浙江省工程建设标准混凝土多孔砖建筑技术规程.doc

浙江省工程建设标准混凝土多孔砖建筑技术规程（条文说明）浙江省工程建设标准混凝土多孔砖建筑技术规程 Technical specification of perforated concrete brick buildingDB 33/1014-2003J 10295-2003条文说明主编单位：浙江省建筑设计研究院浙江省发展新型墙体材料办公室批准部门：浙 江 省 建 设 厅施行日期：2003年12月1日2003年 杭州1 总 则1.0.1 混凝土多孔砖是一种新型墙体材料，它的推广应用，将有助于少实心砖和粘土烧结多孔砖的生产与使用，有助于节约能源，保护有限的土地资源。制定本规程的目的，在于正确使用混凝土多孔砖，保证工程质量，提高经济效益和社会效益。1.0.2 混 凝土多孔砖的外形采取我国目前使用比较广泛的粘土烧结多孔砖的国家标准尺寸。现有的试验数据和试点工程证明，它的各项物理力学性能和墙体性能均具备了取代 粘土烧结砖的条件，其使用范围、设计方法和施工验收方法与粘土烧结多孔砖基本相同。因此，可按现行国家标准砌体结构设计规范（GB50003）、砌体工程施工质量验收规范（GB50203）和多孔砖砌体结构技术规范（JGJ137）进行混凝土多孔砖房屋的设计、施工和验收。同时，由于混凝土多孔砖的材料和生产工艺与粘土烧结多孔砖完全不同，在实际使用中，对设计、施工和验收也提出了不同的要求，本规程对此作了必要的补充。因此，本规程应与上述国家规范配套使用。 混凝土多孔砖作为一种新型墙体材料，在使用过程中必然会涉及到其他现行国家标准、行业标准和地方标准的规定，在使用本规程时，应取得有关标准和规范的最新版本，并注意与之协调和匹配。1.0.3 本条规定了混凝土多孔砖的适用范围。对于有特殊要求的工业建筑或特殊的民用建筑，建议进行相应的试验，以补充和完善本规程的有关数据和技术要求。2 主要术语、符号2.1 材料2.1.1本规程规定了混凝土多孔砖的定义，以区别于混凝土小型空心砌块和烧结多孔砖。3 材料和砌体计算指标3.1 材料3.1.1 本条给出了混凝土多孔砖的示意图，规范了各部位的名称。3.1.2 混凝土多孔砖的强度等级按照现行国家标准砌体结构设计规范(GB50003)的规定，定为MU30、MU25、MU20、MU15、MU10五个等级。混凝土多孔砖砌体的砌筑砂浆为混合砂浆，强度等级按照现行国家标准砌体结构设计规范(GB50003)的规定，定为M15、M10、M7.5、M5四个等级。根据现行规范， 砌体砌筑砂浆的试块以烧结粘土砖为底模。注意到修订中的国家标准已要求砌筑砂浆试块的底模与块体的材质一致，因此，本规程明确规定混凝土多孔砖砌体的砌筑 砂浆试块，采用混凝土多孔砖为底模。浙江大学建筑工程学院建筑材料研究室、上海市建筑科学研究院和同济大学的试验表明，本条规定是偏于安全的。3.1.3 本规程根据现行砌墙砖的基本模数，参照粘土烧结多孔砖的基本尺寸，规定了混凝土多孔砖的规格尺寸。在实际应用中，为满足施工和现场管理的要求，尚有以下规格的砖供选用，见表3.1.3。表3.1.3 混凝土多孔砖的规格尺寸、孔结构、块体重力密度和用途规格尺寸（mm）孔结构块体重力密度（kN/m3）用 途240?115?902排8孔14.50各种240墙体240?240?903排8孔10.50240填充墙180?115?902排6孔15.30主规格的7分砖240?115?53实心/斜砖22.000.000以下240墙体/填充墙用斜砖190?190?903排8孔12.50190填充墙190?90?902排6孔15.70190填充墙配套砖190?90?53实心/斜砖22.000.000以下190墙体/填充墙用斜砖3.1.4混凝土小型空心砌块规定最小外壁厚应不小于30mm，最小肋厚应不小于25mm；轻集料混凝土小型空心砌块规定：承重砌块最小外壁厚不应小于30mm，肋厚不应小于25mm；保温砌块最小外壁厚和肋厚不宜小于20mm。烧结多孔砖对外壁厚与肋厚未作规定。本规程基于浙江和上海等地的混凝土多孔砖砌体和墙片试验的试件尺寸，规定混凝土多孔砖最小外壁厚不应小于15mm；最小肋厚不应小于10mm。3.1.6为减轻墙体自重及保温隔热功能的需要，本规程规定混凝土多孔砖孔洞率不应小于30%。考虑到矩形条孔对建筑节能的作用，参照烧结多孔砖，规定了混凝土多孔砖条面方向至少有2排孔。一等品应为矩形孔或矩形条孔；合格品为矩形孔或其他孔形。根据浙江与上海等地混凝土多孔砖的砌体和墙片试验数据，从建筑设计上可望代替粘土烧结多孔砖，规定了铺浆面应为半盲孔。为满足砌筑砂浆满铺的要求，规定了半盲孔内切圆直径不大于8mm。为防止混凝土多孔砖在墙体抗震中产生应力集中点，以及考虑混凝土的材料特性，规定矩形孔或矩形条孔4个角应为半径大于8mm的圆角。3.1.7线干燥收缩率是反映混凝土多孔砖在环境条件变化下体积收缩变形的一个重要指标，产品密实程度差，吸水率大，则干燥收缩肯定大，混凝土多孔砖上墙后，由于收缩变形可能导致墙体开裂，使墙体失去围护或承重结构的功能。因此，本规程规定线干燥收缩率不应大于0.045%。3.1.8相 对含水率是指混凝土多孔砖出厂时的含水率与其吸水率的比值。这一指标是为控制砌筑墙体干燥收缩而引起墙体裂缝而制定的。对墙体开裂，一般人们均会从房屋受 力状态与构造措施等因素去分析，而美国的研究认为混凝土砖的相对含水率是墙体开裂的主要内因。为了保证混凝土制品出厂的含水率与上墙时含水率基本一致，国 外混凝土制品生产厂产品出厂时一般采用塑料袋包装。我国混凝土砌块出厂时一般不包装，砌块上墙时的含水率随出厂时间、环境温湿度条件而发生变化，未得到应 有的控制，这是造成砌块砌体开裂的主要原因。混凝土多孔砖就其材料特性而言，与混凝土砌块有相同之处，控制混凝土多孔砖上墙时的含水率，对于防止混凝土多 孔砖的墙体裂缝具有重要作用，本规程建议混凝土多孔砖出厂时宜适当包装。 生产企业应严格按照本规程控制干燥收缩率与相对含水率指标，减少由于混凝土多孔砖收缩而引起的墙体开裂，保证砌体的质量。3.1.9此要求仅适用于作清水墙时的混凝土多孔砖。抗渗性试验应按照现行国家标准混凝土小型空心砌砌块试验方法（GBT4111）进行，抗渗性试验用的玻璃管内径为30mm。3.1.10混凝土多孔砖的试验方法应按照现行国家标准混凝土小型空心砌砌块试验方法（GBT4111）进行，尺寸偏差、孔洞及其结构、壁厚、肋厚的试验应按照砌墙砖试验方法（GBT2542）进行。其中孔洞率试验时试件体积计算精确到0.0001m3。矩形圆角试验采用半径为8mm的标准检测板。线干燥收缩率试验时，试验的测定标距为150mm。 3.2 砌体计算指标3.2.13.2.2 浙江大学建筑工程学院建筑材料研究室和上海市建筑科学研究院根据现行国家标准砌体结构设计规范(GB50003)的规定，以强度为MU15的混凝土多孔砖为对象，选择M10、M5两种强度的砌筑砂浆，对混凝土多孔砖的砌体抗压强度、弯曲抗拉强度和抗剪强度指标，进行了验证性试验，其结果见表3.2.1-1、表3.2.1-2。从表中数据可见，用M5（实测强度为M3.7）砂浆砌筑的砌体，其抗压强度、抗剪强度和弯曲抗拉强度（沿通缝和沿齿缝）的试验值，分别超过现行国家行业标准多孔砖砌体结构技术规范（JGJ137）规定的多孔砖的强度设计值；用M10（实测强度为M12.6）砂浆砌筑的砌体，其抗压强度、抗剪强度和弯曲抗拉强度（沿通缝和沿齿缝）的试验值，也分别超过现行国家行业标准多孔砖砌体结构技术规范（JGJ137）规定的多孔砖的强度设计值。表3.2.1-1 MU15混凝土多孔砖用M5砂浆砌筑的砌体的力学性能数理统计结果项目试 验 值GB50003烧结多孔砖的技术要求平均值(MPa)标准离值(MPa)变异系数(%)标准值(MPa)设计值(MPa)标准值(MPa)设计值(MPa)抗压强度5.670.74813.24.442.962.941.83抗剪强度0.2850.05720.10.1910.1270.190.12弯曲抗拉(沿通缝)0.3200.03811.70.2570.1720.190.12弯曲抗拉(沿齿缝)0.6730.0517.50.0590.3930.380.25表3.2.1-2 MU15混凝土多孔砖用M10砂浆砌筑的砌体的力学性能数理统计结果项目试验值GB50003烧结多孔砖的技术要求平均值(MPa)标准离值(MPa)变异系数(%)标准值(MPa)设计值(MPa)标准值(MPa)设计值(MPa)抗压强度6.560.314.76.363.983.702.31抗剪强度0.570.0813.70.440.280.270.17弯曲抗拉(沿通缝)0.600.058.30.520.340.270.17弯曲抗拉(沿齿缝)0.800.1519.30.550.370.530.33因此，混凝土多孔砖的砌体计算指标按现行国家行业标准多孔砖砌体结构技术规范（JGJ137）规定的多孔砖的强度设计值选用，是偏于安全的。实际应用时，不同型号的混凝土多孔砖，其孔洞率不一样；同时不同的生产厂家生产的混凝土多孔砖，其孔洞率也有差异，但都大于30%，故按照现行国家行业标准多孔砖砌体结构技术规范（JGJ137）的规定，将现行国家行业标准多孔砖砌体结构技术规范（JGJ137）中的多孔砖的强度设计值乘以0.9的系数，作为混凝土多孔砖的砌体强度计算指标。关于施工控制等级的内容和解释参见本规程第4.1.4条及相应条文说明。3.2.3 考虑到混凝土多孔砖砌体具有较普通砖砌体更为显著的脆性破坏特征，对承受较大集中荷载的墙体（以梁的跨度不小于7.2m为控制指标），规定其抗压强度设计值乘以0.9的调整系数。3.2.4 本条规定从房屋的耐久性出发，以现行国家标准砌体结构设计规范（GB50003）为基础，从整体上进一步提高了要求。浙江省的地下水位较高，根据现行国家标准砌体结构设计规范（GB50003）的规定，一般基土含水饱和地区地面以下墙体材料的最低强度等级为MU15。混凝土实心砖的规格为240mm?115mm?53mm，密度等级分为：500、600、700、800、900、1000、1200七个等级，抗压强度分为MU30、MU25、MU20、MU15、MU10、MU7.5、MU3.5七个强度等级。强度等级小于MU10的混凝土实心砖只能用于非承重部位。具体可参照现行国家行业标准混凝土普通砖和装饰砖（NY/T671）的有关规定。3.2.5混凝土多孔砖的材料特性与混凝土砌块相同。上海市建筑科学研究院根据现行国家标准砌体结构设计规范（GB50003）的规定，以强度为MU15的混凝土多孔砖为对象，选择M5和M10两种强度的砌筑砂浆，对混凝土多孔砖砌体的弹性模量进行了验证性试验，其结果见表3.2.5-3。表3.2.5-3 MU15混凝土多孔砖砌体弹性模量试验值砂浆强度3个试件的砌体弹性模量试验值（MPa）M54.1?1035.13?1036.13?103M107.93?1038.72?1039.67?103 从表中数据可见，混凝土多孔砖砌体的弹性模量较接近于混凝土砌块砌体，因此，本规程规定弹性模量、剪变模量根据现行国家标准砌体结构设计规范（GB50003）中有关混凝土砌块砌体的规定值选用，剪变模量可按砌体弹性模量的0.4倍采用。摩擦系数按现行国家标准砌体结构设计规范（GB50003）中有关砌块砌体的规定值选用。3.2.6线膨胀系数按现行国家标准砌体结构设计规范（GB50003）中有关混凝土砌块砌体的规定值选用。3.2.7 浙江大学建筑工程学院建筑材料研究室、浙江省建筑材料科研所以及生产单位的多次试验数据表明混凝土多孔砖的块体重力密度在12.5014.50kN/m3之间变化。考虑到实际生产过程中由于模具磨损会导致制品外观尺寸变大，本规程按上限取值。3.2.8 浙江大学建筑工程学院建筑材料研究室、上海市建筑科学研究院对混凝土多孔砖墙体的热工性能进行了测试及计算，结果表明，墙体试件（240mm砖厚，另加两面各20mm粉刷层）的热阻R=0.301(m2?K)/W，传热系数K=2.22W/ (m2?K)。另对不同规格不同孔洞率的混凝土多孔砖砌筑的墙体进行计算，其传热系数为1.792.22W/ (m2?K)。因此，本规程取较大值2.22W/ (m2?K)。3.2.9 上海市建筑科学研究院对混凝土多孔砖墙体的隔声性能进行了测试，结果表明，墙体试件（240mm砖厚，另加两面各20mm粉刷层）的计权隔声量Rw为55dB，平均隔声量（1004KHz）为51.7 dB，满足现行国家标准民用建筑隔声设计规范（GBJ118）中的最高等级要求。4 静力设计 4.1 基本规定4.1.3 混凝土多孔砖建筑结构破坏可能产生的后果一般指危及人的生命、造成经济损失、产生社会影响等。表4.1.3注中的特殊建筑是指重要的纪念建筑和重要的文物建筑。4.1.4 施工质量控制等级应按照现行国家标准砌体工程施工质量验收规范（GB50003）中对应的等级要求进行施工质量控制规定。本规范只规定了按B级施工控制等级考虑可取的设计参数，即对于混凝土多孔砖砌体房屋，宜按B级控制，设计宜选用B级的砌体强度指标。考虑到我国目前的施工质量水平，施工时宜采用A级的施工控制质量等级，这样做是有意提高结构体系的安全储备。4.2 受压构件承载力计算4.2.14.2.4 浙江大学建筑工程学院建筑材料研究室、上海市建筑科学研究院根据现行国家标准砌体结构设计规范（GB50003）的要求，按照相应的砌体试验方法，进行了混凝土多孔砖砌体的抗压强度、弹性模量、抗剪强度、弯曲抗拉强度等项目的验证性试验，同济大学对3个混凝土多孔砖墙进行了中心和偏心受力性能的验证性试验，并将这些试验数据与粘土烧结多孔砖进行了对比，结果表明混凝土多孔砖砌体和墙体性能均等同或超过粘土烧结多孔砖。4.2.5 混凝土多孔砖砌体偏心受压时，受力较小的一侧首先出现水平裂缝，即拉应力，继之受压较大的一侧出现竖向裂缝进而破坏。砖墙的受力特点是抗压承载力较高而抗拉能力很低，设计砖房时应充分利用其优点回避缺点。本规程参照现行行业标准多孔砖砌体结构技术规范（JGJ137）将e/y的限值从以往的0.7降为0.4，且不应大于0.6。4.2.6 考虑到混凝土多孔砖劈裂破坏特点，当砌体孔洞不能填实时，局部抗压强度不提高。4.5 墙体保温隔热措施4.5.1浙江省属于我国夏热冬冷地区，混凝土多孔砖墙体应满足夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准（JGJ134）的保温隔热要求。为了施工简便，便于推广，本规程对混凝土多孔砖墙体保温隔热措施提出了较具体的规定。4.5.2外墙外保温不仅可以保证墙体内表面温度的稳定性，减少冷、热桥影响，防止保温材料内部在冬季产生结露，而且可以保护承重结构；外墙内保温则往往施工比较方便。因此可根据具体情况，选择不同的保温措施，但是宜采用外墙外保温。混凝土多孔砖墙体的保温隔热性能应达到夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准（JGJ134）的要求，见表4.5.2-1。根据上海市建筑科学研究院提供的三种规格的混凝土多孔砖外墙（一砖墙）的热工性能数据，在无保温情况下，主墙体平均传热系数K为1.922.22W/(m2?K)，热惰性指标D值在2.162.85，所以必须采取相应的保温隔热措施。表4.5.2-1夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准（JGJ134）对墙体的要求屋顶外墙分户墙备注K1.5D3.0K1.0D2.5K2.0外墙K值为外墙平均传热系数；当外墙K值满足要求，但D值不满足要求时，应按照民用建筑热工设计规范(GB50176)第5.1.1条验算隔热设计要求。 可选用的建筑绝热材料包括聚苯板、保温砂浆、岩棉、玻璃棉、矿棉、膨胀珍珠岩、加气混凝土、泡沫玻璃等，国内目前常用的主要是聚苯板和保温砂浆，故以这两类材料为例进行保温验算，见表4.5.2-2。根据上海市建筑科学研究院和浙江大学环境物理研究室提供的数据分析，采用30mm厚膨胀聚苯板保温方案，或者采用30mm厚保温砂浆做为保温隔热材料，均能达到节能要求。表4.5.2-2 混凝土多孔砖砖墙的热工性能及采取保温措施后的热工性能产品代号D24-1D19-1D19-2规格尺寸（mm）240?115?90190?190?90190?90?90墙体厚度（一砖墙，墙内外各有混合砂浆粉刷层20mm）280230230主墙体传热系数KW/（m2?K）1.921.992.22传热阻R o（m2?K）/ W0.5210.5030.450热惰性指标D2.852.162.40外保温（30mm厚膨胀聚苯板）主体部位传热系数KW/（m2?K）0.840.850.90热惰性指标D3.092.402.64外保温（30mm厚保温砂浆）主体部位传热系数KW/（m2?K）1.221.251.33热惰性指标D3.93.213.45注：1、聚苯板导热系数取=0.045 W/（m?K）； 2、保温砂浆导热系数取=0.100 W/（m?K）；3、采用30 mm厚膨胀聚苯板作为外墙外保温材料时，D24-1型和D19-2型为直接满足；D19-1型通过验算imax值满足民用建筑热工设计规范(GB50176)第5.1.1条的要求（imax值为外墙内表面最高温度）。浙江大学环境物理研究室又对浙江绍兴生产的混凝土多孔砖的热工性能进行了验算，见表4.5.2-3，其热工性能和上述三种主要规格的混凝土多孔砖的热工性能近似，参照上海市建筑科学研究院的数据可以发现，采用30mm厚膨胀聚苯板外保温方案，或者采用30mm厚保温砂浆做为保温隔热材料，均符合节能要求，并且经济可行。表4.5.2-3 绍兴产混凝土多孔砖280墙的热工性能及采取保温措施后的热工性能样品代号混凝土多孔砖（八孔）规格尺寸（mm）240?115?90热阻R （m2?K）/ W0.41传热阻R o（m2?K）/ W0.56传热系数KW/（m2?K）1.79保温（30mm厚膨胀聚苯板）传热阻R o（m2?K）/ W1.17传热系数KW/（m2?K）0.85外保温（30mm厚保温砂浆）传热阻R o（m2?K）/ W0.86传热系数KW/（m2?K）1.16注：1、混凝土多孔砖砌体按照顺砖和丁砖混砌进行验算； 2、混凝土多孔砖所使用的混凝土重力密度：21.25kN/m3，按民用建筑热工设计规范（GB50176），对应密度的混凝土导热系数取=1.28 W/（m?K）； 3、假定240墙双面以混合砂浆抹灰，各厚20mm，导热系数取=0.87 W/（m?K）；4、混凝土多孔砖间为水泥砂浆灰缝，厚度为10mm，导热系数取=0.93 W/（m?K）；5、聚苯板导热系数取=0.041 W/（m?K），修正系数a=1.20；6、保温砂浆导热系数取=0.100 W/（m?K）。4.5.3 冷、热桥一般在墙转角、圈梁、窗过梁、檐口等处，它是建筑墙体保温最薄弱的部分，如不加以保温处理，不但局部温度低，增加整个建筑的热损耗，而且可能产生结露。外墙内保温作法常常会在内外墙连接以及外墙与楼板连接等处产生冷、热桥。当采用外墙内保温时，对于外墙转角或者内外墙连接处有构造柱（冷、热桥）的情况，必须采取合适的保温措施，附加保温层应在冷、热桥边外延250mm，从而可直接指导施工。4.5.4外墙面采用浅色饰面材料，在夏季有太阳直射时，能反射较多的太阳辐射热，从而降低房间内表面的温度。由于浙江地区普遍冬季日照率较低，突出矛盾在夏季，故本措施具有重要意义。4.6 预防和减轻墙体裂缝的措施4.6.1 混凝土多孔砖的线干燥收缩率比粘土烧结多孔砖高，因此，在防止和减少因温差及砌体干缩引起的墙体裂缝的措施方面，本规程较现行国家标准砌体结构设计规范（GB50003）的规定有所提高。浙江大学建筑工程学院建筑材料研究室对混凝土多孔砖的砌体试验表明，混凝土多孔砖砌体的抗剪强度，随砌筑砂浆强度的提高而相应提高。砌体抗剪强度的提高，有助于克服墙体开裂。注意到浙江省对建筑物砌筑砂浆强度的现行规定，以及试点工程的实际应用情况，提出了本条规定。增加顶层墙体的水平钢筋网片和构造柱，可有助于克服墙体开裂。这一措施在试点工程的大开间房屋中得到应用。防止或减少墙体裂缝的措施尚在不断总结和深化，故不限于所列方法，当有实践经验时，也可采取其他措施，如适当配置水平钢筋混凝土带等。屋盖的温度变化是引起顶层墙体开裂的重要因素，因此伸缩峰的间距适当做了调整。4.6.2 本条规定吸取了浙江地区克服各种多孔砖或空心砖外墙砌体窗台渗水的经验而提出。4.6.3在框架填充房屋的试点工程中，曾对是否铺设细钢丝网片进行对比，结果表明，铺设细钢丝网片后墙面，基本未出现可见缝。4.6.4砂浆强度等级过高、水泥用量过大，容易产生收缩裂缝，因此墙内抹灰的砂浆强度等级应与填充墙材料强度相匹配。5 抗震设计5.1 一般规定5.1.4各层横墙很少的房屋，应根据具体情况，再适当降低总高度和减少层数。5.2 地震作用和抗震承载力计算5.2.15.2.10同济大学对3个混凝土多孔砖墙片进行了抗震性能的伪动力验证性试验，其试验结果与粘土烧结多孔砖进行了对比，证明混凝土多孔砖墙体在构造柱结构中具有比粘土烧结多孔砖更好的抗震性能，可按国家现行标准和浙江省现行抗震设计措施执行。6 施 工 6.1 一般规定6.1.1 本条规定是为保证工程质量而采取的管理措施。混凝土多孔砖属混凝土制品，规定28d厂内养护龄期既是混凝土制品强度增长的需要，也是减少制品上墙后干缩值的技术措施。抽检复验的目的在于加强产品现场验收管理。6.1.2混凝土多孔砖受潮后会产生湿胀，上墙干燥后会产生不同程度的干缩，进而导致墙体产生干缩裂缝，因此要求在施工现场采取防水措施。6.1.3 本条规定既考虑安全生产的要求，同时也有助于减少混凝土多孔砖的装卸吊运过程中的破损。6.1.4 脚手架孔洞易发生外墙渗透水，同时会影响墙体整体质量，故严禁留设。6.1.5 混凝土多孔砖是一种新型墙体材料，尚处于应用的初期阶段，施工质量控制等的选用以从严为妥。6.1.6 混凝土多孔砖的吸水率为79%，低于粘土烧结多孔砖，因此其砌筑砂浆稠度也低于粘土烧结多孔砖的砌筑砂浆。对于本条规定，在实际施工中应结合施工现场的季节、温度等环境情况做适当的调整。6.1.7 采取机械搅拌并延长搅拌时