空心砌块高层建筑专用砂浆及注芯混凝土材料的有效应用

发表时间:2021/6/7   来源:《基层建设》2021年第4期   作者:冯顺
[导读] 摘要:城市化发展过程中,由于资源需求量日益剧增,从而导致了土地资源的紧缺。
        江苏省常州市建筑科学研究院集团股份有限公司  213200
        摘要:城市化发展过程中,由于资源需求量日益剧增,从而导致了土地资源的紧缺。为了满足大量人口的住房需求,则需要建设更多的高层建筑。在相同的占地面积下,高层建筑能够容纳更多的居住。但是,由于高层建筑的层数远远超出了传统建筑的高度,给建筑跟居住带来了安全隐患。因此,需要采用更高的技术保证人们的居住安全。本文将对高层建筑专用砂浆和混凝土材料展开论述,供大家参考借鉴。
        关键词:高层建筑;专用砂浆;混凝土材料
        引言:
        用于砌块的专用砂浆和注芯混凝土是高层建筑的新型材料,相比于高层建筑的基本结构,这些材料本身具有极大的质量保证和良好的经济优势,从而越来越多的施工团队投入使用,成为了当代社会最受瞩目的建筑材料。深入研究分析专用砂浆和注芯混凝土材料工作,为建筑行业建立新的体系提供科学依据,推动建筑行业新型技术的发展。
        一、高层建筑新型材料的应用现状
        在国外部分先进国家里,混凝土空心砌块已经得到了广泛应用。例如:美国用空心砌块砌筑起来的承重建筑高达28层。即使近些年来我国的空心砌块发展迅速,但是依旧局限在非承重墙或者是6层以下的建筑物上。或者说,性能高强点的空心砌块只有在8-18层的建筑物上才能与混凝土框架的竞争中占据优势[1]。因此,要想将空心砌块应用在高层建筑上,需要具备以下要素:高强性能空心砌块、高强专用砂浆和高强注芯混凝土。现阶段,我国从外引进了一批高强的空心砌块生产线,通过技术人员研究,最后我国生产出来MU10-MU20强度的空心砌块。然而,专用砂浆和注芯混凝土在我国的发展还是一张白纸。清大花费两年时间,通过实验砂浆和混凝土的配比实验,成功制作出专用砂浆和混凝土,为空心砌块高层建筑提供有力的条件。
        二、实验研究
        (一)专用砂浆
        上文提到,专用砂浆指的是能用于8-18层建筑工程上的砂浆。考虑到空心砌块的空心率在45%较高的范围、布浆面积小、表面光滑和不易吸水等特点,所以研制出来的专用砂浆必须具有良好粘性和保水性,并且要做到步骤简单、经济成本低下。预定的专用砂浆技术要求如下:
        1、小型空心砌块的抗剪强度(Mf)的平均值要在:M10:Mf>0.218MPa;M15:Mf>0.267MPa;M20:Mf>0.309MPa;M25:Mf>0.345MPa;
        2、施工的时候,一般采用的砌筑方法都能保证灰缝的饱满度,而且灰缝在8-15mm内自由调整;
        3、专用砂浆的抗拉伸和干缩性等性能都需要满足高层建筑结构的建设要求。
        为了能够优化专用砂浆的良好施工性能,避免在建设高层建筑物的时候投入大量的水泥,相关人员需要将少量的外加剂和电厂煤灰混合成粉[2]。均匀撒入专用砂浆里。专用砂浆的主要性能有三个:
        (1)流动性:砂浆的稠度由沉降度来表示,一般控制在6-8cm:
        (2)保水性:砂浆的保水性从砂浆的分层情况来表示,一般控制在1cm前后;
        (3)粘度性:现阶段尚未得到可以验证的方法。
        (二)注芯混凝土材料
        注芯混凝土的要求必须满足砌筑的墙体高位惯孔,而且只需要最大程度提高筑体的力学性能。注芯混凝土的技术要求如下:
        1、良好的施工性能:流动性的坍塌度要求大于20cm,混凝土在建筑的时候能够自由流动,从而充斥整个砌块;
        2、保水性:不分层、不离析,确保混凝土能够均匀;
        3、粘性良好:混凝土于砌块混成一体,共同承担着负荷载体,同时需要降低混凝土的收缩性;
        (三)原理分析和研究
        在研制专用砂浆的过程中,试验员除了大量试验配比和优化材料外,还需要对砂浆的工作原理进行分析很讨论。例如:分析砌块和砂浆粘性的原因、提高砂浆施工性能的措施、外加剂的作用和劣势、载体材料的选择以及保水性进行分析和研究,为研制最佳效果的专用砂浆奠定科学基础。


        在注芯混凝土试验中,不管是水泥、煤炭、沙子和石子的选择,包括外加剂的成分、容量,水泥和混凝土的生物成分的分析,都需要反复调整材料比例,最大程度提高注芯混凝土的工作性能,从而充分发挥混凝土的效果。
        (四)砌体的力学
        在专用砂浆和注芯混凝土试验的过程中,技术人员始终要以专用砂浆沿砌体通缝抗剪强度作为关注重点,注芯混凝土的试验主要是能够满足高强度流动性的基础下提高混凝土的抗压能力,以及减少收缩度[3]。整个研制试验都是完整的,缺一不可。
        综上所述,在实际施工过程中,只有深入分析研究专用砂浆和注芯混凝土的施工性能,按照不同高层建筑工程的施工要求合理配比,才能将专用砂浆和注芯混凝土的效果发挥到最佳状态。
        三、对经济成本、生产和应用的分析
        (一)经济成本
        专用砂浆和普通砂浆对比结果如下:
        1、专用砂浆密度小,单位体积材料用量少,其中掺入了15%-20%的煤炭粉,从而水泥量少,因此专用砂浆的成本低[4]。加上专用砂浆的施工性能好,砌筑的缝隙小,从而相比于普通砂浆,专用砂浆更具优势;
        2、注芯混凝土由于掺入了煤炭粉,所以水泥用量减少,成本降低。在建设高层建筑物的时候,空心砌块注入注芯混凝土,大大降低了工程造价。
        通过以上对比我们可以明确地得出,专用砂浆和注芯混凝土在使用过程中,不管是经济成本还是施工性能都远远高于普通的施工材料,专用砂浆和注芯混凝土也都是采用了新型材料和科学的配置技术,从而有效地控制成本,降低高层建筑工程的成本预算,值得被广泛推广。
        (二)生产
        上文提到,外加剂跟煤炭粉混合成粉末,然后包装进行大量生产讲其定义为改性剂1号和改性剂2号。专用砂浆使用的是改性剂1号,注芯混凝土使用的是改性剂2号。在实际施工的过程中,需要严格按照施工要求进行科学配比,然后混入专用砂浆和注芯混凝土中,从而简化施工流程,确保施工质量[5]。
        (三)应用
        我国首次使用混凝土空心砌块的高层建筑砌块楼,是位于辽宁省盘锦市的国税局,此楼共有15层高,建筑面积在7000㎡,截止到目前20多年过去了,反映良好。
        经过技术人员多年来反复研究试验,专用砂浆和注芯混凝土的生产技术逐步成熟。由于其成本低,操作简单,所以逐步普及在我国的高层建筑工程上,受到各个施工单位的青睐。
        四、结束语
        在进行高层建筑工程施工的过程中,专用砂浆和注芯混凝土施工材料的应用,不仅能够有效地提高建筑质量,还能促进空心砌块的稳定发展[6]。虽然,现阶段在建筑行业中所使用的专用砂浆和注芯混凝土已经比较成熟和得到进一步的发展,但是在实际施工现场依旧会存在一些有待解决的问题。为了提高专用砂浆和注芯混凝土的质量,最大程度地满足高层建筑的施工要求,需要不断进行研究探索,完善其性能,将施工过程最大效益化。
        参考文献:
        [1]肖力光,邢纹浩.蒸压加气混凝土砌块专用配套薄灰缝砌筑砂浆的研究与展望[J].应用化工,2020,v.49;No.345(11):266-269.
        [2]李江华,邓朝飞.空心砌块高层建筑专用砂浆及注芯混凝土材料应用[J].建筑工程技术与设计,2015,000(022):758-758,1167.
        [3]董有,杨涛,梁俊桥.一种采用竖向通孔置入预应力锚杆压力灌浆加固空心砌块结构及其施工方法:,CN109972852A[P].2019.
        [4]郑文忠,焦贞贞,邹梦娜,等.碱激发矿渣混凝土空心砌块砌体抗压强度试验[J].哈尔滨工业大学学报,2019,51(06):46-51.
        [5]郑清泉.空心砌块高层建筑专用砂浆及注芯混凝土材料应用[J].黑龙江科技信息,2017,09:239-239.
        [6]申林.空心砌块高层建筑专用砂浆及注芯混凝土材料应用[J].建筑工程技术与设计,2017,000(003):163.
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