缩略图

蒸压轻质加气混凝土板免坐浆砌筑施工技术的研究与应用

作者

姚晓青

上海建工二建集团有限公司,上海,200080

【摘要】随着建筑行业对绿色节能、高效施工的要求日益提高,蒸压轻质加气混凝土板(Autoclaved Lightweight Concrete,简称ALC板)凭借其轻质、保温、隔热、隔音等优异性能,在建筑工程尤其是大型厂房或仓库中中得到了广泛应用。ALC 板以粉煤灰、水泥、石灰、砂等为主要原料,内插经防腐处理的钢筋网片,经高温高压蒸汽养护制成的一种性能优越的新型装配建材,也是国家建材部门重点推广的新型建筑材料。ALC板免坐浆施工技术通过采用新优化施工工艺,改变了传统的砌筑方式,砌体通过企口进行契合,利用摩擦力和重力保持稳定,无需砂浆或粘结剂,提高施工质量和效率。因此,开展ALC板免坐浆施工技术的应用研究具有重要的现实意义。

【关键词】绿色节能   ALC板  装配建材  免坐浆

【Abstract】With the increasing requirements of the construction industry for green and energy-efficient construction, autoclaved lightweight concrete (ALC) panels have been widely in construction projects, especially in large factory buildings or warehouses, due to their lightweight, thermal insulation, heat insulation, and sound insulation properties. ALC panels are made of fly, cement, lime, sand, and other main raw material s, with steel mesh panels that have been treated for corrosion inserted inside. They are a new type of prefabricated material with superior performance and are also key construction materials that are being actively promoted by the national building materials department. The ALC panel no-mortar construction technology has changed the traditionalasonry method by adopting new and optimized construction processes. The masonry is closely fitted through the tongue and groove method, and friction and gravity are used to maintain stability without the for mortar or adhesives, improving construction quality and efficiency. Therefore, it is of great practical significance to carry out research on the application of ALC panel no-mortar technology.

【Keywords】Green and energy-saving; ALC board; prefabricated building materials; no need for grouting.

0 引言

蒸压轻质加气混凝土板(以下简称ALC板)因符合绿色建筑标准,被广泛应用于墙体的构建和装饰中。在“双碳”战略背景下,ALC板凭借其工业化生产、装配化施工特性,已然成为替代传统砌块的主流选择。

尤其在大型仓库或厂房中的运用,其优点尤为明显:因ALC板的密度低,重量仅为传统混凝土的1/4~1/5,减轻了建筑荷载,降低了基础造价,同时ALC板抗压强度高,能够满足建筑的承重要求,确保建筑结构的安全性;其次是此类建筑防火要求极高,ALC板为不燃材料,耐火极限可达4小时以上,能有效阻止火势蔓延,保障仓库安全;ALC板还具有良好的保温隔热性能,能够减少仓库、厂房的内外温差,降低空调和供暖能耗,符合医药行业对温湿度控制的高要求;在施工工效上,由于 ALC板采用干法施工,板材尺寸精准,现场切割少,安装简便,可大幅缩短工期,适合大型仓库或厂房快速建设的需求,并且可根据设计需求灵活切割和安装,提高了空间利用率,适合此类建筑的高效布局; 针对洁净度要求高的仓库或厂房,由于ALC板表面平整光滑,不易积尘,易于清洁,所以能够满足洁净环境的需求;同时ALC板因其耐候性好,不易老化,使用寿命长,很好地解决了仓库、厂房的后期维护成本。总之,让ALC墙板运用在大型仓库或厂房的项目中,能让其优势发挥地淋漓尽致。

1 工艺分析

在阐述此次ALC板免坐浆砌筑工艺前,我们先了解一下坐浆砌筑法。坐浆砌筑法,顾名思义,通过使用水泥砂浆,使砌块与基层或下层砌块紧密结合,有效传递荷载,增强砌体结构的稳定性和整体性。

根据图集13J104,ALC板之间采用专用粘结剂进行粘结,类似于蒸压加气块的薄浆砌筑法。而粘结剂砌筑却不能完全理解为坐浆砌筑。虽然二者在施工目的上有相似之处,都是为了将砌块等材料牢固地粘结在一起,形成稳定的结构,同时有效防止水分渗透,保证墙体的防水性能。但它们在材料、施工工艺和特点等方面存在明显差异。且粘结剂具有更好的粘结性能和一些特殊的性能要求,能更有效地将砌块粘结在一起。

尽管ALC板的拼缝采用专用粘结剂进行砌筑,但在实际操作过程中,将暴露出与传统坐浆砌筑法施工一样的缺陷。具体来说,主要包括以下两点:首先,粘结剂在使用过程中容易出现漏浆现象,这不仅会严重污染板材的表面,导致感官质量下降,还可能影响优质结构的验收标准。其次,墙面一旦受到污染,就需要进行人工打磨清理,这一过程不仅耗时费力,还大大增加了施工成本,给工程带来不必要的经济负担。所以要通过免坐浆施工技术来解决上述问题,虽然粘结剂砌筑和坐浆法砌筑有所区别,但暴露的缺陷却有一致性,所以本文所谈的免坐浆砌筑施工技术实质就是免除专用粘结剂施工。

要想解决漏浆导致板面污染这一问题,就要先从ALC板自身的构造和整体的构造上分析。在自身构造上,ALC板巧妙地设计了企口,企口的凹凸结构如同传统建筑中的榫卯,使相邻板材紧密嵌合,形成整体连接。这种设计能有效传递水平荷载(如风力、地震力),减少板材间的位移和裂缝风险,提升墙体或楼板的整体稳定性; 在板材安 装时企口相互卡合,可 精准定位板材位置,避免拼接处出现高低差或错位,确保结构平整牢固。当然,最重要的一点,企口的紧密咬合可形成连续的防水屏障,减少雨水、水汽从板缝渗入的可能。

在整体构造上,根据国家规范要求,有抗震设防要求的地区,ALC板顶部必须用“U”型或“L”型钢卡固定(钢卡厚度1.5mm);墙板侧面靠主体结构墙、柱处沿主体墙、柱高每隔1米也应设置一个钢卡,型钢卡必须作防锈处理,或采用镀锌钢卡。同时加上条板和结构顶棚、梁、柱间连接增设有柔性材料,这样使条板墙体刚性和柔性连接于主体上。所以在整体受力上,由于ALC板两侧采用钩头螺栓连接在型钢卡上,过程中采用垫片调整至同一水平线,此时ALC板形成单独的受力体系。对此,ALC板并不像蒸压砂砌块一样需要靠粘结剂或者砌筑砂浆进行粘合来整体受力。

通过ALC板自身构造和整体构造的分析,拼缝间是否坐浆并不影响整体受力。也就是说,拼缝间不坐浆在一定程度上也能保证结构的基本整体受力,在某种程度上坐浆对于 ALC 板拼缝间的抗渗性有着重要作用,但为了避免传统坐浆法暴露出来的缺陷,采用ALC板拼缝免坐浆实质就是考虑拼缝的渗透性。以下我们通过项目案例来对ALC 板免坐浆施工工艺进行分析,深入研究蒸压加气混凝土板受力构造,如不采用传统坐浆法,在受力和防渗方面,以ALC板作为外墙的墙面是否具有相同的效果。

2  案例分析

2.1工程概况

上药控股临港新片区医药大健康国际产业园区项目(一期)位于上海临港新片区浦东机场南侧区域VI-B01-02地块,一期总用地面积约52311.26m2,总建筑面积约61704.23m2,主要包括物流仓库一号楼、物流仓库二号楼(含自动化立体库)、运输平台及坡道、门卫室1、消控室、门卫室2、变配电所、垃圾房、卫生间、生活、消防水泵房、开关站等单体工程。本项目物流仓库一号楼、物流仓库二号楼通用库墙体采用ALC板,板最长为6m,高度0.6m,厚度0.2m。板材的强度等级为A3.5(干密度级别B05),导热系数(干态)≤0.14W(m.k),兼作保温。

由于此工程ALC板工作量较多,在ALC板施工前进行了严密的技术分析,为确保整体观感质量及提高整体工效,ALC板施工不能像传统蒸压砂砌块一样需要靠粘结剂或者砌筑砂浆进行粘合砌筑。所以ALC板免坐浆砌筑施工技术在此项目中得到了应用并取得了很好的效果。

2.2技术要点

(1)免坐浆施工技术

在施工前,首先要确保市面上ALC板均是企口拼接,避免透缝,因为板间企口可起到稳固和防渗效果。同时外观质量必须符合《蒸压加气混凝土板》(GB 15762-2020)的指标要求,否则不能进场使用。ALC板省略了坐浆步骤,从砌筑工艺来说,尽管未采用专用粘结剂粘合砌筑,但依靠板材自身重力的自然靠拢和企口的嵌合,已经能满足其整体构造,同时从理论上讲,这种板缝的嵌合形式也满足防水要求。但这种做法是否真的防水防渗也会通过后期淋水试验得到验证。但总体来说,此做法显著提高了施工效率并缩短了工期,同时减少了粘结剂造成的污染,降低了人工清理成本,使得墙体更加洁净美观。

(2) 构造加强技术

本工程的ALC墙板安装从地面依次向上进行安装,通过ALC板上下预留的企口进行墙板的卡固。为确保墙板受力稳定,采用构造加强技术,参照图集13J104并加以深化,在ALC板安装时,其自重通过支承件传到主体结构,即通过钩头螺栓连接至角钢,进而与钢构造柱焊接固定,每隔3块ALC板设置一个角钢支承件,使相邻的3块ALC板形成独立受力体系。

从力学角度来看,要想做到ALC板免坐浆施工,必须通过合理设计墙板的连接节点,使墙板在受力时能够通过连接节点将荷载有效传递至主体结构。墙板之间的水平连接通常采用企口或榫槽结构,能够有效抵抗水平荷载,如风力和地震力。墙板底部与楼地面之间通过高强灌浆料填充,形成可靠的支撑,保证墙板在竖向荷载作用下的稳定性。同时,连接节点和支承件的协同工作,使墙板与主体结构形成一个整体,提高建筑结构的抗震性能和整体受力性能。​

(3)免外架吊装技术

由于ALC板免坐浆砌筑施工省去了铺浆作业以及板面外侧清洁作业,所以施工期间可采取免外架吊装技术,即无需搭设外脚手架即可完成安装施工。人员可通过曲臂车登高作业,墙板材料采用卷扬机、汽车吊进行起吊安装。此做法实现了降低成本和提高效率的效果。

2.3 工艺操作

(1)墙板安装

①安装板材前,在方管柱上根据墙线位置焊接镀锌角钢进行墙板定位及固定。

②板材安装从地面依次向上进行安装,在安装过程中每安装3块板即在钢柱上设置角钢托板,钢托板水平焊接在钢柱中心线处。

③固定镀锌角钢焊接完毕后将钩头螺栓一端顶入墙板内,再将另一端靠近钢柱侧焊接角钢,将板材两端的钩头螺栓焊接固定于角钢上并做防锈处理,直至相邻两板充分的紧密靠拢为止。

④在门窗洞口两侧增设加固角铁或扁铁。

(3)淋水实验

为了对此项目ALC板外墙采用免坐浆砌筑施工方法的防水效果进行验证,采用智能高压淋水机器人对墙体外立面进行淋水实验,智能高压淋水机器人可通过智能喷淋控制系统,实现淋水作业的 自动化和智能化,淋水覆盖面最大宽度14米(转角8米),高 度3米,淋水出口压力达到0.5-1.2MPa,能够模拟台风、暴雨 天气的效果。通过此次淋水实验的结果进行了认真分析,未发现墙体有渗漏点,这也充分论证了ALC板免坐浆砌筑施工技术在保证其构造受力稳定的情况下做到了防水防渗。

3 结论

本文针对ALC板在医药物流仓库免坐浆施工技术的研究,总结出构造加强技术、免坐浆施工技术、免外架吊装技术,解决了ALC板施工过程中出现的漏浆、板面污染等问题,实现了工程相关评奖要求。免坐浆关键技术总结如下:

(1)有效避免ALC板面受粘结剂的污染,使墙体更加洁净美观,无需人工清理,降低了工程成本;

(2)通过严格的质量控制措施采用免坐浆施工技术安装的ALC板墙面垂直度、平整度符合规范要求,墙板之间的连接牢固,板缝密封良好,墙面无空鼓、裂缝等质量问题,工程质量得到了有效保证。​

(3)与传统坐浆施工工艺相比,免坐浆施工技术减少了坐浆工序,简化了施工流程,大大提高了施工效率。经统计,该项目墙板安装施工工期缩短了约 30%,加快了工程进度,为项目的早日竣工创造了条件。              ​   (4)免坐浆施工技术减少了坐浆材料的使用,降低了材料成本。同时,由于施工效率的提高,减少了人工成本和设备租赁成本。且无需搭设外脚手架,节约了措施费用的同时取得了更好的施工效果。经核算,该项目采用免坐浆施工技术,每平方米墙板施工成本降低了约 15%,取得了良好的经济效益。

(5)免坐浆施工技术减少了坐浆材料的使用和废弃物的产生,符合绿色施工的要求,具有良好的环保效益。​

总之,ALC板免坐浆施工技术通过采用优化的施工工艺,克服了传统砌筑工艺的弊端,具有施工效率高、成本低、质量好、环保等优势。通过实际工程案例分析,验证了该技术在建筑工程中的可行性和有效性,随着技术的不断发展和完善,免坐浆施工技术将在建筑工程中发挥更加重要的作用,为推动建筑行业的绿色节能和高效发展做出更大贡献。​

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作者信息:姚晓青,上海建工二建集团有限公司,副总裁,高级工程师职称,上海市杨浦区河间路2号,200090