前言
中华人民共和国行业标准
蒸压加气混凝土制品应用技术标准
Technical standard for application of autoclaved aerated concrete product
JGJ/T 17-2020
批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部
施行日期:2020年10月1日
中华人民共和国住房和城乡建设部公告
2020年 第104号
住房和城乡建设部关于发布行业标准《蒸压加气混凝土制品应用技术标准》的公告
现批准《蒸压加气混凝土制品应用技术标准》为行业标准,编号为JGJ/T 17-2020,自2020年10月1日起实施。原行业标准《蒸压加气混凝土建筑应用技术规程》JGJ/T 17-2008同时废止。
本标准在住房和城乡建设部门户网站(www.mohurd.gov.cn)公开,并由住房和城乡建设部标准定额研究所组织中国建筑出版传媒有限公司出版发行。
中华人民共和国住房和城乡建设部
2020年4月16日
前言
根据住房和城乡建设部《关于印发<2014年工程建设标准规范制订、修订计划>的通知》(建标[2013]169号)的要求,标准编制组经广泛调查研究,认真总结实践经验,参考有关国际标准和国外先进标准,并在广泛征求意见的基础上,修订了本标准。
本标准的主要技术内容是:1.总则;2.术语和符号;3.材料性能和砌体计算指标;4.建筑设计;5.结构设计;6.承重砌体结构抗震设计;7.墙体裂缝控制设计;8.施工及质量验收。
本次修订的主要技术内容是:1.增加了承重砌体结构抗震设计;2.增加了墙体裂缝控制设计;3.增加了建筑节能设计;4.增加了夹心墙设计;5.增加了填充墙平面外风荷载及地震作用承载力计算;6.增加了墙体后锚固施工;7.修改了蒸压加气混凝土的抗压强度、劈拉强度标准值和设计值;8.修改了蒸压加气混凝土导热系数和蓄热系数设计计算值;9.修改并完善了构造设计。
本标准由住房和城乡建设部负责管理,南北城致远集团有限公司负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议,请寄送北城致远集团有限公司(地址:重庆市渝北区龙溪街道龙华大道2号,邮政编码:401147)。
本标准主编单位:北城致远集团有限公司
重庆市建筑科学研究院
本标准参编单位:中国建筑东北设计研究院有限公司
沈阳建筑大学
中国煤炭科工集团重庆设计研究院有限公司
重庆大学
上海市建筑科学研究院(集团)有限公司
中国加气混凝土协会
北京金隅加气混凝土有限责任公司
常州鑫材装配式建筑技术有限公司
杭州泽通建筑节能新材料有限公司
重庆建工住宅建设有限公司
德国凯莱国际中国管理公司
喜利得(上海)有限公司
中建三局第三建设工程有限责任公司
慧鱼(太仓)建筑锚栓有限公司
正合新材(大连)科技有限公司
重庆市宏贵建设有限公司
中国十九冶集团有限公司
重庆建工第三建设有限责任公司
本标准主要起草人员:张京街 高连玉 袁勇 赵成文 刘斌 李庆繁 王安立 黄堃 郑延年 赵立群 程安宁 陈志新 孙巨芳 崔克勤 王鑫 徐春一 吴宁 熊朝辉 汪雪峰 符云钢 谢江 袁方 张兴伟 秦士洪 谢自强 陈怡宏 吴伟 高璐 陈放 王简弘 杜文钦 柯麟质 张志华
本标准主要审查人员:马建勋 栾景阳 王存贵 孙伟民 王桂玲 杨长辉 于海祥 熊立红 刘振河
1总则
1 总 则
1.0.1 为规范蒸压加气混凝土制品在工业与民用建筑中的应用,使蒸压加气混凝土制品的工程应用做到技术先进、安全适用、经济合理,确保工程应用质量,制定本标准。
1.0.2 本标准适用于抗震设防烈度不大于9度的自承重和承重蒸压加气混凝土砌块墙体及配筋板材的设计、施工及质量验收。
▼ 展开条文说明
1.0.1、1.0.2 随着我国墙材革新、节能减排、绿色建筑及建筑节能工作的不断推进,蒸压加气混凝土产业在全国范围内也得到了快速发展。蒸压加气混凝土砌块、板材制品以其特有的轻质、节能、防火、耐久、可加工及具有一定的强度等优势,已被广泛应用于各类工业与民用建筑中。
由于蒸压加气混凝土有着不同于其他墙体材料的一些特点,因此所对应的应用技术也有其独到之处,为使其在建筑工程中的应用效果与质量得到有效保证,以有利于我国蒸压加气混凝土产业的健康、可持续发展,编制组通过长期系统的工程实践与试验研究,并在充分吸收、借鉴国内外近年来有关蒸压加气混凝土制品应用的新技术、新经验的基础上,结合全国蒸压加气混凝土制品生产与应用的具体状况编制本标准。
此次修订在吸纳了我国十多年来的新成果、新经验并在充分借鉴发达国家成功经验的基础上进行了必要的整合,考虑了未来绿色建筑、装配式建筑等建造方式变革发展等。编制过程中又进行了调研与研讨,进行了部分验证性试验,以求达到先进、安全、适用、可操作,提升蒸压加气混凝土制品的应用效果与质量。
1.0.3 蒸压加气混凝土墙体及配筋板材的设计、施工及质量验收除应符合本标准外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
2术语和符号
2.1术语
2 术语和符号
2.1 术 语
2.1.1 蒸压加气混凝土 autoclaved aerated concrete
以硅质和钙质材料为主要原料,以铝粉(膏)为发气剂,石膏为调节剂,和少量外加剂加水搅拌,经浇筑、静停、切割和蒸压养护等工艺过程而制成的多孔硅酸盐混凝土。
2.1.2 蒸压加气混凝土制品 autoclaved aerated concrete prod-uct
蒸压加气混凝土制成的砌块和配筋板材的总称。
2.1.3 蒸压加气混凝土砌块 autoclaved aerated concrete block
蒸压加气混凝土制成的砌块,可用作承重、自承重或保温隔热材料。
2.1.4 蒸压加气混凝土板材 autoclaved aerated concrete panel
蒸压加气混凝土制成的板材,可分为屋面板、外墙板、隔墙板和楼板。根据结构要求在蒸压加气混凝土内配置经防锈处理的不同规格、不同数量的钢筋网片。
2.1.5 蒸压加气混凝土砌块砌体结构 masonry structure of autoclaved aerated concrete block
由蒸压加气混凝土砌块和普通砂浆砌筑而成的墙体作为建筑物主要受力构件的结构。
2.1.6 变异系数 coefficient of variation
衡量试验资料中各观测值变异程度的统计量。采用标准差与平均数的比值(相对值)来表示,又称“标准差率”。
2.1.7 蒸压加气混凝土用砌筑砂浆 special masonry mortar for autoclaved aerated concrete
用于砌筑蒸压加气混凝土砌块砌体,具有很好的工作性能,能提高砌体结构性能的砂浆。
2.1.8 蒸压加气混凝土用抹灰砂浆 special plastering mortar for autoclaved aerated concrete
用于蒸压加气混凝土砌块砌体墙抹灰,并能显著提高与基层附着力的砂浆。
2.1.9 薄灰缝 thin mortar joint
蒸压加气混凝土砌块砌体的砌筑砂浆厚度不大于3mm的灰缝。
2.1.10 夹心墙 cavity wall filled with insulation
在预留连续空腔内填充保温或隔热材料,内外叶墙之间用防锈的金属拉结件连接而成的墙体。
2.1.11 坎梁 low beam
具有一定高度的防水、防潮功能的混凝土梁。
2.1.12 抹灰石膏砂浆 plaster gypsum mortar
以建筑石膏为基料,加入外加剂和轻骨料而成的建筑物室内墙体及顶板抹灰材料。
2.1.13 后锚固 post-installed anchorage
通过相关技术手段在蒸压加气混凝土制品上对连接附属物进行固定的技术。
2.2符号
2.2 符 号
2.2.1 材料性能
A——蒸压加气混凝土强度等级;
B——蒸压加气混凝土干体积密度等级;
C——混凝土的强度等级;
CV——抗压强度变异系数;
D——热惰性指标;
Dm——平均热惰性指标;
E——蒸压加气混凝土砌块砌体弹性模量;
Ec——蒸压加气混凝土弹性模量;
K一一传热系数;
Km——平均传热系数;
M一一普通砌筑砂浆强度等级;
Ma——蒸压加气混凝土墙体用砌筑砂浆强度等级;
MU一一夹心墙中外叶墙块材的强度等级;
R0——传热阻;
Sa一一蒸压加气混凝土蓄热系数;
Sac——蒸压加气混凝土蓄热系数计算值;
Saie——铺设在密闭屋面内的蒸压加气混凝土保温层当量蓄热系数计算值;
Same——蒸压加气混凝土砌块(板材)砌体当量蓄热系数计算值;
Sare——蒸压加气混凝土企口型屋面板屋面当量蓄热系数计算值;
f一一蒸压加气混凝土砌块砌体抗压强度设计值;
f′tm——蒸压加气混凝土砌块砌体沿齿缝破坏的弯曲抗拉强度设计值;
ft——蒸压加气混凝土劈拉强度设计值;
ftk——蒸压加气混凝土劈拉强度标准值;
ftm——蒸压加气混凝土砌块砌体沿通缝破坏的弯曲抗拉强度设计值;
fV——蒸压加气混凝土砌块砌体沿通缝截面抗剪强度设计值;
fy——钢筋的抗拉、抗压强度设计值;
td——露点温度;
λa——蒸压加气混凝土导热系数;
λa·c——蒸压加气混凝土导热系数计算值;
λaie——铺设在密闭屋面内的蒸压加气混凝土保温层当量导热系数计算值;
λame——蒸压加气混凝土砌块(板材)砌体的当量导热系数计算值;
ρa0一一蒸压加气混凝土制品干密度;
λare——蒸压加气混凝土企口型屋面板屋面当量寻热系数计算值。
2.2.2 作用、效应与抗力
FEk——结构总水平地震作用标准值;
Geq——地震时结构(构件)的等效重力荷载代表值;
N——轴向压力设计值;
V——剪力设计值;
σ0E——对应重力荷载代表值的砌体截面平均压应力。
2.2.3 几何参数
A——墙体的截面面积;
Ab——垫板面积;
H——房屋总高度;
H0——受压构件的计算高度;
H1——砌块高度;
L1——砌块长度;
e——构件轴向力的偏心距;
h——矩形截面的轴向力偏心方向的边长或墙体厚度;
x——截面受压区高度。
2.2.4 计算系数
Be——板材截面长期抗弯刚度;
Bs——板材截面短期抗弯刚度;
Cz——砌体抗压强度折减系数;
c——锚栓边距;
d——锚栓的公称直径;
do——钻孔直径;
hef——有效锚固深度;
hnom——锚栓在基材内的总锚固深度;
s——锚栓间距;
α一一轴向力的偏心影响系数;
α1——水平地震影响系数;
β一一墙体的高厚比;
rf——材料分项系数;
r0——结构重要性系数;
γRE——承载力抗震调整系数;
θ——荷载长期效应组合对挠度的影响系数;
φ——受压构件承载力的影响系数。
3材料性能和砌体计算指标
3.1一般规定
3 材料性能和砌体计算指标
3.1 一般规定
3.1.1 蒸压加气混凝土制品不得有未切割面,切割面不得残留切割渣屑。
3.1.2 蒸压加气混凝土制品应用时的含水率不应大于30%。
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3.1.2 工程实践证明,控制蒸压加气混凝土砌块在砌筑或安装时的含水率是减少收缩裂缝的一项有效措施,也是使墙体热工指标与产品检测结果相接近的重要保证。应用时一定要首先控制好制品上墙的含水率。
《砌体结构工程施工质量验收规范》GB 50203-2011规定蒸压加气混凝土制品的存放时间不应少于28d,是比照普通混凝土的养护天数而制定的。然而28d的养护期对于普通混凝土是必需的,否则混凝土将达不到应有的性能。而蒸压加气混凝土则是经过了高温高压蒸汽养护,制品水化反应比较彻底,保证适当的存放天数,主要是为了降低制品的含水率,以降低其干缩值并有利于制品的保温性能。
目前一些企业产品的出釜含水率一般为35%~40%,经四周左右的存放时间,一般含水率可降至25%左右。调研发现,广州、东莞、扬州等地的一些企业通过改进蒸压养护工艺,已经将制品的出釜含水率降至25%以内。这种产品经存放14d,其含水率就可降至15%以内,因此,建议企业采取降低出釜含水率的措施。
综合各地经验及研究成果,虽然部分企业制品应用时其含水率可控制在25%,但综合考虑大部分的制品生产企业及制品应用的实际,本次修订仍然采用含水率控制为30%的规定。
为更好地满足本条规定,施工单位应合理安排施工工期,将砌块砌筑施工纳入施工组织计划,详细安排施工进度计划,提前下达砌块订购任务,以使砌块供货商早日注意与施工工期的合理衔接。
3.1.3 蒸压加气混凝土制品墙体的抹灰与砌块的砌筑宜采用蒸压加气混凝土用砂浆。
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3.1.3 国内外的试验研究表明,采用蒸压加气混凝土用砂浆砌筑蒸压加气混凝土砌块,是保证墙体砌筑质量、提高砌体强度的有效方法,特别是提高蒸压加气混凝土砌体的抗剪强度、弯曲抗拉强度尤为明显。不同墙材的砂浆物理力学性能有着各自的适应性,不同基材的墙体所需要的砂浆是不同的,针对蒸压加气混凝土制品表面多孔且带有一定的切割浮渣、吸水多且快的特点,要求其蒸压加气混凝土用砌筑或抹灰砂浆必须有一定的保水性、较高的粘结性、合适的流动性、可靠的耐久性及方便的可操作性。不应采用传统的石灰(水泥)砂浆来进行蒸压加气混凝土墙体的砌筑与抹灰,也不应采用仅仅依靠大量掺入引气剂来达到和易性好、节省石灰而影响砌体的抗压强度、粘结强度,使砂浆变脆、降低耐久性的所谓商品砂浆。
3.1.4 蒸压加气混凝土制品分户墙的空气声隔声性能应符合现行国家标准《民用建筑隔声设计规范》GB 50118的规定;蒸压加气混凝土墙体的隔声性能可按本标准附录A采用。
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3.1.4 隔声性能仅做过干密度为500kg/m3~600kg/m3的蒸压加气混凝土制品的试验。其他干密度制品目前仅能根据理论计算。
3.1.5 蒸压加气混凝土制品建筑的耐火等级及其相应构件的燃烧性能和耐火极限应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016的规定。
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3.1.5 通过对蒸压加气混凝土进行的耐火性能测定结果表明,蒸压加气混凝土具有不燃性,达到国家一级耐火标准要求,其耐火性能比普通混凝土好得多。日本等国大量推广应用蒸压加气混凝土制品的一个主要原因,正是源于这种制品良好的耐火性能。在国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016-2014(2018年版)的附录中给出了蒸压加气混凝土制品墙体和屋面的耐火极限工作参考。
3.1.6 墙体系统所用的各种材料应符合现行国家标准《建筑材料放射性核素限量》GB 6566和《民用建筑工程室内环境污染控制标准》GB 50325的规定。
3.2材料性能
3.2 材料性能
3.2.1 蒸压加气混凝土制品性能指标应符合表3.2.1的规定。
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3.2.1 蒸压加气混凝土砌块由于在制作过程中有严格的养护制度(高压、高温下十几个小时)保证,材料水化反应彻底,制品稳定且耐久性好,参照国外经验及国内几十年的应用实际状况,将用于自承重内隔墙的蒸压加气混凝土砌块强度级别确定为不小于A2.5是合适的;用于外墙时,为提高其抵抗冻融、碳化、干湿循环交替作用的能力,对于B04级产品用于外墙最大的障碍是大多数企业产品的劈拉强度不达标,应用于外墙后墙体很容易开裂,故《墙体材料应用统一技术规范》GB 50574-2010规定应用于外墙的蒸压加气混凝土砌块其强度级别不应低于A3.5。但对于一些企业生产的性能优良、劈拉强度达到表3.2.3中A3.5要求的B04级产品,本标准规定了可以用于建筑的外围护墙。
我国蒸压加气混凝土砌块用于多层房屋的承重墙体已有多年的应用经验,国家已有相应的应用标准,强度等级不小于A5.0的块材可满足应用要求。
鉴于《蒸压加气混凝土砌块》GB 11968-2006规定B04级制品的抗压强度为A2.0,若砌块的含水率按8%计,其强度乘以含水修正系数(0.85)后,其强度的平均值仅为1.70N/mm2,如此低强度的制品在运输中将会增大破损率,在墙体安装附着设备(门窗、空调、热水器、水箱等)时,锚固效果也不理想,调查发现已有类似墙体门窗安装不久就发生了松动,热水器脱落等质量问题,已引起用户的质疑,对此一定应当慎重对待。
制品偏低的劈拉强度,将导致墙体容易开裂。目前各地制品的劈拉强度约为抗压强度的1/10(一些企业仅为1/12),B04级、A2.0级产品其劈拉强度平均值仅为0.20N/mm2,这对于长度为6.0m左右的墙体(如山墙等),在干缩、温度及风荷载的叠加作用下,墙体所产生的拉应力将会大大超过其自身的劈拉强度,墙体将必裂无疑。提高制品的劈拉强度,将会大大提高墙体的防裂性能。
国内某公司的B04的A2.5产品其劈拉强度已达到A3.5级产品的劈拉强度指标,解决了低密度级别产品劈拉强度也低、不能用于外墙的难题。
在选用B04级制品时,一定要查看供货方所提供的劈拉强度是否达到本标准的规定要求。
针对目前市场所提供的产品抗压强度质检报告,基本为企业送检样品的平均值,用户无从知晓企业产品质量的稳定程度,更有的企业为样品选择性送检,很容易使鱼龙混杂的块材被应用于墙体从而为工程应用埋下隐患,抗压强度变异系数是衡量企业工艺运行状况、管理水平、制品质量的一项综合指标,也是保证砌体可靠性的前提。强化块体立方体抗压强度变异系数要求是控制产品质量稳定、确保砌体质量的重要举措。
《墙体材料应用统一技术规范》GB 50574-2010第3.2.2条第一款规定制品应给出强度变异系数,经大量调研及试验验证,得出了企业只要加强产品质量管理,强化原材料选择及配合比、严格控制蒸压养护制度、保证设备稳定运行,其产品的强度变异系数均能达标。企业应保证产品质量的稳定性,生产出安全、耐久的产品来提供给建筑市场。
变异系数是蒸压加气混凝土强度标准差与该批蒸压加气混凝土强度平均值之比,其强度标准差和强度平均值是按生产企业提供的最近1个月~3个月的同一品种、同一强度等级(试件组数不应少于30)的制品立方抗压强度试验数据经统计计算求得。
保温薄板为置于(粘贴或与混凝土构件浇成一体)墙体热桥部位(混凝土梁、柱或墙)的蒸压加气混凝土薄型保温板材。
变异系数计算应取最近1个月~3个月的同一品种、同一强度等级的立方抗压强度试验数据;试件组数不应少于30。
3.2.2 蒸压加气混凝土抗压、劈拉强度标准值应按表3.2.2-1确定,强度设计值应按表3.2.2-2确定。
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3.2.2 表3.2.2-1中蒸压加气混凝土的强度等级是根据出釜含水率为25%~45%的标准试件试验结果经换算而得到的。表3.2.2-1中所指的抗压、劈拉强度未与密度等级挂钩,这为应用密度等级虽然较低,但劈拉强度指标却达到表中A3.5级所对应的劈拉强度规定值的B04级产品提供了应用空间。此举在于鼓励企业生产出虽然轻质的B04级、A2.5级产品,但劈拉强度却等同于A3.5级产品。
试验是按《蒸压加气混凝土砌块》GB 11968-2006及《蒸压加气混凝土性能试验方法》GB/T 11969-2008给出的标准试验方法测定的立方体抗压强度,值得指出的是本标准引入了抗压强度变异系数的概念,即制品生产企业需提供经统计求得连续生产三个月的抗压强度加权平均值及其变异系数。强度等级是本标准蒸压加气混凝土各项力学指标的基本代表值。
蒸压加气混凝土抗压强度标准值,其保证率为95%。进入21世纪以来,我国的蒸压加气混凝土制品不论在工艺控制方面还是在生产装备方面均有了较大的提升,只要按照相关标准规定进行操作和管理,企业生产的产品质量基本稳定,强度变异系数不大,通过对相关企业连续三个月的生产试验数据统计,强度变异系数均小于0.12。多家中国公司产品的抗压强度变异系数均小于0.10(劈拉强度变异系数仅仅为0.05)。基于目前制品水平,本次标准修订将用于自承重墙的蒸压加气混凝土强度的变异系数定为不大于0.15,考虑了全国各地区蒸压加气混凝土砌块应用现状及其生产企业的生产装备、生产工艺、管理水平仍不平衡,依然存有一定差异。
鉴于承重型砌块及配筋板材的重要性,要求其制品品质相对稳定,规定其抗压强度变异系数不大于0.10,这就要求企业在产品质量相对稳定后再生产承重型砌块及配筋板材。
制品的抗压强度标准值按下式确定:
式中:fck——蒸压加气混凝土抗压强度标准值;
fcu——蒸压加气混凝土抗压强度平均值;
σ——标准差;
1.1——出釜强度换算成气干强度的换算系数,当企业采用气干试件测取强度时,不乘此1.1换算系数;
0.88——考虑工程实际构件的加气混凝土制备、构件尺寸、承载方式及受力情况等于立方体试件试验值的差异,参照混凝土强度指标取值确定的。
试验研究表明,蒸压加气混凝土的劈拉强度和抗压强度均服从正态分布,蒸压加气混凝土劈拉强度按《墙体材料应用统一技术规范》GB 50574-2010所规定的劈压比限值确定。即强度等级为A2.5、A3.5、A5.0、A7.5时,其劈压比限值分别为0.20、0.16、0.12和0.10。
我国目前蒸压加气混凝土块材的劈拉强度大多为抗压强度的1/10~1/12,与发达国家蒸压加气混凝土的劈压比尚有一定差距,因此工程中常常出现墙体开裂现象。《墙体材料应用统一技术规范》GB 50574-2010针对这一质量通病,作出了劈压比限值规定,以确保制品应用的安全性与耐久性。生产企业应将提高制品的劈裂强度作为产品质量的攻关目标,将单纯用制品的抗压强度指标衡量其质量改成用抗压强度和劈压比两项指标来判断其强度的高低。而要达到理想的劈压比指标,就一定要有原材料的选择、材料的配比、工艺养护、质量管理等各环节的技术保障。
因为蒸压加气混凝土制品的劈拉强度远小于抗压强度,当拉应力超过其抗拉强度时,制品必然开裂。较低的抗拉强度使得制品在二轴或三轴应力状态下发生劈裂或压酥剥落并导致破坏。也就是说,制品的劈拉强度等级是一项非常重要的性能指标,其指标的大小将直接影响墙体是否容易开裂(如制品干燥收缩较大且用于季节温差较大地区的建筑墙体,低抗拉强度的制品必裂无疑)。然而制品的抗拉强度往往很难检测,即使检测也不准确,为了方便,工程中用比较简便的劈裂法测试出制品的劈裂强度并用劈压比来表征其抗裂能力的强弱,《蒸压加气混凝土性能试验方法》GB/T 11969-2008已经给出了劈裂强度的试验方法。
蒸压加气混凝土抗压强度设计值fc按下式确定:
式中:γf——材料分项系数,取1.4。
蒸压加气混凝土劈拉强度设计值ft按下式确定:
式中:γf——材料分项系数,取1.4。
3.2.3 蒸压加气混凝土的弹性模量可按表3.2.3采用。
3.2.4 用于承重砌体的砌块高度不宜小于240mm。
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3.2.4 蒸压加气混凝土砌块之所以能用来做承重墙,是因为块材厚度远大于砖的厚度,这就增强了块材在砌体中抵抗来自外界的压、拉、弯、剪等复杂作用的能力,研究表明,砌块砌体强度正比于砌块高度的平方。如果将承重砌块高度减小,将大大损伤砌体的承载能力,为此本条规定用于承重的砌块,其高度不宜小于240mm。
3.2.5 蒸压加气混凝土干密度应按表3.2.5采用。
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3.2.5 蒸压加气混凝土的干密度ρ0d取值引自《蒸压加气混凝土砌块》GB 11968-2006。
3.2.6 蒸压加气混凝土的热物理性能计算参数应按表3.2.6采用。围护结构用保温材料热物理性能计算参数及其导热系数的修正系数、空气间层热阻应按现行国家标准《民用建筑热工设计规范》GB 50176的规定采用。围护结构中蒸压加气混凝土导热系数计算值应按下式计算:
式中:λa·c——蒸压加气混凝土导热系数计算值;
λa——蒸压加气混凝土热系数;
aa一一蒸压加气混凝土导热系数的修正系数。
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3.2.6 本条依据《民用建筑热工设计规范》GB 50176-2016和《蒸压加气混凝土砌块》GB 11968-2006的数据,给出了蒸压加气混凝土及常用保温材料绝干状态时的导热系数和蓄热系数。
围护结构中蒸压加气混凝土导热系数计算值应按下式计算:
式中:λa·c——蒸压加气混凝土导热系数计算值;
λa——蒸压加气混凝土导热系数,应按表3.2.6采用;
aa——蒸压加气混凝土导热系数的修正系数,应按本标准附录B表B.0.2采用。
试验研究表明,蒸压加气混凝土的导热系数,随着其干体积密度的提高而提高,两者之间存在线性(y=a+by)关系,因此,在同一个密度级别中不同的干密度蒸压加气混凝土的导热系数(干态)不同,如B05级蒸压加气混凝土导热系数(干态)范围为0.12W/(m·K)~0.14W/(m·K),也就是说在同一个干密度级别中的蒸压加气混凝土包含一系列导热系数(干态)值。《蒸压加气混凝土砌块》GB 11968-2006规定的导热系数限值,则是用来判定某个干密度级别的蒸压加气混凝土导热系数是否合格的质量标准。
当加气混凝土作为保温材料时,《民用建筑热工设计规范》GB 50176-2016,则是将《蒸压加气混凝土砌块》GB 11968-2006所规定的导热系数限值,作为建筑节能热工设计的蒸压加气混凝土热物理性能计算参数——导热系数计算参数,则每一个干密度级别只有唯一一个导热系数计算参数,即《蒸压加气混凝土砌块》GB 11968-2006所规定的导热系数限值。因此,在建筑节能热工设计计算时,蒸压加气混凝土的导热系数计算参数应按本标准附录B表B.0.1采用,不应采用企业所提供的蒸压加气混凝土砌块型式检验报告的导热系数测试值,以使计算结果具有可比性,保证热工设计的质量。
3.2.7 蒸压加气混凝土制品的抗冻性能指标应符合表3.2.7的要求。
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3.2.7 D25、D35分别指冻融循环25次、35次;应用时需按制品所处环境及部位采取必要的防冻害措施。蒸压加气混凝土制品的抗冻性指标的高低,不仅反映砌块在寒冷及严寒地区的抗冻性能,还可验证制品在生产工艺过程中是否完成了目的水化生成物,即可反映制品内在质量的优劣。调研表明:采用低品质原材料、不按科学规定配合比进行配料、生产装备不完善或简化蒸压养护工艺制度(任意缩短养护时间或低压养护)进行操作,都将会导致制品的抗冻性能降低。而劣质制品是导致这种墙体开裂、软化、碳化、冻坏等劣化现象的重要原因,这将直接影响着建筑的耐久性与安全性。工程事故已为数不少,为了强化蒸压加气混凝土制品品质要求,强化制品生产过程的质量控制,确保制品的应用效果与质量,本条对其抗冻性作出规定。本条文根据应用部位的不同,规定了不同抗冻性能要求。
对蒸压加气混凝土砌块的抗冻性试验,目前一些检测单位为加快试验速度、降低试验成本、简化试验步骤,采用国家标准《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》GB/T 50082规定的用于普通混凝土的快冻法,利用混凝土快速冻融试验机进行试验,其结果是造成蒸压加气混凝土冻融不过关,也成为蒸压加气混凝土推广应用的障碍。
快冻法采用水冻水融的试验方法,在整个试验过程中,容器内水位高度应始终保持至少高出试件顶面5mm。这与慢冻法的气冻水融方法有显著区别,适用于抗冻性要求高的混凝土,如水工、港工等工程的混凝土。完全不适于蒸压加气混凝土,因为其试件表面为切割后裸露的孔和孔壁。试件在冷冻前完全不像慢冻法那样,将裸露的孔和孔壁裂隙中的水擦除,将试件从水中取出,或当水位降至孔隙以下时,孔隙中的水开始流出,在冻融过程中水很难饱和,从而可减轻试件表面和粗大的孔隙因水结冰的膨胀压力造成的破坏,粗大孔隙对毛细管中水的冻胀破坏还可起缓冲作用,在冻融过程中试件始终浸泡在水中,与工程的实际使用条件不符,造成蒸压加气混凝土采用快冻法冻融试验不过关。
影响墙体冻害的重要因素有两个,一是负温条件;另一个是制品含水率。在北方寒冷及严寒地区的负温条件下,只要应用过程中不使墙体达到冻害发生所需的含水率(国外研究认定60%含水率为冻融破坏临界含水率),墙体是不会被冻坏的。因此本条强调了制品品质与应用技术相配合的理念,设计时只要对墙体易受潮部位进行防潮处理,用构造来杜绝水的侵袭,是完全可以防止墙体遭受冻害的,这方面已有成功的经验。正因为如此,本条所规定的制品抗冻性相对于《蒸压加气混凝土砌块》GB 11968-2006(15次冻融循环试验)和《墙体材料应用统一技术规范》GB 50574-2010(15次冻融循环试验)做了必要的调整,不再按气候区域确定冻融循环次数,而依据用于内墙或者外墙来划分冻融循环次数,同时规定应用时需按制品所处环境采取必要的防水措施。
3.2.8 蒸压加气混凝土的碳化系数不应小于0.85。
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3.2.8 蒸压加气混凝土制品长期与大气中的二氧化碳发生碳化反应,将降低砌块的物理力学性能。目前一些企业为了降低生产成本,不惜采用劣质材料,简化工艺养护制度,所生产的劣质制品是导致墙体碳化裂缝严重、墙体变脆的主要原因之一。制品的碳化系数限值规定是保证其质量的重要指标之一。
3.2.9 蒸压加气混凝土的软化系数不应小于0.85。
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3.2.9 软化系数指标是用来衡量蒸压加气混凝土制品耐水性能的。蒸压加气混凝土制品是合理配比的硅、钙等原材料在高压釜内进行充分水化反应而生成晶胶比配制合理的微孔水化硅酸钙,因此,其原材料的选择、成型和严格的养护制度等均对制品的软化系数有较大影响。制品抗软化性能越差,其力学性能随时间增长降低得越多,设计时将会乘以软化系数对强度进行打折,折扣较大时就会给墙体的安全性、耐久性带来致命影响。
3.2.10 蒸压加气混凝土砌块用砌筑砂浆、墙体用抹灰砂浆的性能指标应符合表3.2.10的规定。
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3.2.10 国内外的试验研究表明,蒸压加气混凝土制品墙体采用与之相适应的砂浆砌筑与抹灰,是保证墙体质量、提高砌体强度的有效方法,特别是对提高加气混凝土砌体的抗剪强度、弯曲抗拉强度,增加墙体允许高厚比尤为明显。当然,蒸压加气混凝土用砂浆的物理力学性能的优劣主要取决于砂浆改性材料(外加剂的选用)、配合比及其制备技术。
3.2.11 填充外墙的砌筑砂浆宜采用强度等级为Ma2.5的保温型砂浆,其导热系数不应大于0.18W/(m·K),其他性能应符合现行国家标准《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定 热流计法》GB/T 10295的规定。
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3.2.11 采用普通混合砂浆砌筑的蒸压加气混凝土砌块墙体其灰缝厚度一般为10mm~15mm,由于砌筑砂浆的导热系数和蓄热系数远高于砌块,从而会使砌块的导热系数和蓄热系数受到影响,《民用建筑热工设计规范》GB 50176-2016采取了对导热系数进行修正的做法来减小灰缝的影响,规定设计计算时需将蒸压加气混凝土材料的导热系数乘以1.25的灰缝影响系数,其结果将不利于蒸压加气混凝土的应用。因此,推荐应用粘结性好、导热系数不大于0.18W/(m·K)的保温砂浆。蒸压加气混凝土砌块填充外墙采用导热系数不大于0.18W/(m·K)的保温砂浆砌筑。可使块材与砂浆的热工性能相匹配,有利于墙体保温及节能设计。设计时虽然灰缝厚度小于或等于10mm,墙体在进行热工计算时可直接取其理论计算值,即导热系数及蓄热系数无须再乘以修正系数。
3.2.12 承重砌体的砌筑砂浆拉伸粘结强度应按现行行业标准《建筑砂浆基本性能试验方法标准》JGJ/T 70规定的方法,分别测取灰缝上下两个粘结面的拉伸粘结强度值,并应按最小值进行砌体承载力计算。
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3.2.12 砌体砌筑灰缝有上下两个粘结面,由于受自重及施工人员压槎的影响,使得砂浆中的水分很自然地被铺灰面所吸取,本条文做出两个粘结面粘结强度的规定,并规定按最小值进行结构计算,以确保墙体的安全性。
3.2.13 严寒及寒冷地区的外墙面所采用的饰面涂料应具有防水透气性。
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3.2.13 工程实践表明,严寒及寒冷地区的一些蒸压加气混凝土墙体所采用的饰面涂料为高弹性柔性涂料,由于这类涂料的蒸汽渗透能力较差,会使整个抹灰系统的水蒸气湿流密度偏低,影响了墙体的湿迁移,从而会使墙体轻者造成饰面外表色差,重者导致墙体抹灰饰面起泡、发霉、开裂及脱落,并会使蒸压加气混凝土墙体的热工性能产生变化(墙体中的湿度越高,导热系数越大,其保温隔热效果越差),影响了墙体的美观、耐久和保温节能效果。而采用防水透气性好的涂料既可以防止室外水(如雨水等)侵入墙体,又可排除墙体内的水蒸气。
试验研究表明,抹面砂浆加双组分溶剂型氟碳漆,其水蒸气湿流密度仅为0.77g/(m2·h);抹面砂浆+水性底漆+PVC41%弹性涂料,水蒸气湿流密度为1.30g/(m2·h);而抹面砂浆+有机硅底漆+PVC55%硅树脂弹性涂料时,其水蒸气湿流密度可达3.20g/(m2·h)。
涂料层的水蒸气湿流密度比抹灰层高,选择涂料时应按不同气候分区选择不同的透气性指标。建议北方寒冷及严寒地区所选择的外墙饰面系统的水蒸气湿流密度大于1.30g/(m2·h)。
3.2.14 蒸压加气混凝土砌块砌体配筋及混凝土构造柱和圈梁的钢筋抗拉强度设计值应按表3.2.14采用。
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3.2.14 当采用蒸压加气混凝土在地震区建造多层房屋时,必须采取能够解决墙体脆性破坏、大幅度提高墙体变形能力、增加墙体延性抗震的构造,而这种构造的理想做法是墙体沿水平灰缝配置水平钢筋。
试验研究表明,墙体通过配置水平钢筋网片可使墙体的应力分布更加均匀,改变了非配筋砌体的脆性破坏形态。因此,带有构造柱加水平配筋的蒸压加气混凝土砌块墙片,由于构造柱与圈梁的边框作用约束了墙体的破坏,维持了墙体的裂而不倒,墙体的延性也有较大的提高。用直径为4mm的高延性冷轧带肋钢筋来代替直径为6mm的HPB300或HRB335钢筋取得了令人满意的效果。虽然钢筋直径较细、墙体的体积配筋率偏低(仅为0.0117%),但也能显著提高墙体的延性,使墙体的抗剪强度及变形能力均有显著增加。
试验表明,配置水平筋后墙体的极限剪切力可提高10%~35%,配高延性冷轧带肋钢筋(CRB600H)墙体的极限剪切力可提高约15%,而配置了水平筋加构造柱后则可提高50%~65%,且这种构造的墙体即使开裂后尚有20%的荷载储备,不但提高了砌体的承载能力且有效地改善了蒸压加气混凝土脆性破坏的特性,这就为蒸压加气混凝土砌块这一脆性材料,通过配置适当的钢筋之后可以在地震区建造多层房屋并能实现抗震设计要求解决了关键技术。已经建成并投入使用的十余万平方米的多层住宅均采用了配置冷轧带筋钢筋加构造柱的设计方法,二十余年的使用说明了这是一种性能可靠、施工方便、综合造价较低的建筑体系。
随着传统冷轧带肋钢筋渐遭淘汰,新的高强钢筋——高延性冷轧带肋钢筋已被工程界广泛认可并开始推广应用,故建议选用CRB600H高延性冷轧带肋钢筋作为蒸压加气混凝土墙体灰缝的配筋。该高延性冷轧带肋钢筋系指将按《低碳钢热轧圆盘条》GB/T 701-2008生产的Q215或将热轧光圆钢筋(见国家标准《钢筋混凝土用钢 第1部分:热轧光圆钢筋》GB/T 1499.1-2017)生产的HPB325作为母材,经冷轧、减径及在线回火后在其表面形成具有二面肋的钢筋,故在提高强度的同时增加了钢筋的延性,且与砌筑砂浆有着很强的锚固力。
CRB600H高延性冷轧带肋钢筋的强度设计值按现行行业标准《冷轧带肋钢筋混凝土结构技术规程》JGJ 95规定,抗拉强度fy取415N/mm2,抗压强度为380N/mm2。鉴于耐久性的要求,钢筋直径以5mm~10mm为宜。
3.2.15 蒸压加气混凝土配筋板材的外观质量要求、制作尺寸偏差及结构性能检验应符合现行国家标准《蒸压加气混凝土板》GB 15762的有关规定。
3.2.16 蒸压加气混凝土配筋板材中的钢筋宜采用直径为5mm~10mm高延性冷轧带肋钢筋CRB600H。
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3.2.16 板的结构性能试验表明,当采用高延性冷轧带肋钢筋后,钢筋与制品的锚固效果较为理想,使裂缝分布形式得到了很大改善,即配置光圆钢筋时裂缝间距由120mm~140mm改为60mm~80mm,缝的形态由宽而疏变为细而密,充分体现了高延性冷轧带肋钢筋的锚固效果。此外,采用了高延性冷轧带肋钢筋后,其设计强度及延性有明显提高。
3.2.17 防锈钢筋与蒸压加气混凝土间的粘结强度平均值不应小于1.0MPa。
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3.2.17 本条对钢筋防锈处理提出了明确要求。工程实践表明,蒸压加气混凝土配筋构件的钢筋防锈处理不好,是造成构件破坏或不能使用的主要原因,因此强调钢筋防锈应可靠,在产品标准中给以严格的保证。
值得指出,当采用了高延性冷轧带肋钢筋后,由于肋的存在,增强了防锈钢筋与蒸压加气混凝土间的粘结强度。
粘结强度按现行行业标准《蒸压加气混凝土板钢筋涂层防锈性能试验方法》JC/T 855进行检测。
3.2.18 夹心墙用拉结件应符合现行行业标准《装饰多孔砖夹心复合墙技术规程》JGJ/T 274的规定。
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3.2.18 近年来,随着外墙薄抹灰系统所暴露出的防火及耐久性等问题,夹心墙已在一些地区得到了应用并有着大力推广的势头,这种做法是利用蒸压加气混凝土砌块作内叶墙,用混凝土劈裂装饰砌块或装饰多孔砖作外叶墙,两叶墙中间敷设一定保温材料(有的地区可不敷设),并留有不大于20mm的空气间层的蒸压加气混凝土夹心墙已经在各地开始推广应用,这种墙体取材方便、施工简单、节能保温效果明显,不但提高了墙体的装饰性,而且提高了墙体的耐久性,在发达国家已经成为一种时尚。
国家已经颁布了行业标准《装饰多孔砖夹心复合墙技术规程》JGJ/T 274,给出了夹心墙单层砌体结构、多层砌体结构、夹心墙底部框架、夹心墙配筋砌体剪力墙结构以及框架结构的填充墙的设计方法与构造规定,供设计、施工时执行。
3.2.19 用于后锚固的化学锚栓的锚固胶性能应符合现行行业标准《混凝土结构工程用锚固胶》JG/T 340的规定;后锚固的尼龙膨胀套管和尼龙材质的螺钉应采用原生的聚酰胺制造,不得采用再生材料制品。
3.2.20 机械锚栓及化学锚栓的螺杆宜为碳素钢、合金钢、不锈钢或高耐腐不锈钢材料。碳素钢和合金钢锚栓、螺杆的性能等级应按所用钢材的抗拉强度标准值fstk及屈强比fyk/ fstk确定,相应的性能指标应按表3.2.20采用。
3.2.21 金属锚栓应有可靠的防腐措施,其防腐蚀标准应高于被连接构件的防腐蚀要求。碳素钢、合金钢机械锚栓表面应进行镀锌防腐处理,电镀锌层平均厚度不应小于5μm,热浸镀锌平均厚度不应小于45μm。在室外环境、常年潮湿的室内环境、海边、高酸碱度的大气环境中应使用不锈钢材质的锚栓,含氯离子的环境中应使用高抗腐不锈钢。
3.2.22 机械锚栓和化学锚栓的防火等级不应低于被连接结构的防火等级,锚栓应通过防火测试,测试报告内容应包含锚栓在不同耐火时限下的承载力。
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3.2.19~3.2.22 蒸压加气混凝土制品墙体和其他材料墙体一样要悬挂热水器、空调箱、书架、电视机及一些吊柜等重物,以往曾多次发生砌体墙由于挂设的预埋件选择不当或悬挂构造不合理,造成重物脱落、墙体开裂等质量问题,为解决重物安全悬挂问题,本标准规定采用与所悬挂重物相适应的后锚固锚栓。
3.2.23 墙板拼缝所用的封堵材料应符合现行国家标准《防火封堵材料》GB 23864和《建筑用阻燃密封胶》GB/T 24267的规定。
3.2.24 密封胶条宜采用三元乙丙橡胶、氯丁橡胶或硅橡胶制品,密封条应为挤出成型,橡胶块应为压模成型,并应符合现行国家标准《建筑门窗、幕墙用密封胶条》GB/T 24498的规定。
012'>《蒸压加气混凝土制品应用技术标准[附条文说明] 》JGJ/T 17-2020 引用标准名录
引用标准名录
1 《砌体结构设计规范》GB 50003
2 《建筑抗震设计规范》GB 50011
3 《建筑设计防火规范》GB 50016
4 《建筑结构可靠性设计统一标准》GB 50068
5 《民用建筑隔声设计规范》GB 50118
6 《民用建筑热工设计规范》GB 50176
7 《砌体结构工程施工质量验收规范》GB 50203
8 《建筑装饰装修工程质量验收标准》GB 50210
9 《建筑工程施工质量验收统一标准》GB 50300
10 《民用建筑工程室内环境污染控制标准》GB 50325
11 《砌体结构工程施工规范》GB 50924
12 《建筑材料放射性核素限量》GB 6566
13 《绝热材料稳态热阻及有关特性的测定 热流计法》GB/T 10295
14 《蒸压加气混凝土性能试验方法》GB/T 11969
15 《蒸压加气混凝土板》GB 15762
16 《水泥胶砂强度检验方法》GB/T 17671
17 《防火封堵材料》GB 23864
18 《建筑用阻燃密封胶》GB/T 24267
19 《建筑门窗、幕墙用密封胶条》GB/T 24498
20 《预拌砂浆》GB/T 25181
21 《建筑砂浆基本性能试验方法标准》JGJ/T 70
22 《建筑工程冬期施工规程》JGJ/T 104
23 《装饰多孔砖夹心复合墙技术规程》JGJ/T 274
24 《混凝土结构工程用锚固胶》JG/T 340