，具有毁田制砖、耗能大等因素不利于我国可持续发展的战略目标，在国务院办公厅关于进一步推进墙体材料革新和推广节能3建筑的通知中明确要求：到 2010 年底，所有城市禁止使用实心粘土砖，积极发展和推广替代实心粘土砖的优质新型墙体材料。目前我国有四百多个城市已经禁止使用实心粘土砖，甚至禁止使用烧结实心砖，取而代之的主要是蒸压灰砂砖（以下简称“灰砂砖” ）和蒸压加气混凝土砌块（以下简称“加气混凝土砌块” ）两种新型材料为主。
7、这些墙体材料价格低、容重小、质轻、防火性好，可调节室内空气湿度，机械加工性能好，其社会效益、经济效益和综合效益都是非常明显的。 图 1. 制砖毁田现象 灰砂砖是 1880 年德国人威廉?米哈伊尔博士发明，至今已有 130 多年的生产历史。适用于就地取材，不占用耕地，生产耗能低，砖强度高，外观几何尺寸规整，放射性低，应称得上是环保产品。 我国从 1958 年开始研究发展灰砂砖,1960 年从原东德引进十六孔转盘式压砖机在北京建成灰砂砖生产线,后来研制了八孔转盘式压砖机,大大促进了灰砂砖的发展,使之成为有砂、石灰资源而又缺乏黏土资源地区的主要墙体材料。灰砂砖的产品规格：按国标GB11945-199
8、9中规定砖的外形为直角六面体,砖的公称尺寸长度 240mm,宽度 115mm,高度 53mm.生产其他规格尺寸产品,可由用户与生产上协商确定。该产品在我国新农村建设以及城镇保障性住房工程中有着广泛的应用，并且得到良好的效果。 另外，早在三十年代初期，我国开始引进并生产加气混凝土砌块这种新型墙材产品，并广泛使用于上海国际饭店、上海大厦、福州大楼、4中国人民银行大楼等高低层建筑中，是一种轻质多孔、保温隔热、防火性能良好、可钉、可锯、可刨和具有一定抗震能力的新型建筑材料，并且具有环保等优点。国家在十一五规划中明确提出：“发展加气混凝土板材和年产 10-30 万立方米加气混凝土砌块生产线，蒸压养护，机
9、械切割。 ”2 图 2.灰砂砖图 3.加气混凝土砌块 二、灰砂砖和加气混凝土砌块的特性： 砌筑材料是建筑工程中一类重要的材料。两种砌筑材料互有优势，在民用建筑及工业建筑中有大量的应用。 （一）灰砂砖是以石灰和含硅材料（砂、粉煤灰、炉渣和页岩等）加水搅拌，经压制成型、蒸汽（或蒸压）养护而成，主要原料是砂和石灰。灰砂砖具有强度高、生产原料成本较低等特点，是应用较多的新型墙体材料之一，它适用于各类民用建筑、公用建筑和工业厂房的内、外墙，以及房屋的基础。 1、强度高 灰砂砖作为一种新型材料，因其强度等级接近烧结普通砖以及其外形与烧结普通砖一致而得到广泛的应用。灰砂砖的抗压强度设计值与烧结普通砖的抗压强
10、度设计值相同，不同点是灰砂砖的强度等级没有C30（见表 1） ；当跨度不小于 7.5m 的梁下灰砂砖砌体调整系数取 0.9，这与烧结普通砖有区别，在施工质量控制等级为 B 级时，GB500032001给出了灰砂砖的抗剪强度设计值与烧结普通砖的抗剪强度设计值，不难5看出灰砂砖砌的抗剪强度为烧结普通砖的 0.7 倍3 。 表 1 几种砌筑材料的强度等级 2、生产原料成本较低 各掺入量可以按要求强度选择配比。另外，它特别适合利用垃圾焚烧后的炉渣、粉煤灰、灰砂、煤矸石、矿渣、等废弃物制造免烧的承重型和非承重型砖体及砌块，掺入量高达 70%。 3、灰砂砖干缩值大 灰砂砖出釜以后由于温度、湿度降低和碳化作
11、用，在使用过程中总的趋势是体积发生收缩。在不同地区使用时，由于温度、湿度不同，同样的灰砂砖其平衡的收缩值不同。同时在温度、湿度变化后体积仍然要变化。 与烧结普通砖砌体比较，灰砂砖砌体的收缩值要大得多。 （见表2） 表 2 灰砂砖砌材料的干缩值 4、化学耐久性能强 灰砂砖是在高温、蒸压下进行反应形成的。水化反应比较充分，因此具有稳定的强度和性能。在大气中出釜，前期强度有较多增长，以后不再提高，保持稳定。在潮湿环境和水中长期浸泡，强度亦会增强。MU15 以上的灰砂砖在酸碱溶液中浸泡强度变化不大。 65、蓄热能力显著 由于灰砂砖的容量大，隔声性能十分优越；此外灰砂砖属于不可燃的建筑材料。 （二）加气
12、混凝土砌块是以钙质材料（水泥、石灰等） 、硅质材料（砂、矿渣、粉煤灰等）以及加气剂等，经配料、搅拌、浇注、发气、切割和蒸压养护而成的多孔硅酸盐砌块。加气混凝土砌块质量轻，表观密度约为粘土砖的 1/3，具有保温、隔热、隔音性能好、抗震性强、而火性好、易于加工、施工方便等特点，是应用较广的轻质墙体材料之一。它适用于低层建筑的承重墙、多层建筑的间隔墙和高层框架结构的填充墙，也可用于一般工业建筑的围护墙。 1. 自重轻 加气混凝土砌块一般重量为 500-700 千克/立方米，只相当于粘土砖和灰砂砖的 1/4-1/3，普通混凝土的 1/5，是混凝土中较轻的一种（见表3） ，适用于高层建筑的填充墙和低层建
13、筑的承重墙。使用这种材料，可以使整个建筑的自重比普通砖混结构建筑的自重降低 40%以上。 2 表 3 几种砌筑材料自重表 2. 保温隔热性能好 加气混凝土的导热系数一般为 0.11-0.18 千卡/米 0 小时 0 度，仅为粒土砖和灰砂砖的 1/4-1/5， （粒土砖的导热系数为 0.4-0.58 千卡/米 o小时 o 度；灰砂砖的导热系数为 0.528 千卡/米 o 小时 o 度） ，为普通混7凝土的 1/6 左右。实践证明：20 厘米厚的加气混凝土墙体的保温效果就相当于 49 厘米厚的粘土砖墙体的保温效果，隔热性能也大大优于 24 厘米砖墙体。这样就大大减薄了墙体的厚度，相应地扩大了建筑物
14、的有效使用面积，节约了建筑材料厚度。 3. 加工性能好 加气混凝土具有很好的加工性能。能锯、能刨、能钉、能铣、能钻，并且能在制造过程中加钢筋，并可用适当的粘结材料粘结。从而给施工带来了很大的方便与灵活性，提高了施工效率，在一定程度上降低了工程造价。 4. 具有一定耐高温性 加气混凝土在温度为 600以下时，其抗压强度稍有增长，当温度在600左右时，其抗压强度接近常温时的抗压强度，所以作为建筑材料的加气混凝土的防火性能达到国家一级防火标准。耐火 650，为一级耐火材料，90mm 厚墙体耐火性能达 245 分钟，300mm 厚墙体耐火性能达 520分钟。 5. 隔音性能好 从加气混凝土气孔结构可知
15、，由于加气混凝土的内部结构象面包一样，均匀地分布着大量的封闭气孔，因此具有一般建筑材料所不具有的吸音性能。据检测加气混凝土砌块平均隔量可降低 30-50 分贝，200mm 厚度未粉刷墙体，计权隔音量为 44 分贝。 6. 适应性强 可根据当地不同原材料，不同条件来量身定造。原材料可选择河砂、8粉煤灰、矿砂等多种，因地制宜。并且可以废物利用，有利环保，真正的变废为宝。 三、灰砂砖和加气混凝土砌块的应用： 两种材料各有优点，适用范围有所各异，因此很多工程项目都把两种材料结合起来使用，发挥它们的优势，并非单独采用单一材料来应用。比如在住宅建筑中，利用灰砂砖的强度作用加强墙体防水功能在外墙、厨房、卫生
16、间内隔墙的地方采用灰砂砖，而分户墙、地下室砌体墙、内墙、楼电梯间外墙和剪刀楼梯中间墙的地方采用加气混凝土砌块，主要是利用加气混凝土砌块的隔音、自重轻、抗震性能好的优点。 （见表 4） 表 4 两种砌筑材料在建筑各部位的适用情况 建筑材料的应用皆以人为本，服务于人类活动的需求，流行于社会的前列，那么它存在的意义就有它的价值。通常我们应用该材料，在一定程度上是因为它满足了我们功能的需要，适应时代发展的需求。通过长期的摸索及发展，墙体砌筑材料在今天的应用正向产业化、生态节能化及多功能化等高性能方向发展。 1、产业化：由于加气混凝土的加工性能特别好，那么很大程度上提高企业产业化的水平。就目前的情况来看
17、，预制加气混凝土拼装大板可节省成品堆放场地；节约砌筑人工；减少了湿作业；加快了现场施工进度，提高了施工效率；并且材料单价较低，市场优势明显（见表 5） 。从建筑业发展趋势看，我国建筑产业转型，向现代建筑业转变的步伐正在9加快，走建筑工业化之路，房屋建设由建造向工厂化制造转变，绝大部分建筑产品通过工厂制造，建筑施工作业由以现场湿作业为主转向现场安装为主。 表 5 两种材料的价格 2、生态节能化：据调查，惠州市多个保障性住房工程项目中，采用了灰砂砖为主。该材料与实心黏土砖相比，可节约生产与建筑使用耗20%。在节能减排方面，据测算 2008 年由于新型墙体材料较实心粘土砖年生产能耗减少超过 1600
18、 万吨，直接减少 CO2 排放近 4200 万吨，SO2 32 万吨5 。下表为灰砂砖的节能外保温及内保温构造性能对比表： 表 6 灰砂砖结合几种节能材料合成的外墙构造性能对比表 3、多功能化：据调查，华南地区目前大部分商品房采用加气混凝土砌块为主，广州市区新型墙体材料应用比例已达到 90%以上。新型墙体材料与实心黏土砖相比，可提高施工生产进度，减轻建筑物自重 10%-20%，并可改善外墙墙体的隔热、隔音、防火、抗渗性、保温性与抗震性能以内墙体材料的强度、抗冲击、杀菌、防霉、无放射性、作灵活隔断安装与易拆卸等功能。 四、灰砂砖和加气混凝土砌块存在的施工通病及防治措施： 目前，灰砂砖及加气混凝土
19、砌块作为优良的外墙砌筑材料，在施工10过程中也存在一些不足之处。通过调查，主要是外墙体渗漏及产生裂缝两种现象，而且是长期普遍存在的现象。它的原因体现在这几个方面：1）生产阶段，砌筑材料产品本身不合格；2）设计阶段，没有针对工程特点进行相应设计；3）施工阶段，施工方技术不足或者节省成本偷工减料等情况；4）管理阶段，管理者没有落实监管工作或者在没有经过相关部门的检验随意更改材料等。而在这几个方面中施工阶段最直接体现工程工艺的一个重要环节。针对这些通病在我国的各省份各地区中都有各自的防治措施及条例规定。 针对中南地区，尤其是广东等南方地区多雨高温气候区的墙体渗漏及开裂问题，在以下几个方面作出一些相应的设计要求及施工技术措施4： 1、渗漏现象： 图 1.1a 图 1.1b 1.2 当外墙设置通长窗时，窗下应设钢筋混凝土压顶，压顶配筋见图1.2；压顶下应设置抗裂柱，间距不大于 3m，抗裂柱内配不小于 412 纵筋及 6200 箍筋；压顶和抗裂柱纵筋搭接、锚固长度不小于 500mm。拉结筋设置应符合抗震要求。
