CN103015738B - 一种烧结页岩保温空心砌块粘浆法超薄灰缝砌筑施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种烧结页岩保温空心砌块粘浆法超薄灰缝砌筑施工方法：将配置好的砂浆倒入砂浆容器内。砌块放入盛有砂浆的砂浆容器内粘浆，保证砌块沉入砂浆面5mm；对准皮数杆，依次将粘有砂浆的砌块砌筑到指定位置，用橡皮锤轻敲摆正，相连接的两块砌块两侧的子槽和母槽对应卡紧，砌筑时从墙体转角或丁字接头处开始向一侧进行，并保证砌块错缝搭砌。墙体转角处和丁字接头处应同时砌筑，使得纵横墙咬合连接紧密，对于不能同时砌筑的部位应预留斜槎，禁止留直槎。本发明避免了传统砌筑法灰缝较厚，热桥损失严重，从而显著提高了墙体的保温性能；施工简单方便，显著提高了施工效率，大大缩短施工工期。

Description

一种烧结页岩保温空心砌块粘浆法超薄灰缝砌筑施工方法

技术领域

本发明属于建筑墙体材料领域，涉及一种保温墙体砌筑施工方法，特别是一种烧结页岩保温空心砌块的粘浆法超薄灰缝砌筑施工方法。

技术背景

随着我国经济的发展，节能是我国经济和社会发展的一项长远战略方针，也是当前一项极为紧迫的任务，搞好节能降耗工作是贯彻落实科学发展观、转变经济增长方式和建设资源节约型社会的基本要求，是生产生活方式的重大变革，是经济持续健康发展的重要保证。因此，大力发展节能、节地、利废、保温、隔热的新型墙体材料，加快墙体材料革新，推进建筑节能工作是一件刻不容缓的大事。现有的外墙外保温体系存在易脱落、寿命短、安全性差、质量难以控制，加气混凝土、泡沫混凝土等材料则由于自身收缩大、易造成墙体开裂等问题，而不能得到大面积地推广应用。而烧结保温空心砌块已越来越多的被广泛用于建筑工程中，由于它轻质、高孔洞率、节土利废、保温性能好、表面平整度高、防火性能好、价格相对较低、大尺寸施工起来方便，其应用有着良好的发展前景。作为一种全新的节能环保建筑材料，烧结保温空心砌块以页岩为主要原料，以粉煤灰、锯末、钢矿渣等工业废弃物为辅助材料，革命性的实现了“变废为宝”、“循环使用”。

适宜的施工方法对于烧结页岩保温空心砌块大规模应用于工程实际很关键，近年来，该领域技术人员在怎样施工才能够最大限度发挥其节能作用方面做了不少的研究。采用传统砂浆的铺浆法施工方法进行砌筑烧结页岩保温空心砌块砌筑时，通常存在如下问题：1、传统砂浆砌筑的灰缝厚度较厚，热桥问题严重，使烧结页岩保温空心砌块的节能作用大大降低；2、传统铺浆法用于薄灰缝墙体时，由于操作精度不高容易造成灰缝厚度不均匀，严重影响墙体的力学性能和抗震性能；3、传统铺浆法施工操作繁复，效率低。因此，研究一种灰缝薄而均匀，施工简单且结构抗震性能与保温节能性能好的烧结页岩保温空心砌块的施工方法，对于现代施工技术的发展有着重要的现实意义。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷或不足，本发明的目的在于，提供一种烧结页岩保温空心砌块的粘浆法超薄灰缝砌筑施工方法，该方法在施工高效便捷的前提下，大大提高了砌筑灰缝的超薄精度，实现了烧结页岩保温空心砌体建筑结构的抗震性能与保温节能性能的统一。有效解决了现有烧结页岩保温空心砌体建筑的墙体厚灰缝、高热桥的弊端，显著地提高了墙体的施工效率和保温性能。

为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案予以解决：

一种烧结页岩保温空心砌块粘浆法超薄灰缝砌筑施工方法，包括以下步骤：

1）、将配置好的砂浆倒入砂浆容器内，倒入砂浆容器内的砂浆厚度为100mm。

2）、用夹具夹持砌块放入盛有砂浆的砂浆容器内粘浆，第一块砌块进行粘浆时，将砌块置于木板上，砌块以自重压住木板下降至最低位置，保证第一个砌块以自重正好压入砂浆面5mm，静置3~5秒钟提起并检查底部是否粘浆均匀饱满，否则重新粘浆；第二块及之后每块砌块进行粘浆时，每次将砌块放置在容器内木板上松开夹具，再在砌块上放置相应重量的一个或多个配重板，保证砌块沉入砂浆面5mm；在砌筑过程中，当砂浆容器内的砂浆厚度低于20mm时补充砂浆至100mm；

3）、对准皮数杆，依次将粘有砂浆的砌块砌筑到指定位置，用橡皮锤轻敲摆正，相连接的两块砌块两侧的子槽和母槽对应卡紧，砌筑时从墙体转角或丁字接头处开始向一侧进行，并保证砌块错缝搭砌。

4）、墙体转角处和丁字接头处应同时砌筑，使得纵横墙咬合连接紧密，对于不能同时砌筑的部位应预留斜槎，禁止留直槎。

优选的，所述砂浆容器5的尺寸为600mm×400mm×150mm，砂浆容器5内壁的竖直方向上标有第一标线和第二标线，其中，第一标线距离砂浆容器的内底面20mm，第二标线距离砂浆容器的内底面100mm；砂浆容器内设有木板，木板四角下方固定有弹簧7，弹簧下端固定于砂浆容器内底面。

优选的，所述步骤3）中的搭接长度不小于100mm。

优选的，所述砂浆容器大小为600mm×400mm×150mm，在砂浆容器底部内部设置有四根弹簧，弹簧距离砂浆容器长边75mm，距离砂浆容器短边112.5mm，弹簧高度120mm，劲度系数8000N/m；木板长375mm，宽250mm，厚6mm。

优选的，所述配重板质量为1.6kg，长200mm，宽100mm，厚度10mm。

优选的，所述砌块尺寸为：长×宽×高=248mm×365mm×249mm，砌块自重不超过8.5kN/m³。

优选的，所述砂浆按照下列原料以下列重量百分比混合而成：硅酸盐水泥：45%～55%，粉煤灰：15%～25%，天然砂：25%～30%，聚合物胶粉1.5%～2.5%，保水剂：0.2%～0.3%。

与传统砂浆的铺浆施工工艺相比，本发明在用于烧结页岩保温空心砌块砌筑时所具有的优点：

1、提高保温性能：通过粘浆法施工工艺砌筑的墙体灰缝超薄，厚度只有1～2mm，大大减小水平灰缝产生的热桥作用，竖向缝不挂浆，且采用子母槽对齐卡紧，由于子母槽明显增加了竖向缝传热路径，竖向缝热桥基本消除，从而有效避免热桥现象，显著提高了墙体的保温性能。

2、施工简单方便，使用砂浆容器与配重块的配合，快速精准地控制砌块粘浆的厚度，保证每次灰缝的厚度控制在1～2mm，不仅实现了超薄灰缝砌筑，且施工效率高，大大缩短了工期。

3、提高砌体的承载力，由于本发明的方法砌筑的水平灰缝厚度较普通砌体明显降低，从而减弱了墙体内部复杂应力作用，也克服了传统铺浆法的厚度不均问题，有效提高了墙体力学性能和抗震性能。

附图说明

图1为砂浆容器的结构示意图。

图2为烧结页岩保温空心砌块轴测图。

图3为砌块在盛有砂浆的容器中进行粘浆的示意图。

图4为砌块在砌筑时阴阳榫槽对齐卡紧的示意图。

图5为砌块在砌筑时错缝搭砌的示意图。

图中各标号含义：1、母槽，2、子槽，3、手抓孔，4、砌块，5、砂浆容器，6、砂浆，7、弹簧，8、木板，9、搭接长度。

以下结合附图和具体实施例对本发明进一步解释说明。

具体实施方式：

如图1-图4所示，本发明的烧结页岩保温空心砌块粘浆法薄灰缝砌筑施工方法，其具体步骤为：

步骤1、基面清理和找平：将待砌筑的基面清理干净并将突出部分剔除；对基面用普通砂浆进行找平处理，并用水平尺检查平整度。

步骤2、放线：根据设计图纸确定墙体的边线、门窗洞口及构造柱位置线，控制偏差在允许范围内。

步骤3、立皮数杆：将皮数杆用水准仪统一竖立，使各皮数杆上标高相吻合，并对照设计图核对皮数杆上的皮厚；确定门窗台、过梁、圈梁的标高位置。

步骤4、砌块准备：如图2所示，砌块4选用烧结页岩保温空心砌块；砌块4应当边角整齐、无缺棱掉角，孔壁、孔勒、母槽1、子槽2和手抓孔3均应当完整。烧结页岩保温空心砌块以页岩为主要原料，以粉煤灰、锯末、钢矿渣等工业废弃物为辅助材料，并在生产原料中添加了粉煤灰、锯末、造孔剂烧制。在窑炉中烧制过程中在砌块内产生相互不连通的空隙或微孔，这些空隙或微孔的存在可大大降低砌块自重。砌块尺寸为：长×宽×高=248mm×365mm×249mm，孔洞率高达54%，使得该砌块自重不超过8.5kN/m³，且该砌块通过它的蜂窝状的网状结构提供良好的保温性能，实现单一墙体材料满足建筑节能65%目标要求。

步骤5、砂浆配置：常温下，将砂浆干粉和水按质量比1：4~1：5混合，用电动搅拌机搅拌均匀，静置5分钟即可使用，且搅拌后的砂浆需在2小时内使用。砂浆干粉的配比已经使用时间直接决定砂浆的粘稠度，加水过量会导致砂浆过稀无法粘浆砌筑，加水过少会导致砌块粘结砂浆过多，致使砌筑后灰缝厚度不均匀。因此，应严格按照上述比例与水混合使用。本发明中，砂浆干粉由以下原料按照以下重量百分比混合而成：硅酸盐水泥：45%～55%，粉煤灰：15%～25%，天然砂：25%～30%，聚合物胶粉1.5%～2.5%，保水剂：0.2%～0.3%。硅酸盐水泥为普通的硅酸盐水泥。与一般砌筑砂浆相比较，该专用砌筑砂浆的和易性好、粘结强度高、导热系数小，可提高砌体灰缝饱满度，增强其粘结性能，完全能够满足粘浆法超薄灰缝的施工工艺及要求。

步骤6、粘浆法砌筑：

（1）、将配置好的砂浆6倒入砂浆容器5内，如图1、图3所示，所述砂浆容器5的尺寸为600mm×400mm×150mm，砂浆容器5内壁的竖直方向上标有第一标线和第二标线，其中，第一标线距离砂浆容器5的内底面20mm，第二标线距离砂浆容器5的内底面100mm；砂浆容器5内设有木板8，木板8四角下方固定有弹簧7，弹簧7下端固定于砂浆容器5内底面；倒入砂浆容器3内的砂浆6上表面与第二标线平齐。

（2）、用夹具夹持砌块4放入盛有砂浆的砂浆容器5内粘浆。为了保证砌筑均匀且超薄的灰缝，需要严格控制砌块4沉入砂浆6表面5mm，其严格控制粘浆时间；如图2、3所示，第一块砌块4进行粘浆时，将砌块4置于木板8上，砌块4以自重压住木板8下降至最低位置，需要通过试验来设置弹簧7和木板8的规格，以保证第一个砌块4以自重正好压入砂浆面5mm，静置3~5秒钟提起并检查底部是否粘浆均匀饱满，否则重新粘浆。第二块及之后每块砌块进行粘浆时，每次将砌块4放置在容器内木板上松开夹具，再在砌块4上放置相应重量的一个或多个配重板，使砌块沉入砂浆面5mm。每次粘浆放置配重板的重量以满足将砌块4压入砂浆表面以下5mm为准。这样才能保证砌筑水平灰缝厚度为1~2mm。在砌筑过程中，当容器内砂浆表面与第一标线平齐时补充砂浆至第二标线；

（3）、对准皮数杆，依次将粘有砂浆的砌块4砌筑到指定位置，用橡皮锤轻敲摆正，如图4所示，相连接的两块砌块4两侧的子槽1和母槽2对应卡紧，砌筑时从墙体转角或丁字接头处开始向一侧进行，并保证砌块错缝搭砌，如图5所示，搭接长度9不小于100mm。

（4）、墙体转角处和丁字接头处应同时砌筑，使得纵横墙咬合连接紧密，对于不能同时砌筑的部位应预留斜槎，禁止留直槎。

步骤7、检查砌筑后的墙面平整度和垂直度。

为了说明本发明的施工方法得到的墙体的性能，发明人进行了如下的试验：

1、烧结页岩保温空心砌块砌体抗压性能试验

依据《砌体基本力学性能试验方法标准》（GB/T50129-2011）规定，本次抗压试件的尺寸为375mm×365mm×1250mm。试件砌筑在带吊钩的80mm厚的混凝土垫板上，砌筑方法完全依照本发明的上述方法的步骤进行。抗压试件参数见表1。

表1烧结页岩保温空心砌块砌体抗压试件主要参数

设计尺寸	砌块	专用砌筑砂浆	试件数量	灰缝厚度
					375×365×1250	MU10	M15	6	1~2mm

本次试验中，砂浆容器5大小为600mm×400mm×150mm；弹簧7距离砂浆容器长边75mm，距离短边112.5mm，弹簧7高度120mm，劲度系数8000N/m；木板长375mm，宽250mm，厚度6mm。所述配重板根据试验制作，其质量为1.6kg，长200mm，宽100mm，厚10mm。每放置一块配重板能够使木板8下端的弹簧7压缩2mm，保证砌块4刚好沉入砂浆5mm。试验中，砂浆干粉由以下原料按质量百分比混合而成：普通的硅酸盐水泥：45%，粉煤灰：25%，天然砂：27%，聚合物胶粉2.8%，保水剂：0.2%。砂浆由砂浆干粉与水以质量比1:4混合。

本次试验在YE-200A长柱压力试验机上进行，该压力机最大压力2000kN，满足试验要求。试验结果如表2所示。

表2烧结页岩保温空心砌块砌体抗压强度试验结果

由表2可以看到，该砌体抗压强度较高，说明烧结页岩保温空心砌块完全可以用于承重结构房屋；该砌体抗压强度变异系数仅有0.14，小于规范给定的值0.17，充分说明了采用本发明的粘浆法砌筑的试件其抗压性能较优。

2、烧结页岩保温空心砌块砌体抗剪强度试验

依据《砌体基本力学性能试验方法标准》（GB/T50129-2011）规定，本次抗剪试件尺寸为248mm×365mm×750mm。砌筑方法采用本发明所述的粘浆法砌筑。抗压试件参数见表2。

表3烧结页岩保温空心砌块砌体抗剪试件主要参数

设计尺寸	砌块	专用砌筑砂浆	试件数量	灰缝厚度
					248×365×750	MU10	M15	9	1~2mm

本次试验在YE-200A长柱压力试验机上进行，调整压力试验机量测范围至0~500kN，以满足本次试验要求。试验结果如表4所示。

表4烧结页岩保温空心砌块砌体抗剪强度试验结果

由表4可以看到，该砌体抗剪强度变异系数为0.18，亦小于规范给定的变异系数值0.20，说明采用本发明的粘浆法砌筑的试件抗剪性能更优。

3、烧结页岩保温空心砌块墙体热工性能试验研究

采用本发明的施工方法砌筑一片墙体热工性能试验试件，采用主规格砌块尺寸为365mm×248mm×249mm的烧结页岩保温空心砌块进行砌筑，其厚度为365mm，试件尺寸为1.65m×1.65m的墙体，灰缝厚度为1~2mm。本实验采用沈阳微特应用技术开发有限公司制备的WTRZ-1212型墙体稳态热传递性能试验机，依据GB/T13475-2008《建筑构件稳态热传递性质的测定标定和防护热箱法》，采用防护热箱法原理,同时综合标定热箱的方法，测定试件墙体的传热系数以及热阻。

防护热箱法检测围护结构传热系数原理是基于一维稳态传热,要检测的参量是流过试件的热流量Q1以及一些相应的温度值。检测Q1时,在试件两侧的热箱和冷箱内分别建立所需的温度、风速和辐射条件。达到稳定传热后,计量箱中加热量Qp为计量箱壁体散热量Q3、流过试件热量Q1以及边缘热损失Q2(试件内不平衡热流量)之和。

在防护热箱法中，计量箱被防护箱围绕，控制防护箱的环境温度，使试件内不平衡热流量Q₂和流过计量箱壁的热流量Q₃减至最小。理想状态是装置内安装一个均质试件，计量箱内部与外部的温度均匀一致，而且冷侧温度和表面换热系数是均匀一致时，那么计量箱内、外空气温度的平衡将意味在试件表面上温度平衡，反之亦然，即Q₂=Q₃=0。穿过试件的总热流量将等于输人计量箱的热量。

实际上，即使是均质试件，局部的表面换热系数也是不均匀的，尤其是靠近计量箱的边界。因而，靠近计量箱周边的内部和外部，无论是试件表面温度还是空气温度都是不均匀的。穿过试件的侧向热流Q₂与穿过计量箱壁的热流Q₃不可能同时都减少到0;本实验通过标定试验标定试件框外壁热流系数M₂和热箱外壁热流系数M₃，由公式

$\left.\begin{array}{c}{Q}_1=Q_p-Q_3-Q_2\\ Q_2=M_2\×{\mathrm{\Δ}}_{\mathrm{\θ}2}\\ Q_3=M_3\×{\mathrm{\Δ}}_{\mathrm{\θ}3}\end{array}\right\}---\left(a\right)$

计算试件内不平衡热流量Q₂和流过计量箱壁的热流量Q₃，并得出通过试件计量区域的热量Q₁。根据GB/T13475-2008《建筑构件稳态热传递性质的测定标定和防护热法》：

$\left.\begin{array}{c}{Q}_1=Q_p-Q_3-Q_2\\ R=A(T_{\mathrm{si}}-T_{\mathrm{se}})/Q_1\\ K=Q_1/A(T_{\mathrm{ni}}-T_{\mathrm{ne}})\end{array}\right\}---\left(b\right)$

式中：A——为试件计量区域面积，mW；

T_si——为试件热侧表面温度，K或℃；

T_se——为试件冷侧表面温度，K或℃；

T_ni——为试件热侧环境温度，K或℃；

T_ne——为试件冷侧环境温度，K或℃

由上述公式可计算试件墙体的热阻及传热系数。本次实验结果如下：

表5计量箱外壁内外表面面积加权平均温度

表6计量箱鼻锥内外表面温度

表7试件两侧平均温度及温差

根据GB/T13475-2008《建筑构件稳态热传递性质的测定标定和防护热法》可得环境温度T_n为：

$T_n=\frac{T_a\frac{Q_1}{A}+{\mathrm{\ϵh}}_r(T_a-T_r^{\′})T_s}{\frac{Q_1}{A}+{\mathrm{\ϵh}}_r(T_a-T_r^{\′})}---\left(c\right)$

式中：T_a——临近试件的空气温度，K或℃；

T_r′——所有与试件进行辐射换热的表面的辐射平均温度的平均值，既导流屏的平均温度，K或℃；

T_s——试件的表面平均温度，K或℃；

ε——辐射率，大多数建筑材料给定ε=0.9；

h_r——辐射换热系数，W/(m²·K)；这里的σ是斯蒂芬常数，σ=5.67×10^-8W/(m²·K4)；T_m为适合的平均辐射绝对温度，由上述公式可得冷、热箱空气平均温度及环境温度如表8所示：

表8冷、热箱空气平均温度及环境温度

表9冷、热箱温差及计量箱加热功率

由公式（b）计算试件墙体的传热系数K=0.476W/（m²·K），总热阻R=2.101m²·K/W，试件墙体的传热系数小于0.5W/（m²·K），根据《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ26-2010，满足建筑节能65%目标要求。传统砖或砌块墙体在未采用外保温措施条件下均难以达到现有建筑节能设计标准，除了本身砖或砌块导热系数较高的原因，且厚灰缝高热桥效应也使得传统墙体热工性能无法比拟烧结页岩保温空心砌块墙体热工性能。

Claims (4)

1.一种烧结页岩保温空心砌块粘浆法超薄灰缝砌筑施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）、将配置好的砂浆倒入砂浆容器（5）内，倒入砂浆容器（5）内的砂浆厚度为100mm；所述砂浆容器（5）的尺寸为600mm×400mm×150mm，砂浆容器（5）内壁的竖直方向上标有第一标线和第二标线，其中，第一标线距离砂浆容器（5）的内底面20mm，第二标线距离砂浆容器（5）的内底面100mm；砂浆容器（5）内设有木板（8），木板8四角下方固定有弹簧（7），弹簧（7）下端固定于砂浆容器（5）内底面；弹簧（7）距离砂浆容器（5）长边75mm，距离砂浆容器（5）短边112.5mm，弹簧（7）高120mm，劲度系数8000N/m；木板（8）长375mm，宽250mm，厚6mm；

2）、用夹具夹持砌块（4）放入盛有砂浆的砂浆容器（5）内粘浆，第一块砌块4进行粘浆时，将砌块（4）置于木板（8）上，砌块（4）以自重压住木板（8）下降至最低位置，保证第一个砌块（4）以自重正好压入砂浆面5mm，静置3~5秒钟提起并检查底部是否粘浆均匀饱满，否则重新粘浆；第二块及之后每块砌块进行粘浆时，每次将砌块（4）放置在容器内木板上松开夹具，再在砌块（4）上放置相应重量的一个或多个配重板，保证砌块沉入砂浆面5mm；在砌筑过程中，当砂浆容器（5）内的砂浆（6）厚度低于20mm时补充砂浆至100mm；

所述砌块尺寸为：长×宽×高=248mm×365mm×249mm，砌块自重不超过8.5kN/m³；

3）、对准皮数杆，依次将粘有砂浆的砌块（4）砌筑到指定位置，用橡皮锤轻敲摆正，相连接的两块砌块（4）两侧的子槽（1）和母槽（2）对应卡紧，砌筑时从墙体转角或丁字接头处开始向一侧进行，并保证砌块错缝搭砌；

4）、墙体转角处和丁字接头处应同时砌筑，使得纵横墙咬合连接紧密，对于不能同时砌筑的部位应预留斜槎，禁止留直槎。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3）中的搭接长度（9）不小于100mm。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述配重板质量为1.6kg，长200mm，宽100mm，厚度10mm。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述砂浆按照下列原料以下列重量百分比混合而成：硅酸盐水泥：45%～55%，粉煤灰：15%～25%，天然砂：25%～30%，聚合物胶粉1.5%～2.5%，保水剂：0.2%～0.3%。