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摘 要:建筑墙体的耐火性能对于建筑物耐火等级,能否满足设计文件和相关标准要求起着关键性的作用。轻质墙体材料在建筑工程中已广泛应用,了解墙体材料可能的耐火缺陷,并科学施策,对最终保证工程质量意义重大。
关键词:轻质墙体材料;耐火缺陷;影响;因素
引言
为了满足环保、轻质、节能、保温和承重建筑板材的要求, 研究人员提出了型钢混凝土墙板,可以提高板材的承重能力,满足轻质、保温等功能。从墙板材料本身的改性入手,在通风墙板中加入相变材料,提高墙体材料的保温性能;建议寒冷地区采用预制保温结构整体墙板。以上为新型墙体材料的创新提供了新思路,但由于施工条件的影响,许多墙板在实际工程应用中存在困难。因此,为了满足装配式墙体材料的要求, 采用纳米材料对钢筋骨架-粉煤灰陶粒混凝土进行改性,制备了一种新型墙板材料
1 现行国家标准中轻质墙体材料耐火性能要求
1.1国家政策导向对墙体材料的划分
按照国家推广应用的政策导向,依据技术型、政策性、经济性三要素的划分原则。墙体材料可划分为淘汰型、过渡型、发展型三大类。淘汰型:不符合三要素中的任一项,比如技术落后不成熟,不能保证工程质量,国家政策明令禁止,造价高、缺乏市场竞争力等。过渡型:不完全符合三要素中某一项要求。发展型:符合或基本符合三要素.
1.2 现行国家标准对墙体材料的分类
由于应用技术标准往往滞后于新型墙材的研发生产,导致应用技术不配套、混乱、缺少统一的准用门槛,使得建筑工程质量出现“渗、漏、裂”现象严重,危及建筑工程的安全使用,影响了墙体材料的科学发展和应用推广。为切实有效地解决上述问题,确保建筑工程质量安全,为墙体材料的应用设置统一的标准,统一墙材工程设计原则和应用的基本要求,国家住建部于2005年下达了现行标准的编制计划,要求对墙体材料的选择、设计、施工、验收、维护及试验方法统一技术标准,力求标准的技术先进、安全适用、经济合理。
2 轻质墙体材料耐火缺陷形式分析
2.1 常用建筑墙体板材种类及性质
2.1.1 石膏墙板以熟石膏作为胶凝材料和主要成分制成的墙板统称。其性能主要有:耐火性能性好;绝热隔声性能好;抗震性能好;强度低;耐干湿循环性能差;耐水性差。
2.1.2 纤维复合板目前主要品种有:纤维增强水泥板;玻璃纤维增强水泥复合板;混凝土岩棉复合板;钢丝网岩棉类芯;纤维增强硅酸钙板等。这类材料普遍具有良好的耐火性和隔热性。
2.1.3 混凝土墙板有各种混凝土为主要原料,主要有蒸压加气混凝土板、挤压成型混凝土多孔条板、轻骨料混凝土配筋墙板等。该类产品保温隔热性好,具有一定的耐火性。
2.1.4 复合墙板及金属面夹芯板为了更好地满足墙体的物理、力学和装饰性能要求,复合墙板和金属面夹芯板得到推广应用,该类产品的保温隔热性和耐火性相对比较有保证。以上四类常用建筑墙板的耐火性能控制,在生产阶段,关键点是材料性能选择、配方设计、形式、制作工艺、产品的性能检验、出厂检验把关。
2.2完整性试验判定准则
完整性测量仪采用两种方式进行试验:①棉垫装置;②缝隙探棒。主要观测试件产生裂缝,火焰穿过并点燃棉垫或产生的热气点燃棉垫;缝隙探棒是否科穿过试件裂缝进入炉内。当出现以上情形时,判定试件丧失完整性。3.3 隔热性试验判定准则隔热性是指在标准耐火试验条件下,建筑构件当某一面受火时,在一定时间内背火面不超过规定极限值的能力,当试验过程中,试件的背火面平均温度温升超过初始平均温度140℃或试件背火面任一点温度温升超过初始温度180℃时,均应判定试件丧失隔热性。
2.3纳米改性粉煤灰 - 陶粒混凝土的基本性能
随着粉煤灰陶粒混凝土配比的变化,试件的抗压强度、劈裂抗拉强度、干视密度和导热系数的总体变化趋势是一致的。相同配比的粉煤灰陶粒混凝土抗压强度为劈裂抗拉强度的10~12倍,干表观密度越大,对应的导热系数越大,最大干表观密度为1807kg/m3,小于此值,由于抗压强度与劈裂抗拉强度、干表观密度、导热系数一致,因此选取抗压强度与干表观密度的正交结果进行分析。EPS颗粒对粉煤灰陶粒混凝土抗压强度的影响最大,其次是水灰比,再次是粉煤灰含量和减水剂含量,EPS颗粒对粉煤灰陶粒混凝土干表观密度的影响最大,再次是减水剂含量、水灰比和粉煤灰含量。随着聚苯乙烯颗粒含量的增加,抗压强度和干表观密度逐渐降低,当聚苯乙烯颗粒含量为10%和15%时,抗压强度和干表观密度基本相等。当含量超过15%时,抗压强度和干表观密度迅速下降。随着水灰比的减小,抗压强度和干视密度先增大后减小。水灰比为0.36时,粉煤灰陶粒混凝土的抗压强度达到最大;随着粉煤灰含量的增加,干表观密度和抗压强度先增大后减小;当粉煤灰含量为20%时,干视密度增加,抗压强度最大;随着减水剂掺量的增加,粉煤灰陶粒混凝土的抗压强度呈现先降低后升高的趋势,因此减水剂的最佳掺量为0.5%。
3 轻质墙体材料的耐火性能对策
3.1严格进行外轻质墙体材料的安全管理
根据我国消防条例法规,在施工过程中,要根据实际要求,采用合适的工程保温管理措施,采用合适的技术管理手段,根据外保温系统的构造要求,贯彻外墙保温措施的安全管理工作。可考虑在有机保温板中涂刷耐火性能界面剂,改善有机保温板的易燃问题,满足外轻质墙体材料的耐火性能性要求,提升外轻质墙体材料的安全管理力度,规避外轻质墙体材料的火灾隐患。
3.2严格进行建设工程施工现场管理
要严格执行《建设工程施工现场消防安全标准》,完善施工现场的安全管理体系。针对动用明火的技术操作,要进行更为完善的消防安排。消防管理人员严格按照用火管理制度,进行审批工作,落实工作人员的实际职责,确定没有火灾隐患后,方可进行动火施工。工作人员要严格按照消防要求,落实消防措施,做好有效防护。电焊,气焊,电工等特殊施工人员要经过专业培训,拿到合格证书后持证上岗。一旦出现意外火灾,受灾严重区域则为重要耐火性能地带,在后续施工中进行规范管理。
3.3建设常用的耐火性能安全设施
在施工区域,根据具体要求,建设常用的耐火性能安全设施。可采用不易燃的保温材料建设耐火性能隔离带,系统内部任何事物之间不留空隙。可以在门窗洞口的上边缘,水平摆放挡火梁,可适当延伸至竖向边缘外 。在热塑性保温材料的建筑外墙中,为了维护稳定的工作状态,一旦发生火灾,为了减少火势蔓延的可能性,可采用金属固件进行加固操作。
结束语
轻质墙体材料已在建筑工程中广泛应用,对我国墙体改革、节能减排、提高建筑物品质具有深远的意义。轻质墙体材料应具备良好的耐火性能,其中板材类,在现行国家标准中有明确的技术指标要求。影响墙体材料耐火性能的主要因素在原材的材质、生产运输安装过程中出现的墙板开裂与缺损等方面。轻质墙体材料耐火性能的质量控制应在产品的形式检验、出厂检验、安装前检查、安装完成后验收等各个重要环节予以加强。
参考文献:
[1]张源,魏燕丽,许锦峰.相变材料物性与轻质相变围护结构节能研究进展[J].江苏大学学报(自然科学版),2021,42(03):354-360.
[2]胡立.泡沫轻质土路基建造施工关键技术研究[J].西部交通科技,2021(04):23-24.
[3]牛新利,梁万泉.泡沫轻质土台背回填施工及监理探讨[J].西部交通科技,2021(04):25-26+29.
(天津濱海天筑永利建材有限公司,天津市300000)
关键词:轻质墙体材料;耐火缺陷;影响;因素
引言
为了满足环保、轻质、节能、保温和承重建筑板材的要求, 研究人员提出了型钢混凝土墙板,可以提高板材的承重能力,满足轻质、保温等功能。从墙板材料本身的改性入手,在通风墙板中加入相变材料,提高墙体材料的保温性能;建议寒冷地区采用预制保温结构整体墙板。以上为新型墙体材料的创新提供了新思路,但由于施工条件的影响,许多墙板在实际工程应用中存在困难。因此,为了满足装配式墙体材料的要求, 采用纳米材料对钢筋骨架-粉煤灰陶粒混凝土进行改性,制备了一种新型墙板材料
1 现行国家标准中轻质墙体材料耐火性能要求
1.1国家政策导向对墙体材料的划分
按照国家推广应用的政策导向,依据技术型、政策性、经济性三要素的划分原则。墙体材料可划分为淘汰型、过渡型、发展型三大类。淘汰型:不符合三要素中的任一项,比如技术落后不成熟,不能保证工程质量,国家政策明令禁止,造价高、缺乏市场竞争力等。过渡型:不完全符合三要素中某一项要求。发展型:符合或基本符合三要素.
1.2 现行国家标准对墙体材料的分类
由于应用技术标准往往滞后于新型墙材的研发生产,导致应用技术不配套、混乱、缺少统一的准用门槛,使得建筑工程质量出现“渗、漏、裂”现象严重,危及建筑工程的安全使用,影响了墙体材料的科学发展和应用推广。为切实有效地解决上述问题,确保建筑工程质量安全,为墙体材料的应用设置统一的标准,统一墙材工程设计原则和应用的基本要求,国家住建部于2005年下达了现行标准的编制计划,要求对墙体材料的选择、设计、施工、验收、维护及试验方法统一技术标准,力求标准的技术先进、安全适用、经济合理。
2 轻质墙体材料耐火缺陷形式分析
2.1 常用建筑墙体板材种类及性质
2.1.1 石膏墙板以熟石膏作为胶凝材料和主要成分制成的墙板统称。其性能主要有:耐火性能性好;绝热隔声性能好;抗震性能好;强度低;耐干湿循环性能差;耐水性差。
2.1.2 纤维复合板目前主要品种有:纤维增强水泥板;玻璃纤维增强水泥复合板;混凝土岩棉复合板;钢丝网岩棉类芯;纤维增强硅酸钙板等。这类材料普遍具有良好的耐火性和隔热性。
2.1.3 混凝土墙板有各种混凝土为主要原料,主要有蒸压加气混凝土板、挤压成型混凝土多孔条板、轻骨料混凝土配筋墙板等。该类产品保温隔热性好,具有一定的耐火性。
2.1.4 复合墙板及金属面夹芯板为了更好地满足墙体的物理、力学和装饰性能要求,复合墙板和金属面夹芯板得到推广应用,该类产品的保温隔热性和耐火性相对比较有保证。以上四类常用建筑墙板的耐火性能控制,在生产阶段,关键点是材料性能选择、配方设计、形式、制作工艺、产品的性能检验、出厂检验把关。
2.2完整性试验判定准则
完整性测量仪采用两种方式进行试验:①棉垫装置;②缝隙探棒。主要观测试件产生裂缝,火焰穿过并点燃棉垫或产生的热气点燃棉垫;缝隙探棒是否科穿过试件裂缝进入炉内。当出现以上情形时,判定试件丧失完整性。3.3 隔热性试验判定准则隔热性是指在标准耐火试验条件下,建筑构件当某一面受火时,在一定时间内背火面不超过规定极限值的能力,当试验过程中,试件的背火面平均温度温升超过初始平均温度140℃或试件背火面任一点温度温升超过初始温度180℃时,均应判定试件丧失隔热性。
2.3纳米改性粉煤灰 - 陶粒混凝土的基本性能
随着粉煤灰陶粒混凝土配比的变化,试件的抗压强度、劈裂抗拉强度、干视密度和导热系数的总体变化趋势是一致的。相同配比的粉煤灰陶粒混凝土抗压强度为劈裂抗拉强度的10~12倍,干表观密度越大,对应的导热系数越大,最大干表观密度为1807kg/m3,小于此值,由于抗压强度与劈裂抗拉强度、干表观密度、导热系数一致,因此选取抗压强度与干表观密度的正交结果进行分析。EPS颗粒对粉煤灰陶粒混凝土抗压强度的影响最大,其次是水灰比,再次是粉煤灰含量和减水剂含量,EPS颗粒对粉煤灰陶粒混凝土干表观密度的影响最大,再次是减水剂含量、水灰比和粉煤灰含量。随着聚苯乙烯颗粒含量的增加,抗压强度和干表观密度逐渐降低,当聚苯乙烯颗粒含量为10%和15%时,抗压强度和干表观密度基本相等。当含量超过15%时,抗压强度和干表观密度迅速下降。随着水灰比的减小,抗压强度和干视密度先增大后减小。水灰比为0.36时,粉煤灰陶粒混凝土的抗压强度达到最大;随着粉煤灰含量的增加,干表观密度和抗压强度先增大后减小;当粉煤灰含量为20%时,干视密度增加,抗压强度最大;随着减水剂掺量的增加,粉煤灰陶粒混凝土的抗压强度呈现先降低后升高的趋势,因此减水剂的最佳掺量为0.5%。
3 轻质墙体材料的耐火性能对策
3.1严格进行外轻质墙体材料的安全管理
根据我国消防条例法规,在施工过程中,要根据实际要求,采用合适的工程保温管理措施,采用合适的技术管理手段,根据外保温系统的构造要求,贯彻外墙保温措施的安全管理工作。可考虑在有机保温板中涂刷耐火性能界面剂,改善有机保温板的易燃问题,满足外轻质墙体材料的耐火性能性要求,提升外轻质墙体材料的安全管理力度,规避外轻质墙体材料的火灾隐患。
3.2严格进行建设工程施工现场管理
要严格执行《建设工程施工现场消防安全标准》,完善施工现场的安全管理体系。针对动用明火的技术操作,要进行更为完善的消防安排。消防管理人员严格按照用火管理制度,进行审批工作,落实工作人员的实际职责,确定没有火灾隐患后,方可进行动火施工。工作人员要严格按照消防要求,落实消防措施,做好有效防护。电焊,气焊,电工等特殊施工人员要经过专业培训,拿到合格证书后持证上岗。一旦出现意外火灾,受灾严重区域则为重要耐火性能地带,在后续施工中进行规范管理。
3.3建设常用的耐火性能安全设施
在施工区域,根据具体要求,建设常用的耐火性能安全设施。可采用不易燃的保温材料建设耐火性能隔离带,系统内部任何事物之间不留空隙。可以在门窗洞口的上边缘,水平摆放挡火梁,可适当延伸至竖向边缘外 。在热塑性保温材料的建筑外墙中,为了维护稳定的工作状态,一旦发生火灾,为了减少火势蔓延的可能性,可采用金属固件进行加固操作。
结束语
轻质墙体材料已在建筑工程中广泛应用,对我国墙体改革、节能减排、提高建筑物品质具有深远的意义。轻质墙体材料应具备良好的耐火性能,其中板材类,在现行国家标准中有明确的技术指标要求。影响墙体材料耐火性能的主要因素在原材的材质、生产运输安装过程中出现的墙板开裂与缺损等方面。轻质墙体材料耐火性能的质量控制应在产品的形式检验、出厂检验、安装前检查、安装完成后验收等各个重要环节予以加强。
参考文献:
[1]张源,魏燕丽,许锦峰.相变材料物性与轻质相变围护结构节能研究进展[J].江苏大学学报(自然科学版),2021,42(03):354-360.
[2]胡立.泡沫轻质土路基建造施工关键技术研究[J].西部交通科技,2021(04):23-24.
[3]牛新利,梁万泉.泡沫轻质土台背回填施工及监理探讨[J].西部交通科技,2021(04):25-26+29.
(天津濱海天筑永利建材有限公司,天津市300000)