淺談石膏材料在裝配式建筑中的應(yīng)用及成功案例分析

P.淺談石膏材料在裝配式建筑中的應(yīng)用及成功案例分析Chaper1裝配式建筑將成為主流2016年2月21日中共中央國務(wù)院《關(guān)于進一步加強城市規(guī)劃建設(shè)管理工作的若干意見》提出，力爭用10年左右時間，使裝配式建筑占新建建筑的比例達到30%。住房城鄉(xiāng)建設(shè)部有關(guān)人士透露，根據(jù)《建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展綱要》的要求，到2020年，裝配式建筑占新建建筑的比例20%以上，直轄市、計劃單列市及省會城市30%以上，保障性安居工程采取裝配式建造的比例達到40%以上。新開工全裝修成品住宅面積比率30%以上。直轄市、計劃單列市及省會城市保障性住房的全裝修成品房面積比率達到50%以上。到2020年，基本形成適應(yīng)建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的市場機制和發(fā)展環(huán)境、建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化技術(shù)體系基本成熟，形成一批達到國際先進水平的關(guān)鍵核心技術(shù)和成套技術(shù)，建設(shè)一批國家級、省級示范城市、產(chǎn)業(yè)基地、技術(shù)研發(fā)中心，培育一批龍頭企業(yè)。到2025年，建筑品質(zhì)全面提升，節(jié)能減排、綠色發(fā)展成效明顯，創(chuàng)新能力大幅提升，形成一批具有較強綜合實力的企業(yè)和產(chǎn)業(yè)體系。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前全國已有30多個省市出臺了裝配式建筑專門的指導(dǎo)意見和相關(guān)配套措施，不少地方更是對裝配式建筑的發(fā)展提出了明確要求。越來越多的市場主體開始加入到裝配式建筑的建設(shè)大軍中。在各方共同推動下，2015年全國新開工的裝配式建筑面積達到3500萬平方米—4500萬平方米，近3年新建預(yù)制構(gòu)件廠數(shù)量達到100個左右。伴隨著該項政策的推行，不難看出，住宅產(chǎn)業(yè)化正大范圍推向市場，“像搭積木一樣造房子”的新型綠色節(jié)能建造方式正逐步取代傳統(tǒng)的混凝土現(xiàn)澆建筑模式，是整個建筑業(yè)一次深刻的技術(shù)革新。我國房屋建筑材料中45-75%是墻體材料，作為建筑行業(yè)中重要的組成部分墻材行業(yè)，這一變化就顯得極為明顯，墻材的自身屬性必須適應(yīng)裝配式建筑的需要。墻體材料發(fā)展趨勢是由小塊向大塊，大塊向板材發(fā)展。板材裝配采用干作業(yè)，相對磚和砌塊來講，施工效率可以成倍提高。隨著現(xiàn)代建筑的發(fā)展，對墻體材料功能的要求和裝配工藝的要求越來越高，只有向板材方面發(fā)展，由濕作業(yè)向干作業(yè)的方向發(fā)展，才能滿足現(xiàn)代建筑的需要。2014年5月中國建筑材料聯(lián)合會制定了《中國建筑材料工業(yè)新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展綱要》，確定了建材新興產(chǎn)業(yè)七大領(lǐng)域，其中包括新型多功能節(jié)能環(huán)保墻體產(chǎn)業(yè)，提出以“重點發(fā)展輕質(zhì)高強、多功能復(fù)合一體化、安全耐久、節(jié)能環(huán)保、低碳綠色、施工便利的新型多功能墻體材料。堅持技術(shù)含量高、產(chǎn)品新型、質(zhì)量好、節(jié)能環(huán)保、低碳綠色和舒適的原則；堅持產(chǎn)品性能優(yōu)異、功能多元且復(fù)合功能強的原則；堅持制品化、部品部件產(chǎn)業(yè)化與組合組裝的發(fā)展原則；堅持美觀、適用、安全、無污染的發(fā)展原則?！盋hapter2石膏作為裝配式建筑主要材料的可行性水泥作為我國應(yīng)用最為廣泛的膠凝材料，各類型水泥制成的墻板從上世紀90年代末開始一撥撥地進入市場，如：大家熟悉的玻璃纖維增強水泥多孔輕質(zhì)隔墻條板（GRC板），具有節(jié)能環(huán)保的灰渣混凝土建筑隔墻板，具有節(jié)能保溫的硅酸鈣復(fù)合夾心墻板等，在1999年全國墻板生產(chǎn)總量已達到2.41億平方米，占全國墻材的1.41%。但由于板材接縫技術(shù)及收縮開裂問題未能得到很好的解決，加之低劣產(chǎn)品充斥市場，對墻板行業(yè)造成了惡劣影響，使得建筑開發(fā)應(yīng)用及設(shè)計部門對建筑隔墻板產(chǎn)品產(chǎn)生了較差的印象。2006年和2007年生產(chǎn)與應(yīng)用萎縮到不足2800萬平方米，企業(yè)已不足300家，全國隔墻板生產(chǎn)總值不足20億元，生產(chǎn)廠家主要集中在北京、上海、河南、陜西等地。在我國對建筑輕質(zhì)隔墻條板產(chǎn)品進行的幾次監(jiān)督抽查結(jié)果中可以看出，產(chǎn)品普遍存在的問題:干燥收縮值普遍偏大、面密度控制不好、力學(xué)性能如抗沖擊性，抗折破壞荷載性，抗壓強度，吊掛力檢測結(jié)果等普遍偏低等問題。由于現(xiàn)有的水泥制成的建筑隔墻板面臨大板易開裂、容重大等問題，所以選擇一種新型的墻體材料也成為建筑行業(yè)的一大難題。石膏是以硫酸鈣為主要成分的氣硬性膠凝材料，屬單斜晶系，解理度很高，容易裂開成薄片。將石膏加熱至100～200°C，失去部分結(jié)晶水，可得到半水石膏。具有α和β兩種形態(tài)，都呈菱形結(jié)晶，但物理性能不同。該產(chǎn)品多項性能指標遠高于國家標準，做到了石膏的輕質(zhì)、水泥的強度。可廣泛應(yīng)用于各類建筑物的墻體材料領(lǐng)域。隨著建筑行業(yè)的轉(zhuǎn)型，綠色建筑的快速推廣，多功能一體化的裝配式墻板將有廣闊的市場前景。改性石膏輕質(zhì)隔墻板產(chǎn)品的研制成功，解決了磷石膏應(yīng)用的世界級難題，同時利用石膏材性的特點，解決了墻板行業(yè)存在的板縫易開裂、吊掛力差、防火性不好等問題。真正成為裝配式建筑中不可或缺的新型墻體材料。我公司為適應(yīng)市場的隔聲、保溫、防火等不同需求，將生產(chǎn)的墻板分為空心墻板與復(fù)合墻板（實心板）兩大類，厚度有100mm,120mm,150mm。在防止墻板縫開裂的問題上，我們主要從四個方面進行了優(yōu)化：1、利用石膏遇水硬化時體積微膨脹的特性。石灰和水泥等膠凝材料硬化時往往產(chǎn)生收縮，而建筑石膏卻略有膨脹（膨脹率為0.05%~0.15%），這能使石膏制品表面光滑飽滿，棱角清晰，干燥時不開裂。2、在產(chǎn)品的外觀結(jié)構(gòu)上做了優(yōu)化，增加了兩側(cè)面的榫頭榫槽的銜接深度，深度達1cm；榫頭與榫槽形狀為梯形，增大了榫頭榫槽的接觸面；在墻板的兩側(cè)都設(shè)有寬3cm、深3mm的接縫槽，保證了粘結(jié)料與墻板結(jié)合達到一定的厚度。3、施工現(xiàn)場采用工廠配制好的袋裝石膏專用粘結(jié)料，安裝工人只需按比例加水攪和成漿狀，在墻板的四邊進行滿刮就行，減少工人在現(xiàn)場自行配制粘結(jié)漿料，確保了粘結(jié)料的質(zhì)量。4、公司建立了工程質(zhì)量管理體系制，把工程質(zhì)量與施工班組收益、管理人員效益掛鉤。對墻板安裝工人進行墻板安裝施工前培訓(xùn)，規(guī)范各班組人員的施工手法并嚴格要求進行。與各施工班組簽定質(zhì)量協(xié)議，明確獎懲條文。管理人員按施工現(xiàn)場管理流程，每日不定時到現(xiàn)場檢查各班組墻板安裝質(zhì)量情況，發(fā)現(xiàn)問題及時整改，從施工管理上保證了墻板安裝的質(zhì)量。由于墻板是一種新型的安裝式施工大板，成熟的施工班組不多，同時原水泥條板在墻板安裝施工中易出現(xiàn)的問題，我公司在施工實踐中不斷摸索和優(yōu)化，最終形成了一套獨特的施工管理流程。下面我簡單加以贅述：SZ隔墻施工現(xiàn)場質(zhì)量管理流程1、施工方案、人員的確定2、施工管理內(nèi)容（1）開工前施工班組質(zhì)量及安全培訓(xùn)（2）施工管理施工放線檢查方法：首先對安裝建施圖仔細閱讀消化，對每條安裝軸線目測檢查，對特殊區(qū)域或有疑問的部分用測量工具復(fù)查，確定每條軸線所用的隔墻板材的型號。安裝施工檢查方法：A:鋼卡固定目測鋼卡固定位置和數(shù)量必須符合施工方案規(guī)定，檢查鋼卡是否松動，測量鋼卡的間距，墻板與頂板灰縫必須小于3厘米；B:墻體的平整度用2米靠尺橫向靠墻體，誤差值小于3毫米；C:墻體的垂直度檢測誤差值小于3毫米；D:陰陽角用直角尺檢測；E:按建施圖檢查有無漏安裝墻體；檢查接縫處灰漿飽滿、密實度。F:有豎向接板的墻體，檢測相鄰接板縫錯縫30厘米以上；G:安裝后的墻體表面光整無粘接料的粘附，接縫平整、光滑。重點監(jiān)督隔墻安裝時的碰頭灰，地面的座漿。出現(xiàn)質(zhì)量問題，能修補達標的應(yīng)盡快要求安裝班組處理，不能修補的應(yīng)立刻匯報主管領(lǐng)導(dǎo)，書面通知責令安裝組返工，書面通知需由返工班組簽字認可，返工費及增加的材料費用由返工安裝班組承擔，要記錄歸檔。（3）施工工期管理（4）竣工交工管理（5）工程施工管理檔案及相應(yīng)文件的歸檔。通過重重的質(zhì)量把控，我公司從接手第一個項目到現(xiàn)在，從未出現(xiàn)過任何質(zhì)量問題或返工等情況。在解決了墻板縫開裂的通病問題，我們又挖掘了石膏輕質(zhì)、防火的特性，改性石膏隔墻板容重為780kg/m3僅為水泥條板的2/3，為現(xiàn)有墻板種類中全無機材料組成，且勻質(zhì)性材料中是最輕的。不僅是理論，在實際案例中，我們的成績更為顯著：成都龍?zhí)豆I(yè)園區(qū)的國莎實業(yè)公司，修建結(jié)構(gòu)形式完全一樣的兩棟大樓，建筑物為地下2層，地上21層，占地3000平方米，建筑面積6萬平方米，一棟采用空心磚進行內(nèi)墻設(shè)計，一棟采用改性石膏隔墻板進行內(nèi)墻設(shè)計。施工完成后，采用改性石膏隔墻板的大樓，因容重輕使建筑物鋼筋混凝土減量瘦身，甲方直接節(jié)約了240萬元。廣元劍閣廊橋酒店，位于劍閣新縣城下寺修城壩清江河景觀廊橋，是亞洲第二大廊橋酒店，由廣元市興和建設(shè)公司承建。為了減輕橋身荷載同時滿足防火要求4小時，施工單位找到了我公司并提出隔墻板要求,墻體厚度120mm,耐火極限>4小時，空氣聲隔聲量（dB）>47;傳熱系數(shù)<1.5W/(m2/k),容重<800kg/m2.。項目施工裝飾后完成的效果非常好，成為了當?shù)赜忻囊坏澜案裾{(diào)酒店。甲方負責人高興的說用改性石膏隔墻板不僅減輕了荷載，縮短了工期，還節(jié)約了防火板材料及施工費用40萬元。我公司生產(chǎn)的sz改性石膏復(fù)合隔墻板，不僅在混凝土框架結(jié)構(gòu)建筑中起到了良好的效果。并且在各大對施工驗收要求十分嚴苛的軍工項目中，特別是鋼結(jié)構(gòu)廠房上的表現(xiàn)十分優(yōu)秀。如：四川紅華實業(yè)有限公司LS-D工程，由中國核工業(yè)華興建設(shè)有限公司承建，施工內(nèi)容為混凝土框架結(jié)構(gòu)辦公樓的內(nèi)外隔墻；鋼結(jié)構(gòu)廠房超高內(nèi)隔墻。隔墻板性能指標要求：墻體厚度120mm，耐火極限>5小時，傳熱系數(shù)<1.5W/(m2/k)，容重<780kg/m2，干燥收縮值<0.4，一字墻安裝高度18米。在改性石膏復(fù)合隔墻板的性能指標完全設(shè)計要求的同時，經(jīng)甲方、設(shè)計方、施工單位多次到我公司生產(chǎn)基地及工地施工現(xiàn)場考察，確定為我公司來實施隔墻板的安裝。我公司經(jīng)過近3個月的緊張施工，保質(zhì)保量的完成了任務(wù)，受到了軍界領(lǐng)導(dǎo)的一致好評。改性石膏隔墻板在工程項目上的優(yōu)秀體現(xiàn)，引來施工單位爭相做施工課題研究，如:中國建筑第八工程局成都新建金牛區(qū)人民醫(yī)院項目QC小組，結(jié)合改性石膏隔墻板的特點研究出的QC成果：《提高改性石膏輕質(zhì)隔墻板施工質(zhì)量》《改性石膏輕質(zhì)隔墻的裂縫控制》分別榮獲“全國優(yōu)秀QC成果二等獎”及“四川省優(yōu)秀QC成果二等獎”。為該項目爭創(chuàng)魯班獎創(chuàng)造了條件。改性石膏隔墻板經(jīng)過幾年的市場應(yīng)用，受到了建筑巨擘“中國核建”、“中國建筑”、“中國五冶”的一致好評。我公司已開始和裝配式建筑的PC件生產(chǎn)商中國