本培训教材的编写正当其时,书中既有墙体材料的基本知识普及,又注意到了相关技术标准规范,更兼顾了相关政策法规的介绍。希望以该培训教材的推出为契机,进一步加强新型墙体材料的培训和宣传工作,为推进技术进步、完善标准规范、加强企业诚信管理创造有利条件,以推动本市墙材革新事业再上新台阶,为本市新型建材的全方位发展作出新的贡献!
第一章 混凝土小型空心砌块、混凝土砖生产工艺和产品性能
第一节 定义
一、产品定义
本书介绍的混凝土小型空心砌块包括普通混凝土小型空心砌块、轻集料混凝土小型空心砌块以及模块砌块,混凝土砖包括承重混凝土多孔砖、非承重混凝土空心砖和混凝土实心砖。各产品的定义如下:
1、混凝土砌块
普通混凝土小型空心砌块:以水泥为胶结材料,以砂、石等为主要集料,加水搅拌、成型、养护制成的空心率不低于25%的砌块。代号为NHB,主规格尺寸为390mm×190mm×190mm(长×宽×高,下同),其他规格尺寸可由供需双方协商。产品现行标准为《普通混凝土小型空心砌块》(GB 8239-1997)。
轻集料混凝土小型空心砌块:用轻集料混凝土制成的小型空心砌块,轻集料混凝土是指用轻粗集料、轻砂(或普通砂)、水泥和水等原材料配制而成的干表观密度不大于1950kg/m3的混凝土。代号为LB,主规格尺寸为390mm×190mm×190mm,其他规格尺寸可由供需双方协商。产品现行标准为《轻集料混凝土小型空心砌块》(GB/T 15229-2011)。
混凝土模卡砌块:以普通混凝土或轻集料混凝土为原料,经砌块成型机加压强制成型并养护,砌块周边设有卡口,内有垂直孔,上下面有水平凹槽的砌块,简称模卡砌块。
2、混凝土砖
承重混凝土多孔砖:以水泥、砂、石等为主要原材料,经配料、搅拌、成型、养护制成,用于承重结构的多排孔混凝土砖。代号为LPB,主规格尺寸为240mm×115mm×90mm,其他规格尺寸可由供需双方协商。产品现行执行标准为《承重混凝土多孔砖》(GB 25779-2010)。
非承重混凝土空心砖:以水泥、集料为主要原料,可掺入外加剂及其他材料,经配料、搅拌、成型、养护制成的空心率不小于25%,用于非承重结构部位的砖。代号为NHB,主规格尺寸为240mm×115mm×90mm,其他规格尺寸可由供需双方协商。产品现行执行标准为《非承重混凝土空心砖》(GB/T 24492-2009)。
混凝土实心砖:以水泥为胶结材料,以砂、石等为主要集料,加水搅拌、成型、养护制成的实心砖。代号为SCB,主规格尺寸为240mm×115mm×53mm,其他规格尺寸可由供需双方协商。产品现行执行标准为《混凝土实心砖》(GB/T 21144-2007)。
普通混凝土小型空心砌块、轻集料混凝土小型空心砌块、模卡砌块、承重混凝土多孔砖、非承重混凝土空心砖和混凝土实心砖,具有完全相同的生产工艺,其区别之处在于产品尺寸不同、个别产品原材料(主要指轻集料)略有差异,因此,需更换不同尺寸的成型模具,采用不同的生产原材料。除此之外,其生产过程所使用的工艺、设备几乎完全相同。因此,本章将以普通混凝土小型空心砌块为代表,介绍六种新型墙体材料的生产和应用技术,对于存在差异的产品技术特点、性能要求等,本章将具体指出。
二、产品特性
混凝土小型空心砌块和混凝土砖类产品的特性主要有以下几点共同特性:
1、生产能耗低
传统烧结普通砖的生产能耗较高,每生产1万块传统烧结普通砖,平均消耗标准煤1.3吨。混凝土小型空心砌块的生产能耗主要有混凝土原材料能耗和砌块生产加工过程能耗两部分组成,其中前者能耗约为22kg标准煤。混凝土加工生产过程能耗主要是砌块的养护能耗,自然养护方式的单位能耗为1kg标煤,蒸汽养护方式时,1m3砌块约耗标准煤12kg。因此,每1m3混凝土小型空心砌块生产能耗为23kg标煤或34kg标煤,仅相当于1m3实心粘土砖能耗的25%~37%。混凝土小型空心砌块比传统烧结普通砖可节能63%~75%。由于目前混凝土小型空心砌块多以自然养护方式为主,混凝土小型空心砌块相比实心粘土砖的节能效果估计为节约能耗75%,节能效果十分可观。
2、节约资源
通常混凝土小型空心砌块的空心率在35%~50%,体积密度一般在1000 kg/m3~1400kg/m3,大幅度降低了对天然资源的消耗。同时,近年来随着国家节能减排政策实施力度不断加强,加之混凝土小型空心砌块行业生产技术也有较大发展,固体废弃资源正逐渐应用于混凝土小型空心砌块的生产,如粉煤灰、碎屑、部分冶炼渣等,节约了可观的天然资源。
3、用途广泛
混凝土小型空心砌块由可塑的混凝土加工而成,其形状、大小可随模具不同而异,可适用于不同要求的墙体工程。混凝土小型空心砌块具有隔音、防火和耐久等技术特点,可以满足一般工业和民用建筑的要求。
轻集料混凝土小型空心砌块产品还具有以下特点:
1、质量轻
轻集料混凝土小型空心砌块的体积密度一般为700~1400kg/m3,相当于普通混凝土的1/2,采用轻集料混凝土小型空心砌块作为墙体材料可以大大减轻建筑物自重,进而可减小建筑物的基础及梁、柱等结构件的尺寸,可以节约建筑材料和加工费用。
2、保温性能好
采用轻质集料配制混凝土以及砌块,并采用多排孔型式,可使轻集料混凝土小型空心砌块具有优良的保温隔热性能。
三、发展状况
混凝土小型空心砌块起源于美国。1866年哈奇逊获得了美国第一份生产空心砌块的专利证书。1906年美国国内建筑业发展迅速,同时波特兰水泥工业迅速发展,加之粘土砖价格涨高,混凝土小型空心砌块获得了发展的大好时机。1928年全美约有4000家砌块工厂,年产砌块约3.87亿块。上世纪80年代,美国各年的砌块产量都在35亿块左右,混凝土小型空心砌块成为美国的一种主要建筑材料。上世纪40年代,混凝土小型空心砌块的生产及应用技术传至美洲、欧洲,继而传至亚洲和非洲。
上世纪60年代起,随着国内水泥工业逐渐发展,为混凝土小型空心砌块的发展提供了一定的物质条件。上世纪80年代,全国混凝土小型空心砌块的产量大幅度提高,平均每年的增长率在20%左右。随着80年代混凝土小型空心砌块蓬勃发展,国内建材科研、设计院所、生产及施工单位积极开展有关科研研究,取得了丰硕成果。伴随国家禁止政策的实施,混凝土小型空心砌块作为首批替代产品,更是得到大规模的推广及应用。目前,国内已形成了一套完整的从事混凝土小型空心砌块生产、工装技术研发和应用技术研究的产业链,囊括了科研院所、生产企业、设计和施工单位等各个环节,并建立了包括原材料、产品、试验方法和应用技术的各项标准,使混凝土小型空心砌块行业形成了较为完整的工业体系。
上海地区上世纪30年代从美国引进混凝土小型空心砌块建筑技术,建设了一批2~3层住宅建筑。1985年起,从意大利和美国引进了自动化砌块生产线,小砌块产量逐年提高,1995年后小砌块生产和应用进入了一个快速增长期。自2005年后,随着建筑节能技术推广和应用技术的完善,小砌块建筑质量开始得到改善,小砌块(砖)产量逐年提高,至2012年约达到600万m3。
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