磷石膏砌塊是以磷石膏為主要原料,經過一系列工藝加工制成的建筑墻體材料。其中,磷石膏是進行磷酸生產時的工業副產物,我國的磷石膏存量已超過70000萬t,年排放量超過7000萬t,而資源利用率卻只有 40%[1-2] 。磷石膏作為磷肥工業的廢渣,以往的處理方式多為堆存或填埋,不僅占用大量土地,還對環境造成嚴重污染。
美國的研究人員通過在磷石膏中摻入砂、波特蘭水泥、樹脂等材料,經高壓成型制備出強度可達38MPa 的高強度磷石膏砌塊[3]。德國、日本等國家在磷石膏砌塊的生產工藝和設備研發上處于領先地位,實現了磷石膏砌塊的規?;藴驶a[4]
國內科研機構和企業針對磷石膏砌塊進行了深入研究。在砌塊配方優化上,不斷探索各種添加劑和摻合料的最佳配比,如水泥、粉煤灰、礦渣微粉、纖維等,改善磷石膏砌塊的強度、耐水性、保溫隔熱性等性能[5-7]
本文將針對當前磷石膏砌塊施工技術研究中存在的不足,從磷石膏砌塊的施工工藝特點、質量控制要點、特殊環境下的施工技術措施等方面展開深入研究,旨在進一步完善磷石膏砌塊的施工技術體系。
1施工準備工作
1.1 材料準備
1.1.1磷石膏砌塊挑選
在挑選磷石膏砌塊時,外觀檢查是首要步驟。 根據GB/T23456—2018《磷石膏》[8、JC/T698——
2010《石膏砌塊》[9]和DB52/T1038—2015《磷石膏空心砌塊》[10]等規范,砌塊表面應平整光滑,無明顯的裂縫、孔洞、缺棱掉角等缺陷。對有明顯裂縫的砌塊,應堅決予以剔除,避免在施工過程中出現質量問題。根據相關標準,磷石膏砌塊的尺寸允許在一定范圍內有偏差。在施工現場,可使用鋼卷尺對砌塊的尺寸進行測量,隨機抽取一定數量的砌塊進行檢查,確保其尺寸符合要求。砌塊的性能指標直接關系到墻體的質量和使用功能,其斷裂強度、吸水率、軟化系數等性能指標應符合設計要求和相關標準。
1.1.2輔助材料準備
黏結劑作為連接磷石膏砌塊的關鍵材料,其質量至關重要。常用的黏結劑有石膏專用黏結劑和水泥基黏結劑。石膏專用黏結劑與磷石膏砌塊具有良好的相容性,黏結強度高,且凝結時間適中,便于施工操作。在選擇石膏專用黏結劑時,應確保其黏結強度不低于 0.5MPa ,初凝時間不少于1h,終凝時間不多于 4h 。水泥基黏結劑則具有較高的早期強度,適用于對墻體強度要求較高或施工環境較為潮濕的情況。
1.2 施工工具準備
施工工具與設備的準備是確保磷石膏砌塊施工順利進行的重要環節。常用的施工工具包括泥刀、鋸齒形刮板、水平尺、靠尺、線墜等。水平尺是施工中不可或缺的工具,主要用于檢測墻體的水平度??砍咭彩潜WC墻體平整度的重要工具。線墜主要用于檢查墻體的垂直度。此外,鋸子用于對砌塊進行切割,以滿足不同尺寸的施工需求。使用灰刀涂抹黏結劑時,要保證涂抹均勻,厚度適中,以確保砌塊之間的黏結強度。
2 施工工藝詳解
2.1 工藝流程
磷石膏砌塊施工的工藝流程較為復雜,需要嚴格按照步驟進行操作,以確保墻體的質量和穩定性。若廠家提供施工工序則按廠家步驟進行施工,若無說明則按照DBJ52/T093—2019《磷石膏建筑材料應用統一技術規范》[11第6.4條進行施工。其主要流程包括材料準備、基層處理、放線定位、設導墻、砌塊砌筑、構造柱施工、窗框安裝、接縫處理等。
拉結筋的設置對增強墻體的穩定性和抗震性能至關重要。按照設計要求,在墻體與主體結構的連接處,根據層高與砌塊高度應每隔一定高度設置拉結筋。拉結筋一般采用2根直徑為 6mm 或 8mm 的一級熱軋帶肋螺紋鋼筋,長度應滿足設計要求,通常伸入墻體內部不小于 500mm 。
灰縫處理包括水平灰縫和豎向灰縫。水平灰縫的厚度宜控制在 8~12mm ,豎向灰縫的寬度宜控制在 10~15mm 。
對門窗洞口等部位,應按照設計要求設置過梁和邊框。過梁一般采用鋼筋混凝土過梁或預制過梁,其長度和強度應滿足承載要求。邊框則可采用混凝土邊框或鋼邊框,確保洞口的穩定性和密封性。若門窗洞口的過梁設置不符合要求,在后期使用過程中,出現了洞口上方墻體開裂的現象,會給居民的生活帶來安全隱患。
2.2關鍵步驟解析
2.2.1 基層處理
現場施工中,許多施工單位在施工時都直接在樓板上鋪筑石膏黏結材料進行底層找平,然后在找平層上直接砌筑磷石膏砌塊。由于其內部存在多孔結構,吸水性較強,若墻基直接與潮濕的地面接觸,水分會逐漸滲透到砌塊中,導致砌塊受潮、軟化,降低墻體的強度和耐久性。長期受潮還可能引發墻體表面的霉變、泛堿等問題,影響墻體的美觀和室內環境質量。目前,已有規范要求加設高度不小于 200mm 的混凝土翻邊或水泥灰砂磚導墻,這樣可以大幅度地改善樓板面水分上傳的過程,但仍然有水分通過導墻上傳,為此建議在基層加導墻和作防潮層,防潮層所用材料有防水卷材、防水涂料、防潮砂漿。由于防水卷材施工過程中需要加熱設備而防水涂料要求接觸面平整,為此建議選擇防水砂漿作防潮層,厚度一般為 20~30mm 。
2.2.2 砌塊排列
標準中并沒有特別地提及砌塊排列問題,在砌筑時應著重考慮砌塊排列。由于磷石膏砌塊體積較大,切割將浪費大量材料和時間,在施工前可使用專用建模軟件進行排列并與廠家預訂合適尺寸的砌塊。在排列砌塊時,要考慮錯縫搭接,上下皮砌塊的豎向灰縫應錯開,距離不應小于砌塊長度的1/3。若豎向灰縫無法滿足錯開要求,應在灰縫中設置拉結鋼筋,這樣可以有效增強墻體的抗剪能力,防止墻體出現豎向通縫而導致開裂。
2.2.3 砌筑要點
砌筑前,需對磷石膏砌塊進行澆水濕潤處理,但要注意控制含水率,一般不宜超過 8% 。砌塊的砌筑順序應遵循“從下往上、先外墻后內墻”的原則。從墻體底部開始逐層砌筑,每砌完一層,需及時對墻體的垂直度和水平度進行檢查和調整,確保墻體的質量符合要求。在砌筑過程中,應嚴格控制灰縫的質量,確保其飽滿且分布均勻。水平與豎向灰縫的厚度需精準控制在 8~12mm ,并保持灰縫的橫平豎直,杜絕出現通縫現象。在墻體轉角處,可采用七分頭砌塊進行砌筑,保證轉角處的砌塊搭接牢固,增強墻體的穩定性。
2.2.4與主體結構連接
磷石膏砌塊與主體結構的連接方式主要分為柔性連接和剛性連接2種。其中,柔性連接通常通過使用黏結石膏將 10~15mm 的泡沫交聯聚乙烯帶牢固地黏貼于主體結構的梁或頂板底面。隨后,磷石膏砌塊砌筑至泡沫交聯聚乙烯帶的位置,從而實現與主體結構的柔性連接。這種連接方式能夠適應主體結構的變形,減少因結構變形對墻體造成的破壞。由于主體結構在風力作用下會產生一定的水平位移,采用柔性連接方式有效避免了墻體與主體結構之間出現裂縫。
剛性連接是墻體砌筑至接近梁或頂板底面處時,首先留置 20~25mm 的空隙,然后采取擠緊措施,并在至少間隔7d后,用黏結磷石膏將空隙嵌填密實。在與主體結構柱或墻進行剛性連接時,首先需將防腐木條利用鋼釘固定于主體結構柱或墻的側面,其間距應嚴格控制在 500mm 以內。隨后,在磷石膏砌塊的斷面凹槽內均勻涂抹黏結磷石膏,并通過砌塊凹槽與防腐木條的緊密嵌合,實現與主體結構的牢固連接。剛性連接方式能夠使墻體與主體結構形成一個整體,提高墻體的穩定性和抗震性能。
2.2.5有水區域使用磷石膏砌塊的問題
磷石膏吸水性強,在衛生間、廚房、外墻及陽臺等地方不應使用磷石膏砌塊。有水區域若未做好防水工序,會增加水分上傳的速度,磷石膏砌塊的不耐水性能會加速水分傳播并維持飽和狀態,影響后期裝飾層質量和美觀性。
2.2.6質量控制要點
磷石膏砌塊的施工需嚴格遵循相關標準,以確保墻體的各項性能滿足建筑要求。在墻體平整度方面,應嚴格依據GB50203—2011《砌體結構工程施工質量驗收規范》[2]判定,具體要求見表1。
表1填充墻砌體尺寸、位置的允許偏差檢驗方法

3結論與展望
3.1 結論
探討了磷石膏砌塊的施工技術,從其應用現狀入手,詳細闡述了施工準備工作、施工工藝以及質量控制要點。在施工過程中,對各個環節的精細把控至關重要。施工準備階段,對磷石膏砌塊及輔助材料的嚴格挑選以及對施工工具和施工現場的妥善準備,為后續施工的順利進行奠定了堅實基礎。施工工藝方面,墻體放線的準確性、砌塊排列的合理性、砌筑的規范性,以及與主體結構連接和門窗洞口處理的科學性,直接影響著墻體的質量和穩定性。明確的質量標準是確保磷石膏砌塊墻體達到預期性能的關鍵。
3.2展望
現有研究對磷石膏砌塊在復雜環境條件下的長期性、穩定性研究不夠深人,如在高溫、高濕、凍融循環等惡劣環境下,磷石膏砌塊的性能變化規律尚不明確,這在一定程度上限制了其在某些特殊建筑工程中的應用。
(1)磷石膏砌塊的生產工藝和設備還有待進一步優化,以提高生產效率、降低生產成本,增強其在建筑市場的競爭力。
(2)其性能將得到進一步優化,在耐水性、耐久性等方面取得突破,從而拓展其在更多建筑場景中的應用,包括一些對材料性能要求較高的潮濕環境或長期暴露在外的建筑部位。
(3)相關部門應繼續完善磷石膏砌塊的相關標準和規范,為其生產、施工和質量驗收提供更明確的指導,促進磷石膏砌塊行業的健康、有序發展,
參考文獻:
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