摘要 本文以我国砖砌体结构的应用为切入点,就砖砌体结构中的新材料进行系统的论述。并针对我国砖砌体的发展历程,阐述了我国建国以来在结构研究与理论创新等方面所取得的成就。最后,立足于发展现状与发展展望,对砖砌体结构提出几点发展方面的建议。

  关键词 建筑工程;无筋砌体;绿色建材

  中图分类号TU3 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)79-0086-02

  随着改革开放的不断深入,国民经济得到持续发展,国民基础设施建设也迈入了新的阶段,在现代工程建设方面,技术有了较大的提升,新设备、新技术、新材料的应用,施工进度、施工质量得到进一步提高,为了满足不断发展、不断进步的施工需要,在施工过程中,砖砌体工程的发展对工程起到至关重要的作用。

  砖砌体工程的特点是:历史悠久、使用量大、适应各种结构、拓展空间广阔。为了开发更新型的砖砌体,研究砖砌体的这些特点至关重要。

  1 历史悠久

  砖砌体在我国使用广泛,并且砖砌体结构在我国起源较早,历史遗留下的诸多古建筑就是最好的佐证。诸如,矗立了千年的万里长城,就是世界史上最伟大的砖砌建筑结构;春秋战国大兴水利建设,历经千年沧桑的都江堰就是秦代以来,我国伟大的水利砖砌体工程;在距今1 400年前的安济桥,就是世界史上最早的砖砌体拱桥,并且安济桥还列入了世界土木工程里程碑的行列之中,代表了我国古代杰出的砖砌体技术。对于这些灿烂而辉煌的砖砌体结构建筑,我们值得自豪,但与此同时我们要更多地去继承,把优秀的砖砌体文化弘扬下去。解放以来,我国在砖砌体结构方面,取得了较大的发展,尤其是在材料、技术等方面,实现了现代化的发展。

  各地本着因地制宜的原则,根据当地特点选择适宜结构特点的材料进行砌体工程,随着新材料的应用,砖砌体中的页岩空心砖成为了砖砌体中的主要材料。

  2 使用量大

  我国自解放以来,砖的产量逐年增加。据相关统计数据[3], 1980年全年的砖产量为1 600亿块,1996年产砖量增长至6 000亿块,跻身为世界产砖量最多的国家。在我国,诸如办公楼、民用住宅等基础建设工程,多以砖砌体作为墙体的建材。我们都知道,50年代,这些基础建筑结构多少4层左右,城市也不过在8层。而现在,每年兴建的砖砌体建筑就大1亿平方米。就重庆市而言,在1980年~1983年的三年间就形成了503万平方米的住宅面积。

  3 适应各种结构

  砖砌体结构应用广泛,目前运用于各种建筑结构之中。诸如,镇江市,就建设高60m、内外径为4.78m和2.218m的砖砌体烟囱结构,利用料石建设了高达80余米的排气塔;湖南省,建设了高达12.4m、宽6.3m的砖砌体粮仓;福建省,利用毛石建设了云霄至东山的大型向东渠,并且岱渡槽就有25座,形成了高12.4m、宽6.3m的砖砌体结构。此外,我国致力于古代技术的发展,在1959年建成的现代桥,其石拱桥段的跨度达60m,高约52m;而建设的湖南鸟巢和大桥,其跨度更是达到120m。据相关统计,我国现已建成的砖砌体石拱桥,在100m以上的就达10座,创造了诸多的世界纪录。

  我国砖砌体充分吸收地震灾害的房屋建设经验。目前,我国大部分的城市都设有6度以上的设防区。于是,地震强度小于6度的情况下,砖砌结构不会发生较大的结构损坏。随着现代技术的改进、设计的科学性,在大于7度的区域,仍建设有一定量的砖砌体建筑群。据相关统计,我国在近10余年中,大中城市实现了砖砌体建筑面积80亿[4]。

  4 拓展空间广阔

  1)以前使用砖砌体的材料特点与状况

  从近十年来看,我国在砖块、河砂、煤矸石等建材上有较大的发展。我国1985年所建设的房屋结构,多以砖块作为墙体结构,在将近40年的发展进程中,墙体的革新主要面向于砖砌体结构,是实现建设现代化的关键方面。砖块的种类繁多,且规格较繁杂,就中小型的砖块使用最为普遍。目前,在小型砖块的基础上,又纷纷研发出结构强度大的具有装饰效果的砖砌块。

  此外,新编的《砌体结构设计规范》(GB50003-2001)就墙梁的设计,尤其是地震区的设计,要切实推广该结构形式的使用程度。同时,基于多年来的研究,砖砌体结构开始研发新型墙体材料,尤其是在抗温、高稳定性方面,近几年也有了较大的发展。

  2)未来砖砌体所要具备的特

  其实,砖体的材料成分复杂,而砖石是最为传统的建材之一。基于几千年的发展,砖石稳定的物理性能、便于生产和取材、廉价等的优越点,其在几千年中都受到人们的青睐。不过,在现代技术的背景下,我国砖砌体材料也存在较大的缺陷,诸如强度小、污染大、自重大等的技术短板,所以砖砌体建筑结构在使用上缺乏较大的耐用性,在抗震上缺乏稳定的性能。据此,针对这些已有的问题,笔者认为需要进行如下的工作改进。

  (1)节能环保型建材的研发

  “绿色建材”的概念提出已有20余年,在1992年的环境和发展的首脑会议上,又通过了“21世纪议程”宣言,标志着全球框架下可持续发展的进程。对于可持续而言,旨在环境保护、协调人与自然的和谐相处、减小自然的消耗、实现废弃资源的循环使用等,并把保护自然环境作为人类生存在的首要任务。

  随着可持续发展战略的深入,发达国家纷纷实施绿色建材计划,并在取得了一定程度的进展。我国依托于1992年的首脑大会,以江泽民为经济发展的总指导,实现人与自然的和谐发展,杜绝出现先污染后治理的发展倒库。与此同时,大力推行科技创新,针对绿色建材的研发,以形成绿色和谐的建筑产业发展。

  利用页岩生产多孔砖。我国资源丰富,就页岩资源而言,分布广泛,储存量大。烧结页岩砖,就实现了低消耗、高强度、外观美的砖体研发,并且烧结页岩砖的强度达到了MU30,可以较好地运用于清水墙体的堆砌,据此,页岩砖成为了建材的“宠儿”。

  对于发展废渣轻型砼墙板,具有较大的意义。该板是以粉煤灰为主料,配以矿渣、炉渣等骨料,并同时加入一定量的纤维和轻材料,这样就可以较大程度的提高施工技术。

  发展复合板墙和砖块。目前,建筑材料还无法满足于即保温隔热又实现防水的高强度性能。这就说明,我们需要大力发展复合型材料以形成多功能的墙体。诸如,钢丝网水泥夹芯板,就是良好的复合材料,但从实际的施工效果来看,在墙体龟裂处理上仍需改进。

  对于复合砌块墙体材料而言,是世界建材研发的方向,诸如利用灰砂砌块或砼空心砌块与一种绝缘材料复合,都可以较好的实现外墙体的需求。我国在该方面具有较好的基础,主要的技术需要改进,以适应绿色建材发展的需求。

  (2)研发高强砌体材料

  就目前而言,我国在砖砌材料的研发上,与发达国家的差距较大,尤其是在强度和稳定上比较欠缺。诸如,粘土砖的强度只在8MPa左右;承重空心砖的空洞过大过多。在该方面,发达国家的强度在45MPa,承重空心砖的承重量达13kN每平方米。 对于国外的优秀技术,我国需要在配料、烧制等方面进行全面的改进,以提高烧砖的质量,满足现代建筑的建设需求。诸如,太平洋砖厂,就是立足于中美合资,实现了页岩砖强度的80MPa。且基于页岩砖的高强度、高稳定性和色彩性,其还广泛运用于装饰材料,出口到各个国家运用于高档建筑的建设。其实,高强度建材相对于低强度的建材,在价格方面具有较大的差异。

  基于当前的发展趋势来看,为提高砖块的质量,商品浆和干拌浆浆有较大的市场需求。而且干拌浆实现了加水搅拌即可的方便性,具有较强的实用性。

  (3)强化砌体结构理论方面的研究

  强化转体结构的理论研究,是从本质上优化该领域发展的重要内容。在进一步的研究中,我们发现,在物理和数学的基础上,建立科学而完善的砖砌体结构理论,是世界砖砌体结构的研究课题。在此方面上,我国具有较好的基础,有一定深度的针对研究,这对于后续研究工作奠定了基础。

  参考文献

  [1]丁大钧.《砌体结构》教学刍议[J].建筑结构,1999(3).

  [2]施楚贤主编.砌体结构理论与设计[M].中国建筑工业出版社,1992.

  [3]周玉琴,等.浅谈新世纪“绿色建材”在国内外发展趋势.天津墙改办.墙改与节能,1999(2).

  [4]建筑结构设计统一标准修订组.我国建筑结构设计可靠度设定水平分析与改进意见,1999,7.