我國砌體結構的現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢

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我國砌體結構的現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢

梁偉

 蘭州理工大學土木工程學院 甘肅蘭州 730050

摘要：砌體結構在我國有著悠久的歷史，許多名勝古跡都是古人留下的砌體結構。經(jīng)過近幾十年我國砌體結構已具有了自身的特性和理論，但與發(fā)達國家相比還存在一定的差距，因此我們應向新型的綠色材料的方向發(fā)展。為此本文在總結我國砌體結構發(fā)展歷程的同時，提出我國砌體結構未來的發(fā)展方向。

關鍵詞：砌體結構 砌塊 綠色材料 發(fā)展過程 發(fā)展方向

0 引言

　　 砌體結構就是用磚砌體，石砌體和砌塊砌體建造的結構，在我國已有相當長的應用歷史，特別是建國以來，砌體結構得到了迅速的發(fā)展，取得了顯著的成績。我國已從過去用磚石建造低矮的民房，發(fā)展到現(xiàn)在建造大量的多層住宅，辦公樓等民用建筑和許多領域的工業(yè)建筑。60年代以來，我國的空心磚和砌塊的生產(chǎn)和應用得到了一定的發(fā)展，近20年來，采用混凝土、輕骨料混凝土和加氣混凝土，以及利用各種工業(yè)廢渣、粉煤灰、煤矸石等制成的無熟料水泥煤渣混凝土砌塊和粉煤灰硅酸鹽砌塊等在我國也有了較大發(fā)展，此外，我國在砌體結構理論方面也有了長足的進步，新修訂頒發(fā)的《砌體結構設計規(guī)范》在采用以概率理論為基礎的極限狀態(tài)設計方法，多層砌體房屋中考慮空間工作，以及考慮墻和梁的共同工作設計墻梁等方面已達國際先進水平，豐富了我國砌體結構理論和設計方法。

1 正文

中國是砌體大國，在歷史上有舉世聞名的萬里長城，它是兩千多萬年前用“秦磚漢瓦”建造的世界上最偉大的砌體工程之一；有在春秋戰(zhàn)國時期就已興修水利，如今仍然起灌溉作用的秦代李冰父子修建的都江堰水利工程；有在1400年前由料石修建的現(xiàn)存河北趙縣安濟橋，這是世界上最早的敞肩式拱橋。該橋已被美國土木工程學會選入世界第12個土木工程里程碑。這些都是值得我們自豪和繼承的，也對弘揚我國文化遺產(chǎn)起到積極作用。?解放后我國在砌體結構方面有了很大的發(fā)展，分三個方面加以概要介紹。

1.1 砌體結構量大面廣
　　解放以來我國磚的產(chǎn)量逐年增長，1980年的全國年產(chǎn)量為1600億塊，1996年增至6200億塊，為世界其它各國磚每年產(chǎn)量的總和。全國基建中采用砌體作墻體材料約占90%左右。在辦公、住宅等民用建筑中大量采用磚墻承重。50年代這類房屋一般為3-4層，現(xiàn)在已為5-6層，不少城市一般建到7-8層?，F(xiàn)在每年興建的城市住宅建筑面積多達1億m2以上。在中小型單層工業(yè)廠房和多層輕工業(yè)廠房，以及影劇院、食堂、倉庫等建筑也廣泛采用磚墻、柱承重結構。
    我國還積累了在地震區(qū)建造砌體結構房屋的寶貴經(jīng)驗。我國絕大多數(shù)大中城市在6度或6度以上地震設防區(qū)。地震烈度≤6度的砌體結構經(jīng)受了地震的考驗。經(jīng)過設計和構造上的改進和處理，還在7度區(qū)和8度區(qū)建造了大量的砌體結構房屋。據(jù)不完全統(tǒng)計，從80年代初至今10多年間我國主要大中城市建造的多層砌體結構房屋建筑面積已達70-80億m2。

1.2 新材料、新技術、新結構的研究與應用
　　60年代以來，我國粘土空心磚（多孔磚）的生產(chǎn)和應用有較大的發(fā)展，在南京建造了6-8層的空心磚承重的旅館。當時空心磚孔洞率為22%，與實心磚強度等效，但可減輕自重17%、墻厚減小20%，節(jié)省砂漿20～30%，砌筑工時少20-25%，墻體造價降低19～23%.根據(jù)節(jié)能進一步要求，近年來我國在消化吸收國外先進技術的基礎上，制造出規(guī)格為380×240×190、孔洞率為40%的燒結保溫空心磚（塊），這種保溫磚的密度為1012kg/m3，抗壓強度10.5Mpa，熱阻1.649m2K/W.在主要力學和熱工性能的指標接近或達到國際同類產(chǎn)品的水平?！抖嗫状u砌體設計與施工技術規(guī)程》行業(yè)標準，為這種磚的推廣創(chuàng)造了條件。
　　近10余年來，采用砼、輕骨料砼或加氣砼，以及利用河砂、各種工業(yè)廢料、粉煤灰、煤干石等制無熱料水泥煤渣砼砌塊或蒸壓灰砂磚、粉煤灰硅酸鹽磚、砌塊等在我國有較大的發(fā)展。砌塊種類、規(guī)格較多，其中以中、小型砌塊較為普遍，在小型砌塊中又開發(fā)出多種強度等級的承重砌塊和裝飾砌塊。從90年代初期，在總結國內外配筋砼砌塊試驗研究經(jīng)驗的基礎上，我國在配筋砌塊結構的配套材料、配套應用技術的研究上獲得了突破，在此基礎上開展了更具代表性和針對性的試點工程，試點工程實踐表明，中高層配筋砌塊建筑具有明顯的社會經(jīng)濟效益.因此，將中高層配筋砌塊結構體系納入到我國砌體結構設計規(guī)范中是理所當然的。由此可見，作為粘土磚的主要替代材和某些功能強于粘土磚的砌塊的發(fā)展前景是非常好的。
　　我國在50年代～70年代，采用預制大型墻板建造多層住宅，如采用振動磚墻板、煙灰煤渣、礦渣砼墻板建造了幾十萬m2的建筑。近10多年來北京等地采用內澆（砼）外砌的混合結構建造中高層建筑，取得了較好的經(jīng)濟效益。最近幾年清華大學開展了多層大開間砼核心筒、砌體外墻的混合結構的試驗研究和小規(guī)模試點工程，在改進和擴展砌體結構的性能和應用范圍作了有益的探索。

2 展望?
　　砌體是包括多種材料的塊體砌筑而成的，其中磚石是最古老的建筑材料，幾千年來由于其良好的物理力學性能、易于取材、生產(chǎn)和施工，造價低廉，致今仍成為我國主導的建筑材料。但是我國的砌體材料普遍存在著自重大、強度低、生產(chǎn)能耗高、毀田嚴重、施工機械化水平較低，和耐久性、抗震性能較差等弊病。因此我認為要針地這些問題開展下列方面的工作。

2.1、積極開發(fā)節(jié)能環(huán)保形的新型建材
　　1988年第一次國際材料研究會議上首次提出“綠色建材”的概念，1992年6月聯(lián)大巴西里約熱內盧環(huán)境和發(fā)展世界各國首腦會議，通過了“21世紀議程”宣言，確認了“可持續(xù)發(fā)展”的戰(zhàn)略方針，其目標是：依據(jù)環(huán)境再生、協(xié)調共生、持續(xù)自然的原則，盡量減少自然資源的消耗，盡可能對廢棄物的再利用和凈化。保護生態(tài)環(huán)境以確保人類社會的可持續(xù)發(fā)展。
　　?近年來發(fā)達國家在實施《綠色建材》計劃上取得了較大的進展，我國以1992年聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展首腦會議為契機，遵照江澤民同志“經(jīng)濟的發(fā)展，必須與人口、環(huán)境、資源統(tǒng)籌考慮，決不能走浪費資源和先污染后治理的老路，更不能吃祖宗飯、斷子孫路……。”的指示精神，迅速行動起來，廣泛研制“綠色建材”產(chǎn)品，取得了初步成果。