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石膏砌塊是以天然石膏或化學(xué)石膏為主要原材料,經(jīng)加水?dāng)嚢?、澆注成型和干燥制成的塊狀輕質(zhì)隔墻材料,其外形為長方形,縱橫邊緣分別設(shè)有榫頭和榫槽。生產(chǎn)中允許加入纖維增強(qiáng)材料或其它集料,也可加入發(fā)泡劑、憎水劑。適用于工業(yè)和民用建筑中的非承重內(nèi)隔墻,具有構(gòu)造簡單、墻體較薄、防水性能優(yōu)良、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)。
國外石膏砌塊起源于20世紀(jì)中葉,目前世界生產(chǎn)量數(shù)千萬平米,其中法國年產(chǎn)量達(dá)1700萬平米,而國內(nèi)起步較晚,且以手工生產(chǎn)為主,目前國內(nèi)產(chǎn)量約在300萬平米左右,而我國的建筑習(xí)慣和建筑結(jié)構(gòu)和歐洲非常相似,作為新一代的隔墻材料,石膏砌塊在國內(nèi)肯定會(huì)有非常強(qiáng)的市場前景。
在此,對石膏砌塊的性能特征及與部分目前存在的主要隔墻材料的對比進(jìn)行分析,以下數(shù)據(jù)為根據(jù)北京市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)委員會(huì)《新技術(shù)》和《石膏砌塊應(yīng)用技術(shù)手冊》中提供的數(shù)據(jù)整理:
1.重量
作為輕質(zhì)墻材,重量是其最重要的特性之一,石膏砌塊可分空心石膏砌塊和實(shí)心石膏砌塊兩種,根據(jù)JCT698-2010《石膏砌塊》標(biāo)準(zhǔn),目前空心砌塊的表觀密度為400~700kg/m3,實(shí)心砌塊表觀密度不大于1000kg/m3,單塊重量均小于30kg,易于一個(gè)成年人搬運(yùn),在施工時(shí)無需借助其它施工機(jī)具搬運(yùn),提高砌筑速度。石膏砌塊砌筑的墻體單位面積的質(zhì)量,只是粘土空心砌塊、GRC輕質(zhì)墻板、粉煤灰加氣混凝土砌塊、灰砂加氣混凝土的1/2左右,使建筑物的總體荷載明顯降低。
2.施工可操作性及保證墻體質(zhì)量
石膏砌塊具有可鋸、可釘、可刨和可鉆孔、可粘結(jié)等可加工性特點(diǎn),采用干法施工方便快捷,無建筑垃圾、可修補(bǔ),不需龍骨加固,裝修不用抹面,施工效率高。一名工人每天可鋪砌20—40m2石膏砌塊墻面,因無需吊裝設(shè)備,隔墻所需五金件及配套件較少,操作簡單。并且在墻上埋設(shè)電線或其它管線也比較簡單,可先用工具在墻上開孔或開槽,安完管線或插座的設(shè)備后,用膩?zhàn)臃忾]即可。徹底克服了以往因墻體結(jié)構(gòu)影響限制,造成電線走彎路、回路,在墻體到處打眼、鉆洞等弊端,為室內(nèi)電氣管線的鋪設(shè)、安裝提供了條件。
加氣混凝土根據(jù)國家定額每立方砌墻使用人工為1.475個(gè),按100mm墻厚折算為每人工日砌筑6.8平方,砌筑速度遠(yuǎn)低于人均20平米的石膏砌塊。
3.防火性能
石膏砌塊因其特殊的分子結(jié)構(gòu)(CaSO4·2H2O)中含有的結(jié)晶水,溫度升高是可以釋放水分,以80mm砌塊為例,每m2石膏砌塊在燃燒時(shí)將釋放15kg水蒸氣,一面高3m長5m的隔墻能釋放出200kg水后溫度才會(huì)繼續(xù)升高,失水后形成的無水硫酸鈣是良好的不燃性熱絕緣體,能有效阻止火勢蔓延,具有特殊的防火性能。經(jīng)國家固定滅火系統(tǒng)和耐火構(gòu)件質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心(天津)實(shí)驗(yàn),80mm厚實(shí)心石膏砌塊耐火極限達(dá)到3小時(shí)。是一種防火性能優(yōu)良的新型優(yōu)質(zhì)墻體材料。
4.健康性
隨著人們物質(zhì)文化生活的提高,健康是目前社會(huì)上出現(xiàn)頻率最高的詞之一,飲食住行都與健康有關(guān),過去我國對建筑健康的要求很低,或者說沒有要求,但隨著社會(huì)的發(fā)展,建筑健康日益成為人們關(guān)心的問題,石膏因其無毒無害、調(diào)節(jié)空氣濕度等優(yōu)點(diǎn),在世界上有最環(huán)保建筑材料的說法,而加氣混凝土中的主要成分之一的粉煤灰,含有汞、砷、鉛、鎘等有毒無量元素和天然放射性元素,還含有苯并芘等高活性間接致癌物質(zhì)。
5. 隔聲性能
以同樣120mm厚度墻體計(jì)算,石膏砌塊(無需抹灰)計(jì)權(quán)隔聲量Rw是45.5dB,雙面抹灰(10mm)的粉煤灰加氣混凝土砌塊為40 dB,240mm雙面抹灰(10mm)的粉煤灰加氣混凝土砌塊為47 dB,而200mm石膏砌塊墻體為52 dB,可見,在隔聲方面,石膏砌塊對于加氣混凝土砌塊有很大的優(yōu)勢。
另外,100mm石膏砌塊和150mm雙面抹灰(10mm)的粉煤灰加氣混凝土砌塊的計(jì)權(quán)隔聲均為44 dB,也就是說在做內(nèi)隔墻時(shí),100mm的石膏砌塊墻可代替170mm的粉煤灰砌塊墻,每米內(nèi)墻可節(jié)省0.07m2室內(nèi)面積,一套100m2層高3m的住宅可節(jié)省面積5m2。
6.隔熱性能
當(dāng)墻體的厚度一定時(shí),其導(dǎo)熱系數(shù)越小,熱絕熱系數(shù)越大。石膏因硬化后為多微孔結(jié)構(gòu)體,具有良好的保溫隔熱性能夠,其導(dǎo)熱系數(shù)為0.17Kcal/m2·h·℃僅是磚的1/3,普通混凝土的1/5,石材的1/8。
7.墻體穩(wěn)定性
石膏砌塊是一種具有延性特點(diǎn)的墻體材料,石膏的體積穩(wěn)定性在框架結(jié)構(gòu)中能長期保持緊密結(jié)合,石膏砌塊墻體能與框架結(jié)構(gòu)一起同步變形。由于體積穩(wěn)定性的特點(diǎn),只要使石膏砌塊與框架結(jié)構(gòu)之間連接措施到位,就能有效地防止地震中墻體與框架之間的脫位。
石膏砌塊因其建筑材料和砌筑輔料均采用石膏基產(chǎn)品,無冷熱膨脹差,而其它材料,比如粉煤灰加氣砌塊,因基材和砂漿之間的熱性能值差別很大,由溫度引起的砌塊和砂漿之間的應(yīng)力較大(熱沖接力),且加氣混凝土砌塊的干燥收縮值為0.3mm/m~0.5mm/m,是普通粘土磚的4倍,線膨脹系數(shù)也比普通粘土磚大的多,導(dǎo)致其變形量很大,造成墻體開裂。
加氣混凝土砌塊的毛細(xì)吸水作用很差,其單端吸水為先快后慢,吸水時(shí)間長,24h內(nèi)吸水較快,以后漸慢,知道10D才達(dá)到平衡,但量不多,所以如果基層處理不好,將不斷吸收砂漿中的水分,使砂漿未達(dá)到強(qiáng)度前就失去水化條件,造成抹灰開裂空鼓。
8.環(huán)保性
石膏產(chǎn)品受生成機(jī)理的影響,是一種可循環(huán)使用的材料,即石膏產(chǎn)品砌筑成墻厚,若預(yù)拆除,可將拆除的石膏砌塊廢料送到石膏粉廠進(jìn)行回收利用,根據(jù)實(shí)驗(yàn)室結(jié)果,如此往復(fù)10次后,石膏強(qiáng)度僅降低4%,而包括粉煤灰加氣砌塊在內(nèi)的其它墻體材料均為不可逆反應(yīng)生成,墻體拆除后只能形成建筑垃圾。
9.成本(經(jīng)濟(jì)性)
以100mm石膏砌塊和150mm加氣粉煤灰砌塊在山東泰安市場為例進(jìn)行分析,兩種材料目前泰安出廠價(jià)分別為21元/m2和20.3元/m2(135元/m3),石膏砌塊成墻價(jià)格(含人工輔料)30元/m2,粉煤灰砌塊砌筑費(fèi)用(含人工輔料)18元/m2,單面抹灰費(fèi)用(含人工輔料)30元/m2,這樣,每平米達(dá)到可掛膩?zhàn)映潭鹊某蓧?,石膏砌塊成墻綜合造價(jià)為51元/m2,粉煤灰砌塊成墻綜合造價(jià)為98.3元/m2。若全部以150mm厚度計(jì)算,石膏砌塊材料價(jià)格為28元/m2,砌筑費(fèi)用33元/m2,仍比加氣混凝土節(jié)省37.3元/m2,可見,石膏砌塊在市場推廣方面具有無可比擬的價(jià)格優(yōu)勢。
綜上,石膏砌塊在隔音、隔熱、健康、重量、造價(jià)等方面都有其優(yōu)異的性能,是一個(gè)非常值得推廣利用的新型建筑材料,相信隨著國內(nèi)脫硫石膏處理技術(shù)的日益發(fā)展,石膏砌塊作為石膏建材的支柱性產(chǎn)品,肯定會(huì)走向成熟,成為國內(nèi)內(nèi)隔墻材料的主力軍。