論文導(dǎo)讀：環(huán)保已經(jīng)成為全世界人類普遍關(guān)注的話題。人們期盼著環(huán)保節(jié)能型綠色建材的大力開發(fā)和應(yīng)用。那么該種新型石膏墻板就被稱為配筋灌孔速成墻板。
如今，環(huán)保已經(jīng)成為全世界人類普遍關(guān)注的話題。據(jù)美國的一項(xiàng)調(diào)查顯示，室內(nèi)空氣中可檢測出500多種揮發(fā)性有機(jī)物，而在眾多室內(nèi)污染源中，建材是最大的污染源，已嚴(yán)重威脅人們的身體健康乃至生命安全。人們期盼著環(huán)保節(jié)能型綠色建材的大力開發(fā)和應(yīng)用。
世界上許多國家在20世紀(jì)二、三十年代已著手墻體材料的改革，逐步推動墻體材料的環(huán)保化。我國的政策導(dǎo)向也是禁用實(shí)心黏土磚，發(fā)展新型墻體材料產(chǎn)品，這也被各地設(shè)計施工單位、房地產(chǎn)開發(fā)商等廣泛接受。但是，這種產(chǎn)品替代不能只追求形式上的“禁實(shí)”，而應(yīng)注重替代產(chǎn)品質(zhì)量和功能的提升。鑒于此，建設(shè)部、國家經(jīng)貿(mào)委等聯(lián)合發(fā)布，《關(guān)于在住宅建設(shè)中淘汰落后產(chǎn)品的通知》，通知中明確指出：逐步限時禁止使用傳統(tǒng)的實(shí)心黏土磚。各地也在采取相應(yīng)的措施，抓緊做好實(shí)心黏土磚的替代材料及制品的銜接工作，積極推廣采用新型建筑結(jié)構(gòu)體系及與之相配套的新型墻體材料[1]。
1 石膏作為新型墻體材料的可行性
隨著生態(tài)建筑和綠色建材概念日益為人們所接受，以石膏為主體的綠色建材在我國也越來越受到建筑業(yè)界的關(guān)注，這是因?yàn)椋旱谝唬嗍且环N公認(rèn)的綠色建材。石膏建材制品對人體無害，在長期使用過程中不會有任何有害氣體釋放；同時，石膏具有無放射性、沒有重金屬的危害。而且石膏可入藥，也可做食品添加劑。第二，我國天然石膏資源十分豐富，儲量居世界首位。第三，由于我國環(huán)境保護(hù)的迫切性，大量化學(xué)石膏（磷石膏、脫硫石膏、欽石膏等）的處理已成當(dāng)務(wù)之急。發(fā)展石膏建材可以將化學(xué)石膏變廢為寶，增加了其利用價值。石膏建材廢品經(jīng)處理可以回收循環(huán)利用。
因此，無論是從生態(tài)建筑、環(huán)境保護(hù)，還是從資源開發(fā)和化學(xué)石膏的綜合利用來看，石膏建材在我們國家都是一種應(yīng)該大力研究開發(fā)的綠色建筑材料。
2 玻璃纖維石膏空心墻板與速成建筑體系簡介
2.1 新型速成墻板的概述
速成墻體是由專門的生產(chǎn)設(shè)備采用熟石膏、玻璃纖維及適量的防水添加劑加工而成的大規(guī)格空心墻體，成品的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格為12m×3m（寬×高），厚度為120mm，使用時可以根據(jù)需要切割成不同的尺寸。
空心墻體兩側(cè)的肋厚13mm，中間的肋厚20mm，孔洞與孔洞中心之間的距離為250mm，孔洞的尺寸為230mm×94mm，圖2為切割成高度為360mm的空心速成墻體，圖3為空心速成墻體橫截面的細(xì)部尺寸。碩士論文，新型墻體。
2.2新型速成墻板的生產(chǎn)工藝
速成墻板生產(chǎn)線主要工藝流程采用電腦自動控制系統(tǒng)完成，根據(jù)生產(chǎn)工藝流程、生產(chǎn)車間各部件的布置以及實(shí)際操作的需要，配置各系統(tǒng)控制站，各控制站完成對其所控制范圍內(nèi)的生產(chǎn)流程的操作與鑒定，并能完成數(shù)據(jù)、圖形及狀態(tài)的顯示，實(shí)施必要的過程控制等功能，生產(chǎn)該種速成墻板的工藝流程示意圖如下[2] [3]：
攪拌石膏 —→澆注第一層石膏—→ 抹平第一層石膏—→ 往第一層石膏上鋪絞碎的玻璃纖維—→ 將玻璃纖維滾壓入石膏—→ 在有絞碎的玻璃纖維的石膏上每隔一個插一個板芯—→ 鋪上第二層鉸碎的玻璃纖維—→ 搗實(shí)第二層玻璃纖維—→ 插另一塊板芯—→ 澆注第二層石膏—→ 鋪?zhàn)詈笠粚硬ＡЮw維—→ 將最后一層玻璃纖維滾壓入石膏—→ 用刮板將石膏表面抹平二到三遍—→ 墻體初凝前最后刮一次—→ 石膏板進(jìn)一步硬化—→ 將板芯從石膏板中抽出—→ 伸出兩個墻體支撐架支撐住墻板—→ 將工作臺傾斜85度—→ 將石膏板從傾斜的工作臺上搬運(yùn)至存儲架上或干燥間內(nèi)—→ 徹底干燥后即可使用。
2.3 新型速成墻板的技術(shù)指標(biāo)
2.3.1 面密度
面密度，即墻板每平方米的重量。碩士論文，新型墻體。空腔速成墻板的面密度為40 kg/m2，作為填充墻來說，這是非常理想的數(shù)據(jù)。從文獻(xiàn)[6]及有關(guān)資料查得，目前工程中常用的GY板的面密度為110 kg/ m2，泰柏板為95kg/ m2，雙面抹灰的加氣混凝土砌體240厚為248kg/ m2，GRC板為48kg/m2。前三種材料價格與速成墻板相差無幾，GRC板則比速成墻板高約10元kg/m2。由此可見，作為隔墻來使用，速成墻板具有質(zhì)量輕、價格低等優(yōu)點(diǎn)。
該種空心玻璃纖維石膏墻板灌孔后用作承重結(jié)構(gòu)，施工速度快，安裝方便，如果灌孔的同時在空心石膏墻板的空腔內(nèi)布置豎向鋼筋，那么該種新型石膏墻板就被稱為配筋灌孔速成墻板。
填充混凝土后的速成墻板的面密度為250 kg/ m2，可以作為承重墻。而一般的240厚實(shí)心粘土磚砌體雙面抹灰后的面密度為524 kg/ m2，240厚多孔粘土磚砌體雙面抹灰后的面密度為420kg/ m2。因此，灌孔速成墻板無論對降低建筑物基礎(chǔ)成本，還是減少地震作用，都是非常有利的[4]。隨著實(shí)心粘土磚的禁止使用，灌孔速成墻板將成為承重墻的替代材料之一。
顯而易見，無論作為填充墻，還是作為承重墻，速成墻板都有著其它材料不可比擬的優(yōu)勢，它更符合輕質(zhì)高強(qiáng)、質(zhì)優(yōu)價廉的選材標(biāo)準(zhǔn)和材料發(fā)展方向。
2.3.2承載能力[2]
120mm厚的速成墻板直立狀態(tài)時每米寬度的豎向承載力稱為線承載力。根據(jù)澳大利亞RBS公司提供的試驗(yàn)資料，空腔速成墻的線承載力為60KN/m，填充C30混凝土的墻板，其線承載力為750KN/m。碩士論文，新型墻體。按照6層住宅計算，底層最大荷載約為172kN/m。可見，灌孔纖維速成墻板原理上可以用于多層住宅而滿足豎向承載力要求。目前國內(nèi)以灌孔速成墻板為主要承重材料的建筑，天津已做到了六層。碩士論文，新型墻體。
山東建筑大學(xué)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)室已做了大量關(guān)于其豎向承載力的試驗(yàn)。試驗(yàn)表明，作為承重結(jié)構(gòu)，其承載力完全滿足要求。
2.3.3 耐火性能
由公安部天津消防科學(xué)研究所提供的檢驗(yàn)報告顯示，空腔速成墻板的耐火極限不低于83分鐘，燃燒性能A級，為非燃燒體。文獻(xiàn)[5][6]中均規(guī)定，一級建筑物房間隔墻的耐火極限為0.75小時，非承重墻、疏散走道兩側(cè)隔墻的耐火極限為1小時。碩士論文，新型墻體。顯然，空腔速成墻板作為隔墻是滿足防火要求的。
對于孔內(nèi)灌注混凝土的速成墻板，RBS公司提供的資料為，其隔火率為4小時。我國建筑防火規(guī)范規(guī)定，一級建筑物防火墻的耐火極限為4小時，承重墻、樓電梯間墻為3小時；高層民用建筑防火規(guī)范規(guī)定，一級建筑物防火墻的耐火極限為3小時，承重墻、樓電梯間墻和住宅單元間墻為2小時[5][6]。顯然，灌孔承重墻體也滿足我國現(xiàn)行防火規(guī)范的要求。
2.4 新型速成墻板的環(huán)保、節(jié)能效益
2.4.1 速成墻板的主要成分為石膏，這就從根本上肯定了這種板材的綠色環(huán)保價值。它不含任何粘土成分，而石膏可回收利用的特點(diǎn)更加確定了其節(jié)約能源、符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的優(yōu)勢。而其巧妙的大孔構(gòu)成，可方便地填充各種輕質(zhì)材料來滿足保溫、隔熱、防火、隔音等使用要求，從而替代其他或昂貴或笨重的填充材料；若填充混凝土，則可用做承重墻，從而徹底淘汰粘土磚，節(jié)省耕地，保護(hù)土地資源。
2.4.2 如果能綜合利用化學(xué)石膏，則可解決我國大量化學(xué)石膏堆棄所造成的占用土地、污染環(huán)境等問題。
2.4.3 速成墻板可方便地用于鋼框架結(jié)構(gòu)，由于其具有自重輕，施工方便等特點(diǎn)，在工程中不僅能節(jié)省鋼材用量30%，而且能縮短施工工期，這都直接創(chuàng)造了效益。
2.4.4 速成墻板僅120mm厚，在建筑面積不變的情況下，可增大使用面積8%~10%，這無論對消費(fèi)者還是開發(fā)商而言，都是巨大的誘惑，能夠促進(jìn)房屋的銷售和開發(fā)。
除了上述幾項(xiàng)性能優(yōu)勢外，速成墻板還有消能減震、制作方便、用途廣泛、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)、建筑速度快、方便穿設(shè)管線、降低投資等優(yōu)勢。速成墻板的開發(fā)應(yīng)用，可以節(jié)約土地、保護(hù)國土資源、節(jié)約能源、減低能耗、綜合利用工業(yè)廢料、保護(hù)環(huán)境，符合可持續(xù)發(fā)展的需要。它將會帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益和良好的社會效益[2][3]。碩士論文，新型墻體。
3 玻璃纖維石膏板在建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)用中的發(fā)展和研究現(xiàn)狀
速成墻板(Rapid Wall)是澳大利亞速成建筑有限公司(RBS)于1990年開發(fā)的專利產(chǎn)品，是一種防水玻璃纖維輕質(zhì)石膏空心大板。在孔腔中澆筑混凝土，既可以作為垂直結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受豎向荷載和水平荷載，又可以作為現(xiàn)澆密肋梁樓板的模板，與鋼筋混凝土共同工作，構(gòu)成樓板。
該種墻板在澳大利亞的應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)成熟。RBS建筑體系作為一項(xiàng)新技術(shù)在澳洲得到推廣應(yīng)用，目前占有澳洲建筑市場5%左右。主要應(yīng)用在低層、多層以及小高層民用建筑上，包括：公寓、住宅、各種類型的townhouse ,以及超市、圖書館、音樂廳、電影院等商業(yè)建筑和公用建筑，廠房、倉庫也有一定規(guī)模的應(yīng)用。
這種房屋的優(yōu)點(diǎn)在于澆筑混凝土不需要模板，墻板表面光滑潔凈，便于室內(nèi)裝飾裝修，施工速度快，房屋的有效使用面積大。但作為一種新型的承重結(jié)構(gòu)體系房屋，還有許多技術(shù)問題需要作進(jìn)一步研究，包括如何分析房屋的內(nèi)力、如何驗(yàn)算墻體的承載力、房屋的抗震性能怎樣以及構(gòu)造措施等。目前對于這種承重墻板房屋的研究還不是很多。為了使速成墻板建筑體系能夠替代磚混結(jié)構(gòu)體系，實(shí)現(xiàn)速成墻板在我國的推廣應(yīng)用，尚需進(jìn)行大量的試驗(yàn)研究。
3 結(jié)語
鑒于以上的敘述，玻璃纖維速成石膏墻板具有較好的環(huán)保、節(jié)能效益，在未來的住宅結(jié)構(gòu)體系中有著廣泛的應(yīng)用前景，有必要對其進(jìn)行系統(tǒng)的試驗(yàn)和理論研究。為建筑行業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益和良好的社會效益�！ �
參考文獻(xiàn)
[1]鄭樹海，混凝土灌芯速成墻板偏心受壓性能的試驗(yàn)研究與有限元分析[學(xué)術(shù)論文]天津：天津大學(xué)2004年1月1－2。
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