砌筑用水泥砂浆,是砌筑墙体时不可或缺的主要材料之一,有了它,许多分散的砖块才能紧密团结成一个牢固的砌体。
在建筑墙体中,水泥砂浆被夹在相邻两个砖块之间紧紧粘住两个砖块,厚度约10mm左右,在整个墙体中和墙面上所占的比例都不大。但由于水泥砂浆的传热性能比烧结砖好,导热系数达0.93115W/m.k,高于烧结制品的墙体材料。所以,这些看似不起眼的墙面上的水泥砂浆所构成的“灰缝”就成了热量行走的“快速通道”而被称之为“热桥”。墙面上的灰缝越多,所占的面积越大,热桥也越多、越畅通,墙体的保温隔热性能也越差。几种墙体材料的导热系数见表1。
几种墙体材料的导热系数
表1

同样是砌筑1M高的墙体,如果采用外形尺寸为240mmX115mmX53mm的标准普通实心砖时,要砌16层,就会有16条水平灰缝,灰缝面积占墙面的20.3%;
当采用外形尺寸240mmX115mmX90mm的烧结多孔砖时就只需砌10层,只有10条水平灰缝。灰缝面积是墙体面积的15.4%;
当采用外形尺寸为240mmX240mmX190mm的烧结空心砖时更只需砌5层,只有5条水平灰缝,灰缝面积只有墙面的8.8%;
当采用外形尺寸为240mmX240mmX240mm的烧结空心砖时,更只需砌4层,只有4条水平灰缝,灰缝所占面积仅为墙面的7.84%!
几种墙体材料的技术参数和砌筑技术参数见表2和表3。

表3 墙体厚240mm,每1m2墙面的砌筑技术参数

可见:适当加大墙体材料的外形尺寸可以有效地减少墙面的灰缝数量、缩减墙面灰缝所占的面积,减少热桥提高墙体的保温隔热性能。我们说“适当加大墙体材料的外形尺寸”,是指“适当加大”时必须遵循以下的基本条件:
1、符合建筑摸数:我国的建筑模数规定长度方向为1M,高度方向为0.1M,“烧结多孔砖和多孔砌块”及“烧结空心砖和空心砌块”的国家标准中都规定了外形尺寸的尾数必须是40mm或90mm,这样,加上10mm灰缝分别成为50mm或100mm,符合建筑模数。
2、适应当地墙体厚度:我国幅原辽阔,东、西、南、北的地理环境,气候条件,人们的居住、建筑习惯不尽相同。例如:北方喜用墙厚常为370mm,还有500mm或更厚,南方则多用墙体厚度180mm或200mm,而绝大多数地区常采用墙厚为240mm,因此这个尺寸也正是该墙体材料保温性能最好的方向,如矩形(条形)孔多孔砖孔的长边必须“迎面”。
3、适应砌筑操作方法:目前,在我国仍以手工砌砖为主的条件下,单块砖的重量应充分考虑,当采用单手拿砖时,单砖重量宜小于5kg,采用双手拿砖时,单砖重量也不宜超过15kg。
4、满足砌筑要求:由于多孔砖和空心砖不能现场“砍砖”,为满足砌筑时相邻两层砖必须“压缝”及调整尺寸、生产单位应向用户提供一定数量(约10%)的“配砖”。其中:
当主砖为外形尺寸240mmX115mmX90mm的多孔砖时,可以采用外形尺寸为240mmX115mmX53mm的普通实心砖为配砖;
当主砖为外形尺寸240mmX240mmX90mm的多孔砖时,可以采用外形尺寸为240mmX115mmX90mm的多孔砖为配砖。
当主砖为外形尺寸240mmX390mmX90mm的多孔砖时,可以用外形尺寸为240mmX115mmX90mm或外形尺寸为240mmX240mmX90mm的多孔砖为配砖。
当主砖为外形尺寸240mmX240mmX240mm的空心砖时,可以用外形尺寸为240mmX240mmX190mm的空心砖为配砖。
当主砖为外形尺寸390mmX240mmX240mm的空心砖时,可以用外形尺寸为240mmX240mmX2400mm或外形尺寸为240mmX240mmX190mm的空心砖为配砖。
5、照顾烧结砖的生产工艺要求:由于矩形孔和条形孔的多孔砖的孔的宽度往往小于14mm,空气很难通过,孔越长,空气越难在孔中流动,砖坯在干燥时中部干燥较慢容易产生裂纹,特别是泥料的干燥敏感性系数较高时,困难更大,因此,砖的高度(切断尺寸)以90mm较佳,也正符合其砌筑时必须孔洞朝天符合建筑模数。
适当加大墙体材料的外形尺寸的优点决不仅仅是助推建筑节能。它还有:
1、提高建筑物的抗震能力:历次地震证明:“墙体上的灰缝是墙体的薄弱环节”。这不仅因为砌筑用水泥砂浆的强度往往低于烧结砖,更因为砌筑时砖缝的灰浆饱满度不可能达到100%,这就大大削弱了砌筑水泥砂浆对相邻两块砖的粘结强度。当采用外形尺寸较大的墙体材料时,墙体的薄弱环节减少了,其抗震能力也就提高了,例如:当选用外形尺寸为390mmX240mmX240mm的空心砖时其墙上灰缝就比采用外形尺寸为240mmX115mmX53mm的标准普通实心砖减少约69%,详见表三,单块墙体材料的体积和砌体砖缝的关系曲线图见图1。
2、节约砌筑用水泥砂浆砂如上述“1”当采用外形尺寸为390mmX240mmX240mm的空心砖砌筑时其砌筑水泥砂浆的用量还不到采用外形尺寸为240mmX115mmX53mm的标准普通实心砖的三分之一,这不仅节约下了生产、运输水泥及水泥砂浆的能耗,也降低了建筑成本,须知,砌筑用水泥砂浆比烧结砖更贵!

几种墙体材料的砌砌筑时的技术参数见表3,单块墙材体积和砌体中砖缝(水泥砂浆)的关系曲线见图2。

3、降低砌砖工人的劳动强度,提高工效。砖工在做1M3砌体时,如果用的是外形尺寸为240mmX115mmX53mm的普通实心砖,要拿总重约1310kg共512块(不包括损耗,下同)的砖和铺设约0.011M3砌筑水泥砂浆。如果采用外形尺寸为390mmX240mmX240mm的空心砖时,只需拿总重不过600kg共40块砖和铺设约0.007M3的砌筑水泥砂浆。负重减少了八成,拿砖的动作频次减少了九成多,铺设砌筑水泥砂浆的数量也少了三成,能不省力、省时、提高工资吗?
目前,不论是国产装备或是在较大型的烧结砖生产企业,制作这类较大砖块在技术上已不是问题,关键在于改变人们的建筑观念和砌筑时的操作习惯。
其实,这类较大的砖块,古已有之,君不见古老城墙的城墙砖,特别是两千多年前修建万里长城时用的“长城砖”的单块体积不是比现在的“标准普通实心砖”大了十好几倍吗?就是在上个世纪70年代修建南京长江大桥时,其桥头堡上所用的长达1M的“楼板砖”不也是当时的南京新宁砖瓦厂生产的烧结砖吗?
附注:
关于表2、表3的几点说明:
1、根据国家标准,砖的外形尺寸的标注方法是:
对于实心砖和多孔砖,前两组数字为挤出成型时的挤出断面的尺寸,最后一组数字为切坯时的切断尺寸。这是因为它们在砌筑时都是大面(孔洞)朝天,这最后的一组尺寸是砌筑时的砖的高度尺寸。
对于空心砖则是第一组尺寸为切坯时的切断尺寸;后两组数字才是挤出成型时的挤出断面的尺寸。这是因为空心砖在砌筑时孔洞沿墙的走向水平放置,其最后一组尺寸才是砌筑时的砖的高度尺寸。
2、由于各地原料的化学成份,各家砖厂生产工艺、砖坯的密实程度及焙烧火候不尽相同,同一规格型号的砖的单块重量和体积密度,不可能完全一样,表中所列数字为四川省红色页岩挤出压力3MPa左右,砖正好烧熟的数据,仅供参考。
3、表中所列“每1m3块数”为其砖块的自然体积,不等于砌筑时每1m3砌体的用砖量。这是因为砌筑时,砌筑用水泥砂浆要占用一部份体积。
例如:用外形尺寸为240mmX115mmX53mm的普通实心砖作1m3的砌体理论上只需512块。在建筑定额里,考虑到损耗也只给出了535块/m3的指标。
4、表中所列墙面上的砖缝面积可以认为就是“热桥”的面积。
5、由于砌筑时“灰缝饱满度”不可能是100%,特别是空心砖,孔洞沿墙的走向水平放置,竖直灰缝中的砂浆更少得可怜。所以表中所列“砖缝体积”远远大于砌筑水泥砂浆的实际使用量。
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