新型墙体材料在建筑工程中的应用

1、新型墙体材料在建筑工程中的应用、立题的意义在我国，目前正面临着这样一个事实：耕地面积占世界耕地面积不足7%，却要养育着占世界 27%的人口；据统计，到 2000 年底，我国人均耕地不足 1.51 亩，仅为世界人均耕地的 45%，而到 2030 年，若人口 达到预测的 16 亿高峰时，我国的耕地因建设占用、生态退耕、灾害损毁等因素，将减少到 18 亿亩左右， 人均耕地将不足 1.2 亩。长期以来，砖是我国砌筑墙体的主要材料。 1990年我国共生产墙体材料 4500 亿 块标准砖，产量居世界第一，其中 95%是实心粘土砖。按此产量计算，需挖土9 亿立方米，折合挖田 8 万亩，相当于一个县的可耕地量

2、。与之相随的是巨大的能耗和污染，其生产能耗加建筑采暖能耗接近全国总 能耗的 15%；墙体材料年运输量占全国短途运输的六分之一。另一方面，改革开放以来，伴随着国民经济 的不断发展，人们生活水平不断提高，“住”成为人们十分关心的问题，住房建设发展迅猛，保土种田与 毁地建房，吃与住的矛盾日益尖锐，因此，发展新型墙体材料势在必行。新型墙体材料已经推广三十多年，但实施中尚存在不少问题，主要有：（一）按设计计算使用新墙体材料可节省工程造价3%-5%，但施工中加上各种措施费，实际上造价并没有节省，有待进一步研究总结；（二）新墙体材料施工工艺要求较高，施工人员培训不够，墙体砌筑、安装质量不易保证；部分轻型 砌

3、体不够坚固，加上砌体与毗邻构件、构筑物粘结材料干缩率不一致，引起裂缝、渗漏；水电管线暗埋较 难处理，还存在诸如保温隔热、防潮、隔音等问题；以致有的建设单位（业主）、施工单位不愿使用。（三）一些新墙体材料的研究报告，系由材料制造单位编制，存在推介产品性质，有片面性，不便作 为选材的依据。（四）各级政府虽极力推广使用新型墙体材料，但由于建设单位、施工单位在使用新型墙体材料后遇 到墙体开裂、渗水，抹灰脱落从而污染、损坏室内装修等问题，且目前粘土砖造价仍低于一般的新型墙体 材料，给新墙体材料推广使用带来困难，应认真研究降低新墙体材料使用成本。因此，除了各级政府下大力气抓这个工作外，还需使用企业及各级科

4、研设计技术部门全面进行研究， 以正确解决上述存在的问题，加快新型墙体的推广应用。、国内外新型墙体材料的应用状况 （一）国外发展状况 新型墙体材料，在世界范围难有一个确切定义。在我国，大体指实心粘土砖外的建筑墙体材料。和传 统的实心粘土砖相比，新型墙体材料有节能、节土、轻质、保护环境等优点。有人曾将美国芝加哥的西尔 斯大厦与北京饭店 （东楼） 作比较， 西尔斯大厦高 113 层，建筑总重量 6万吨；北京饭店 （东楼）高 20层， 建筑总重量却达 5 万吨，其原因在于西尔斯大厦采用了新型、轻质的墙体材料，如果北京饭店（东楼）采 用同样的墙体材料，则可以建成 80 层的摩天大楼，新型墙体材料的优势可

5、见一斑。工业发达国家新型墙体材料占墙体材料总量的90%以上，而我国差距尚很大。为此，我国党和国家，以及各级政府，都非常重视新型墙体材料的发展和应用。（二）国内发展状况及推进新型墙体材料应用的相关政策、法规1992 年，国务院发出了国务院批转国家建材局等部门关于加快墙体材料革新和推广节能建筑意见 的通知（国发 199266 号），同年，广州市政府发布了广州市墙体材料革新若干规定（广州市人民 政府 1992年 9月 5日发布）。规定共十七条，对新型墙体材料的开发、生产、推广和应用，以及对实 心粘土砖的生产和使用限制都提出了明确的要求，并明确设立墙体材料革新专项资金，以支持及推广使用 新型墙体材料。

6、1995 年，国家环境保护局、农业部、国家土地管理局、国家建筑材料工业局联合发出了关于加强 砖瓦行业环境保护工作的通知（环然（ 1995）394 号），对新型墙体材料革新和实心粘土砖的生产和使 用的限制等方面都提出了严格的要求。2000 年 5 月 11 日，广州市政府又公布了第 15 号通告，明确规定，市辖各区以及广州市经济技术开 发区和广州保税区，自 2000 年 6 月 1 日起，新建、改建、扩建的建筑物，禁止使用实心粘土砖；在市辖各 区以及广州经济技术开发区和广州保税区范围内，自2000年 6月 1日起，不得生产实心粘土砖， 对违反通告规定，违反有关法律、 法规的行为， 制定了罚款、

7、依法处理、 追究刑事责任等惩处规定。三、广州市关于新型墙体材料的定义及应用情况（一）新型墙体材料的范围广州市墙体材料革新若干规定（广州市人民政府1992年 9月 5日发布）第四条明确规定新型墙体材料是指具有节能、利废、省土、轻质和多功能等特点的墙体材料。二）新型墙体材料的分类20 多种，按砖、砌块、轻质墙板广州市目前已能生产并形成一定生产规模的新型墙体材料品种共有 三类进行划分，可表述如下：1、砖类：承重多孔粘土砖、非承重空心粘土砖、灰砂砖、空心灰砂砖、空心页岩砖等。2、砌块类：普通混凝土空心砌块、陶粒混凝土砌块，珍珠岩混凝土砌块等。3、轻质墙板类：薄板类有埃特尼特板；条板类有GRC板、镀锌钢

8、丝网空心墙板；复合板类有泰珀板、轻质隔热夹心板（ GY板）、彩钢复合板、钢丝网复合墙板等。四、广州地区应用较普遍（主要）的几种新型墙体材料的性能总结在广州地区，目前应用较普遍、工艺（生产及应用）较成熟的几种主要新型墙体材料有：灰 砂砖、 空心粘土砖、 陶粒混凝土砌块 （陶粒砖）、蒸压加气混凝土砌块、 普通混凝土砌块 （包 括空心混凝土砌块） 、膨胀珍珠岩砌块、 GRC 板等。通过在工程中应用多种墙体材料的实践 经验，下面我们总结了灰砂砖等几种墙体材料的生产、 使用情况、 存在的问题及相关建议等。（一）灰砂砖灰砂砖是以石灰和河砂为原料， 经混合压制成型、蒸气高温高压处理而成的新型墙体材料，具有强

9、度 高、外型整齐、经久耐用、不用毁田取土等特点，广泛应用于工业与民用建筑。1、品性能规格如表 -1 表 -1项目规格（ mm）长宽高空心率%容重3 kg/m抗压强度Mpa收缩率mm/m吸水率%DF24011553018502DF240 115 115121600100.30.4153DF240 175 115261400产品执行 GB11945-89 国家标准2、适用范围广泛应用于各种工业与民用建筑，可作承重及非承重墙体使用3、优缺点： 1）优点：（ 1）应用范围广，可作承重及非承重墙体使用；（2）外型整齐、尺寸正确，尤其是实心灰砂砖砌块与红砖（实心粘土烧结砖）尺寸相同，因而使用 方便，易于被

10、接受；（3）强度高，耐久性好，尤其是禁止使用红砖后，可替代红砖作为地下室隔墙，露天围护墙体等使 用；（4）应用较早，工艺较成熟。2）缺点：（1）容重较大，特别是实心灰砂砖，其容重与红砖相差无几，因而节能及经济效果不是特别明显。（2）因产品吸水率较大，容易引起墙体抹灰层干缩而出现裂缝等现象，施工时应引起注意，采取有 效措施避免。（二）页岩（粘土）空心砖页岩烧结砖（简称页岩砖），是采用沙质页岩土为原料，掺配一定份量的工业废渣粉煤灰，经多级破 碎、陈化、砖坯制备、高温烧结而成的块体。页岩砖分为普通页岩砖和空心页岩砖。粘土空心砖是用粘土、适量粉煤灰经烧结而成。按 92 年市墙体材料革新若干规定，孔洞率

11、超过 15%的空心粘土砖仍属新型墙体材料， 但根据 99年 10月国务院办公厅转发国家八部委局 关于推进住宅产 业现代化提高住宅质量的若干意见 中明确规定： 从 2000 年 6 月 1 日起， 沿海城市和其他土地资源稀缺的 城市，禁止使用实心粘土砖，并根据可能的条件限制其他粘土制品的生产和使用。因此，随着新型墙体材 料应用的不断推广和技术不断革新，粘土空心砖在广州市将因逐渐加强限制而退出历史舞台。1、物理力学性能 1）抗压强度： 普通页岩砖、 承重粘土空心 （多孔）砖抗压强度为 1030Mpa。页岩空心砖、非承重粘土空心砖抗压强度为25Mpa。2）热工性能：比普通红砖保温、隔热性能好。3）防

12、火性能：一般红砖为 4.5 小时，而 20 孔的承重粘土空心砖为 9.5 小时，比普通红砖要好4）隔音性能好。3、优缺点：1）优点：具有良好的保温、隔热、隔音性能，空心砖的重量仅为红砖的70-80%，整体工程费用低，符合节地、节能方针，而且容易为住户所接受。2）缺点：仍然需要耗用部分粘土。通过我们实地调查可知，即使是页岩砖的生产中，为了改善原料之间的粘结 性，仍掺有少量粘土；块小，操作时较不经济；部分页岩（粘土）空心砖表面平整度较差，增加抹灰工作2、规格尺寸如表 -2表-2类别序号产品规格（ mm）（长宽高）容重(kg/ m 3)每立方米 数量 （ 块/m3）用途页岩烧结空心砖12401809

13、01100 级代替 180 实心砖用于外墙围护及分户墙2240140 115同上3240180 115可侧砌代替单圩实心砖墙用于户内隔墙页岩烧结普通砖424011553可砌 240 、180、120 承重墙5240 90 53用作空心砖配 砖624014053类别序 号产品规格（ mm）（长宽高）容重(kg/ m 3)每立方米 数量 （ 块/m3）用途粘烧结多孔 砖（ 承重 ）7240140901210330.7砌 140 厚承重墙8240115901230402.6砌 120、 240 厚承重墙9190 90 901250649.8砌 90、 180 厚承重墙烧102401909095024

14、4砌 90、 180 厚承重墙1124017090960272砌 180、 90 厚承重墙12240180 115930201砌 180、 120 厚承重墙土结13240170 115940213砌 180、 120 厚承重墙空心14240140 115950259砌 140、 120 厚承重墙烧砖15250115531400684砌 240、180 、 120 厚非承重墙16190 90 5314001103结烧结粉煤灰砖17170 90 5314001233用作 90 空心砖墙门、窗洞、压顶隔热类说明：表-2中及报告中 XXX 厚墙即表 XXXmm 厚墙，如 140 厚墙即表示 140mm

15、厚墙（三）陶粒混凝土砌块陶粒混凝土砌块， 是以轻质粘土陶粒作为骨料而生产的实体或空心混凝土砌块。 轻质粘土陶粒是用粘 土在双筒回转窑内高温焙烧膨胀而成，是一种人造轻骨料，其内部具有无毛细现象的蜂巢状多孔结构，具 有导热系数低、吸水率小、强度高等特点，同时具有良好的防潮、抗冻、隔音等性能。早在 60 多年代中期，广州市建筑材料工业研究所研制成功并烧制出广州市第一批陶粒， 1966年广州 市投资兴建了年产 1 万 m3 陶粒的生产车间，但后来生产设备及厂房都改作他用，没有生产陶粒制品。 1981 年，国家建材工业部利用丹麦政府提供的无息贷款以卖方信贷方式引进丹麦轻质陶粒及砌块生产设备，与 广州市政

16、府合资兴办广州市华穗轻质陶粒制品厂，1986年开始施工， 1990年12 月正式验收投产。1、规格尺寸如表 -3表 -3系列型号规格（mm）（长宽高）空心率（%）件数/m3抗压强度 （Mpa）容重3 kg/m技术性能备注190L-3.539019019039.7713.5750导热系数0.35w/m.kS-实心190190L-4.539019019028.271 3.5(5.0) 750(850)砌块系列190M-3.519019019035.00463.5/5.0750190M-4.519019019024.50463.5750/850140T140L-3.539014019032.496.

17、43.5/5.0750系列型号规格（mm）（长宽高）空心率（%）件数/m3抗压强度 （Mpa）容重 kg/m3技术性能备注系列140L-4.539014019018.096.43.5750/850L- 长140M-3.519014019027.21983.5/5.0750吸390mm140M-4.519014019012.91985.0750/850140SL390140190096.45.0850水140SM19014019001985.0850率140SN90 140 19004183.5850115115L-3.539011019028.6117.43.575015%M-长系列115M-

18、3.5190115190142413.5750系列90L-3.5390 90 19012.61503.5750190m9090M-3.5190 90 19011307.73.5750隔音90SL390 90 19001503.5850系列90SM190 90 1900307.73.5850效果 45 分贝90SN190909006503.5850（9cm 加抹灰 ）N-长7575SL390 75 19001803.5850（9cm 加抹灰 ）N-长75SM190 75 19003693.5850系列75SN190759007813.58502、适用范围轻质陶粒混凝土砌块主要适用于高层框架建筑的

19、内、外填充墙3、物理力学性能导热系数： 0.35w/m.k抗压强度： 2.5Mpa 以上（一般产品，上表为华穗厂产品抗压指标）隔音效果： 45 分贝（ 90mm厚墙加两面抹灰）吸水率： 15%容量：一般为 650-850kg/m 3 之间4、优缺点：1）优点：陶粒混凝土砌块具有轻质、 隔热、隔音效果好， 且耐火、 抗渗。可减少运输和吊装重量， 节省运输费， 同时因为比红砖块大，可提高砌筑工效，节省砂浆用量。陶粒砌块近些年来应用较普遍，且效果较好，是 国家推行墙体改革的一种优秀新型墙体材料，取得了较好的经济和社会效益。2）缺点：仍需少量粘土，在实际应用中，还存在因施工工艺不太配套完善，个别工程出

20、现裂缝较多等现象。5、生产厂家：广州华穗轻质陶粒制品厂是目前整个华南地区最大型的陶粒制品生产厂，工厂年生产轻质粘土陶粒18.8 万 m3，年产轻质陶粒砌块 12万 m3，该厂生产设备及工艺较先进，自动化程度高，技术也在国内处于 领先水平，是国家建设部和国家科学委员会小康住宅建设推荐产品，广州市推荐使用建材（建设工业）产 品。目前广州市认证的新墙材企业中， 还有近十家生产煤渣陶粒混凝土空心砌块的企业， 这些企业都规模 相对较小，产品规格也不太齐全。（四）蒸压加气混凝土砌块蒸压加气混凝土砌块是以河砂、水泥、石灰为主要原料，加水，并加入适量的发气剂和其他附加剂， 经混合搅拌、浇注发泡，坯体静停切割后

21、，再经蒸压养护而成的具有多孔结构的轻质人造砌块，适用于工 业和民用建筑，特别是用作高层建筑的内外填充墙。1、规格尺寸蒸压加气混凝土砌块因生产厂家的不同而具有较多规格， 而且还可以根据需要订制一些特殊规格。 主 要规格有：长宽高（ mm）400100（150） 200400（ 120、 180、240） 200600250100（120、150、180、200、240）400200（240） 80（100、120、140、160、180）等。2、物理力学性能容重： 500-850kg/m 3抗压强度： 3-5Mpa干燥收缩： 0.3-0.6mm/m导热系数： 0.11-0.16w/m.k3、产品

22、特性及优缺点：优点：1）容重轻，仅为红砖的 1/3 1/2 左右。2）隔热保温性能好。其隔热保温性能是红砖的5 倍多，可有效降低能耗。3）可加工性好，可钉、锯、钻孔、镂槽。4）隔音性能好，加气混凝土因是多孔结构，其隔音能力：120mm厚墙隔音 45 分贝， 180mm厚墙 53 分贝， 240mm厚墙为 58 分贝，完全可满足分户墙的隔音要求。5）耐热和耐火性能好：在受热 700以前不会损失强度，耐火性试验：厚度75mm时为 2.5 小时，厚度 150mm时为 5.7 小时，厚度 200mm时为 8 小时。6）施工效率高，比红砖高 80-150%，节约砂浆。缺点：在南方潮湿的环境下使用，比较容

23、易引起干缩裂缝，需采取其他一些附加措施予以保证。五）普通混凝土空心砌块1、产品规格和物理性能如表 -4 表 -4品种型号长宽高规格（ mm）容重KG/m3空心率（ %）抗压强度（Mpa）吸水率（%）导热系数（W/m?K）外A390 190 190110047.03.5-5.5130.5B190 190 19041.4墙用C390 140 190120033.5内墙用D390 115 1901200130036.4E190 115 19028.0F3909019030.9G1909019015.5实心砖H240 120 90150005.5-715-2、优缺点：优点：1）重量轻，混凝土空心砌块比

24、红砖轻约1/3 ，可减轻建筑物自重。2）抗压强度较高，除适宜用于各类工业与民用建筑填充墙外，还可作为承重墙使用，特别是实心混 凝土砌块。在有些地区，如上海，混凝土砌块使用得更为普遍，常代替红砖在砖混结构中作为承重墙。上 海市还曾成功地利用配筋混凝土砌块为承重结构，建成 18 层住宅楼。3）隔音、隔热、防潮、防火、耐腐蚀等性能优良。缺点：因为空心砌块，可钉、可挂重物性能稍差。预埋管线也较实心砌体差。（六） GRC轻质墙板GRC即玻璃纤维增强水泥（ Glass Fiber Reinforced Cement的缩写）。 GRC轻质墙板是一种以低碱特种水泥为胶凝材料，以抗碱玻璃纤维增强，通过一定的制造

25、工艺而形成的一种新型复合水泥制品。具有 轻质、耐水、隔音、保温隔热，可加工性强、简便施工等特点，适用于各种建筑中非承重的分户、分室、 厨厕间隔墙等，也应用于各式活动房屋，临时性建筑及旧房加层等。1、规格尺寸有硅质 GRC轻质墙板、陶粒 GRC轻质墙板、微沫 GRC轻质墙板等品种。1）标准板： H（厚） -B （宽） -L （高）（单位： mm）120 系列： 120-500-L90 系列： 90-600-L 60 系列： 60-600-LL为 2000-4000mm2）门框板3）窗框板4）过梁板5）其他异形板2、物理力学性能如表 -5表 -5序号项目单位60 系列90 系列120 系列1面密度

26、kg/m25060702干燥收缩值Mm/m0.70.70.73空气隔音量dB3040454耐火极限H1.52.02.55燃烧性非燃烧体非燃烧体非燃烧体6抗折破坏荷载KN2.52.02.07抗冲击强度次5558吊挂力N8008008003、优缺点：优点：1）重量轻、强度高、不易变形；2）防水、防潮、不燃、保温效果好；3）可加工性能好，可钉、可锯、可钻；4）装饰性强与各种腻子、油漆、粘接剂、水泥砂浆、装饰瓷片粘接较好；5）安装简便、快速；6）表面平整度好，无需双面抹灰，无湿作业；7）增加了使用面积 3-5%（与砖砌体现比），如广州市政府关于售房面积按净使用面积计算的措施出 台后，将为开发商带来富余

27、价值。缺点：主要适用各种填充内墙， 对外墙不太适用， 同时板块相接的地方因板块横向收缩容易出现裂缝， 需特殊处理，单价较贵。五、新型墙体材料的设计注意事项墙体材料既可以作为整栋建筑物的承重结构， 又可以仅仅充当填充墙起分隔的作用， 在建筑设计领域 可谓牵涉到各个相关专业。以下仅就广州地区最常用的将新型墙体材料作为框架填充墙的情况下对其在各 个相关专业设计时应注意事项加以总结，以起到抛砖引玉的作用。（一）建筑专业1、外墙 可选材料及厚度1 灰砂砖： 180 厚；2 页岩实心砖： 180、 140 厚；3 粘土（页岩）空心砖： 180 厚；4 陶粒混凝土实心砌块： 190 （空心或实心）、 140

28、 厚（实心）；5 蒸压加气混凝土砌块： 200 或 180 厚。 窗式空调开洞处理2、分户墙可选材料及厚度1 灰砂砖： 180 厚；2 页岩实心砖： 180、 140 厚；140 厚（实心）；3 粘土（页岩）空心砖： 180 、厚；4 陶粒混凝土实心砌块： 190 （空心或实心）、5 蒸压加气混凝土砌块： 200、 180 厚。3、厨厕隔墙 可选材料及厚度1 灰砂砖： 120 厚；2 页岩实心砖： 120 厚；3 粘土（页岩）空心砖： 120 厚；4 陶粒混凝土实心砌块： 140 （空心或实心）、 90（实心）或 75 厚（实心）；5 蒸压加气混凝土砌块： 120、 100 厚。 防水处理措施

29、1 分层抹灰；2 最下面三皮砖采用灰砂砖砌筑；3 混凝土反基；300 mm高以下应有水房间墙体先用 C20防水砼做与墙同厚、高 200 mm的基础，同时楼面及周围墙体 做一防水涂层，墙体应用防水砂浆抹灰。4 采用空心砌块时最下面一皮砖的盲孔用细石混凝土填实4、普通内墙可选材料及厚度1 灰砂砖： 120 厚；2 页岩实心砖： 120 厚；3 粘土（页岩）空心砖： 120 厚；4 陶粒混凝土实心砌块： 140 （空心或实心）、 90（实心）或 75 厚（实心）；5 蒸压加气混凝土砌块： 120 厚。5、女儿墙女儿墙不宜采用空心砌块，并应加设钢筋砼构造柱及压顶。6、地下室隔墙，露天围护墙体可选材料及

30、厚度1 灰砂砖： 120、 180 厚；2 页岩实心砖： 120、 180 厚。六、新型墙体材料的施工注意事项一）日砌高度按照规程第 5.3.9 规定，各种不同材料的日砌高度如下表：材料普通混凝土砌块陶粒混凝土砌块珍珠岩砌块、蒸压加气砼砌块190 厚90厚日砌高度（ m）1.82.41.41.4二）新型墙体材料共通的施工注意事项1、施工过程中对灰缝砂浆饱满的落实措施鉴于新型墙体材料普遍存在块头大、 而且部分空心砌块还存在孔洞的特点， 所以给砌筑过程中灰缝砂 浆饱满度的控制带来了一定的难度，而砂浆的不饱满特别是竖向灰缝则是导致墙体开裂的主要潜在因素。 本课题组制作了一种辅助砌筑的简易工具，并在部

31、分实际工程中试用后，发现采用本方法砌筑的墙体在经 过二次勾缝后基本上杜绝了通缝现象的出现，得到了工人的一致好评，该工具简图如上。本工具的合理性 有待更多的实际工程验证。2、“压顶浮砖”法墙体达到日砌高度而停砌后最高一皮砖因新型墙体材料普遍自重较轻而造成与砂浆的胶结不充分， 为 此我们在设计要求中加入了一点，要求在停砌时最高一皮砖上以一皮浮砖压顶，第二天继续砌筑时再将浮 砖取走，我们称此工法为“压顶浮砖”，具体详见研究报告二。（三）不同材料的施工注意事项1、灰砂砖主要施工注意事项：1）灰砂砖上墙时的适宜含水率为5-7%，不宜直接用干砖砌筑墙体。2）抹灰前一天应对墙体表面淋水，使其保持一定的含水率， 砂浆标号应 M5.0，抹灰层一般为 10-15mm，如过厚，则应分层抹灰。