秸稈鎂質水泥輕質條板(SMC)施工工法

秸稈鎂質水泥輕質條板(SMC)施工工法

《秸稈鎂質水泥輕質條板(SMC)施工工法》是廣廈重慶第一建築(集團)有限公司、重慶君泰環保輕質建材有限公司、成都市金橙環保輕質建材有限公司、南通市新華建築安裝工程有限公司完成的建築類施工工法;作者分別是姚剛、周忠明、陳閣琳、鄔建華、趙漢祥、李曉新;適用範圍是工業與民用建築無長期浸水環境的各種結構形式的非承重內隔牆施工。

《秸稈鎂質水泥輕質條板(SMC)施工工法》主要的工法特點是施工簡便易操作,受環境影響小,無濕作業;解決傳統輕質牆板安裝中的板縫開裂和牆體上下、左右開裂的問題;以農作物廢棄物為填料的牆板,保護了環境,利用了資源,降低了成本。

2008年1月31日,《秸稈鎂質水泥輕質條板(SMC)施工工法》被中華人民共和國住房和城鄉建設部評定為2005-2006年度國家二級工法。

基本介紹

  • 中文名:秸稈鎂質水泥輕質條板(SMC)施工工法
  • 工法編號: YJGF199-2006
  • 完成單位:廣廈重慶第一建築(集團)有限公司、重慶君泰環保輕質建材有限公司、成都市金橙環保輕質建材有限公司、南通市新華建築安裝工程有限公司
  • 主要完成人:姚剛、周忠明、陳閣琳、鄔建華、趙漢祥、李曉新
  • 審批單位:中華人民共和國住房和城鄉建設部
  • 主要榮譽:國家二級工法(2005-2006年度)
形成原因,工法特點,操作原理,適用範圍,工藝原理,施工工藝,材料設備,質量控制,安全措施,環保措施,效益分析,套用實例,榮譽表彰,

形成原因

SMC板是一種節能環保型新型牆體材料廣泛套用於框架與剪力牆結構中,滿足了工程對建築節能的要求。該產品已獲國家實用新型專利(專利證書號:ZL013039482);經建設部組織的專家鑑定,“金橙”秸稈鎂質水泥輕質條板(SMC板)成果具有一定的創新性,達到了中國國內同類產品的領先水平。使用了SMC輕質牆板的重慶大學主教學樓工程通過了建設部的科技示範工程驗收,評定該工程整體施工技術達到了中國國內領先水平,工程質量獲國家魯班獎。在成功的施工實踐基礎上,總結編寫了《秸稈鎂質水泥輕質條板(SMC)施工工法》。

工法特點

《秸稈鎂質水泥輕質條板(SMC)施工工法》的工法特點是:
1.施工簡便易操作,受環境影響小,無濕作業,並可在惡劣的氣候條件下施工,易於施工人員掌握。
2.SMC牆板具有輕質高強、防火防水無毒無味、抗震防腐、易加工等特點,解決了板材本身開裂的問題。
3.能有效地解決傳統輕質牆板安裝中的板縫開裂和牆體上下、左右開裂的問題。
4.以農作物廢棄物為填料的牆板,保護了環境,利用了資源,降低了成本,有較好的社會效益、經濟效益和環保效益。

操作原理

適用範圍

《秸稈鎂質水泥輕質條板(SMC)施工工法》適用於工業與民用建築無長期浸水環境的各種結構形式的非承重內隔牆施工。

工藝原理

《秸稈鎂質水泥輕質條板(SMC)施工工法》的工藝原理敘述如下:
一、SMC牆板生產的原理
SMC牆板是以鎂質水泥為膠凝材料,秸稈為填料,玻璃纖維為增強材料,經特殊改性處理和嚴格原料質量控制及配方,加工而成的一種新型輕質條板,解決了鎂質水泥製品的吸潮返鹵,翹曲變形、耐水性差等三大難題,其生產原理主要表現在:
1.在母液的配置中加入多種無機、有機改性劑,改變母液的化學成分,在增加反應速度的情況下,產生Fe(OH)3、Al(OH)3·8H2O組成的膠狀絮凝物,並與MgO充分反應後生成新的具有晶向結構的產品,在大幅度提高製品的各項物理指標性能的同時,縮短了製品內部應力的釋放周期,減少了製品的形變,提高了材質的穩定性,有效地防止了牆板自身的開裂。
2.SMC板生產配方從溫度對MgCl2與MgO化學反應的程度入手,引入計算機輔助設計技術建立了三者的最佳定量的變數公式和函式曲線,解決了在不同氣溫條件下,大批量工業化生產鎂質水泥製品基本原材料的精確定量問題,從而攻克了中國國內長期存在吸潮返鹵這一難關。
3.SMC板生產工藝中研製和運用防水劑成膜封堵毛細孔技術,成功解決了板經長期浸泡會出現軟化現象的重大弊端。
二、SMC牆板安裝的原理
SMC牆體安裝的牆板與牆板、牆板與主體結構牆及上下樑(頂棚)、地面的連線部位均採用專用粘接嵌縫料的柔性連線,有效地解決SMC牆板安裝中的板縫開裂和牆體上下、左右開裂的問題,是該工法的關鍵技術。SMC牆體安裝的關鍵技術系統由以下內容組成:
1.專用粘接嵌縫料中摻入黏性好,且同時與SMC板材質及矽酸鹽水泥製品具有較好親和性的添加劑,提高了抗拉強度。
2.通過在專用粘接嵌縫料中摻入保水劑、網狀纖維等添加料並加適量河砂,延長了矽酸鹽水泥的水化反應時間;增強了抗拉性;限制了材料本身的收縮性;提高了柔性和微膨脹性。
3.用卡件固定於牆體上、下兩面,防止牆體位移和提高其抗震性能。

施工工藝

  • 工藝流程
《秸稈鎂質水泥輕質條板(SMC)施工工法》的工藝流程見圖1。
秸稈鎂質水泥輕質條板(SMC)施工工法
圖1 SMC牆板安裝工藝流程圖
  • 操作要點
《秸稈鎂質水泥輕質條板(SMC)施工工法》的操作要點如下:
1.根據設計圖紙制出排版圖。SMC隔牆板門窗洞口排版見圖2,SMC隔牆板排版見圖3。
秸稈鎂質水泥輕質條板(SMC)施工工法
圖2 SMC隔牆板門窗洞口排版示意圖
秸稈鎂質水泥輕質條板(SMC)施工工法
圖3 SMC隔牆板排版示意圖
2.確定板材規格數量。使用前應對SMC牆板按《建築隔牆用輕質條板》JG/T 169-2005要求進行外觀檢查,發現外形尺寸超過允許偏差或有嚴重缺陷的不合格產品不得使用。
3.清理場地,將要安裝牆板的位置清掃乾淨,根據設計圖紙要求彈出牆線,按排版圖覆核牆線,並預留出門窗洞口位置。
4.塗刷專用粘接嵌縫料。安裝前,先在SMC板的企口處(連線處),包括板同樓地面的連線處,同其他牆、柱的連線處,滿塗粘接嵌縫料;塗粘接嵌縫料前,應先塗刷處清理乾淨,用木抹子均勻滿塗粘接嵌縫料,母榫內應滿塗,牆、柱、梁板等連線處塗刷厚度約2~3厘米,並應塗刷均勻且邊塗邊安裝牆板,避免嵌縫料塗刷時間過長失去工作性能。
5.安裝SMC牆板。按排版圖從一邊開始逐塊安裝,儘量減少補板,若隔牆上有門窗洞口時,先從門窗洞口開始分別向兩邊安裝。在主體牆旁安裝第一塊SMC板的操作過程:
(1)按照已彈墨線在主體牆一定高度上(SMC板長1/2)用電鑽鑽12~14毫米的孔兩個(深度大於50毫米),並打入木楔;
(2)將寬度與SMC板母內寬相同的專用木塊釘於木楔上;
(3)母榫內均勻滿塗專用粘接嵌縫料,卡入木塊內與牆連線。
6.固定牆板。安裝時,先把SMC板沿彈出的牆線安裝,合線後用木楔在樓地面塞緊,用2米靠尺和吊線墜檢查調整垂直度,需要接板的,要檢查連線處的平整度。垂直就位後在頂部用木楔固定牢固。
7.安裝過程中,牆板就位後必須用木楔塞緊後才能放手,避免牆板倒下傷人。井道牆板安裝時,必須先用跳板搭在井道上,避免安裝中失足掉進井道洞中。
8.水電管敷設應與SMC牆板的安裝同步進行,板面若需開孔,應在安裝前用電鑽鑽孔,切割機切割,並儘量避免水平方向的走線穿管槽孔根據水電管數、洞口大小確定,安裝後用專用粘接嵌縫料填實補平。嚴禁用手工打洞。
9.檢查牆板。整面隔牆安裝完畢後,用2米靠尺檢查牆面平整度和垂直度,用木楔對整個牆面進行校平。
10.將預先塗好防鏽漆的∠30×4角鋼卡件按間距600毫米固定在牆板與主體結構梁、頂棚、樓地面交接處,並確保將牆板固定牢固。
11.板縫處理。經檢查合格後,用專用粘接嵌縫料補平板縫,以不露板縫為準(第一次填縫深一半,第二次填平)。板底與樓地面、板頂與樓板底、梁底的接口用專用粘接嵌縫料填充。SMC牆板與頂棚連線見圖4。
秸稈鎂質水泥輕質條板(SMC)施工工法
圖4 SMC牆板與頂棚連線圖
12.SMC板與樓地面的連線,用專用粘接嵌縫料粘接,要求地面是硬化後的地面,在SMC板底連線處塗上專用粘接嵌縫料後,安裝牆板,安裝完成後抹平縫口。SMC板間的連線,在板的企口處滿塗專用粘接嵌縫料,安裝完成後壓實抹平板縫。SMC牆板與樓地面連線見圖5。
秸稈鎂質水泥輕質條板(SMC)施工工法
圖5 SMC牆板與樓地面連線圖
13.SMC板同其他牆、柱的連線,在SMC板連線處位置滿塗專用粘接嵌縫料,安裝完成後抹平板縫,後塞口在安裝完成後用專用粘接嵌縫料灌縫抹平。SMC牆板與承重牆(柱)連線見圖6。
秸稈鎂質水泥輕質條板(SMC)施工工法
圖6 SMC牆板與承重牆(柱)連線圖
14.拆除木楔。在用專用嵌縫料處理板縫3天后可以取掉木楔,取掉後形成的空洞用專用粘接嵌縫料補平。
15.門窗過梁安裝。門、窗過梁待門(窗)邊板專用粘接嵌縫料達到強度後才安裝,門(窗)邊板的支座長度為300毫米,以便於擱置門窗過梁板。為防止開裂,企口處的專用粘接嵌縫料必須飽滿,板縫的處理,一定要在牆板調整到位後,再用專用粘結嵌縫料將板縫填實壓緊抹平後進行,嚴禁在板縫處理後達到強度前對牆板進行震動,避免接縫開裂。
16.安裝吊掛件。水暖件吊掛必須固定在SMC牆板的專用鐵塊上,即在牆上開一個槽用一個上有螺母的專用鐵塊卡入槽內,並用專用粘接嵌縫料粘牢。電氣連線盒、插座四周用專用粘結劑粘牢,其表面應與牆板平齊。
17.板縫貼布。SMC牆板安裝後,將粘縫玻璃纖維格線帶貼上於板縫處,用建築密封膠貼上並刮平,以不露板縫為準。
18.每一面牆體安裝完畢後,當氣溫在10℃以上時須在3天后,當氣溫在10℃以下時須在5天后,其他裝修工序才能在牆體上施工。
19.SMC板牆面平整,無需抹灰,可以直接刮膩子進行面層裝飾;在SMC板同其他材質的連線處(同其他牆、柱、梁底、板底)貼160毫米寬玻璃纖維格線帶後再進行膩子的塗刮。
《秸稈鎂質水泥輕質條板(SMC)施工工法》的勞動組織見表1。
表1 勞動組織情況表
序號
工種
C作內容
人數
說明
1
木工
就位找垂直、平整
2
2
瓦工、普工
搬運牆板、協助安裝
4~8
3
抹灰工
嵌縫、貼上玻纖格線帶
2

材料設備

一、材料
《秸稈鎂質水泥輕質條板(SMC)施工工法》所用的材料明細如下:
1.材料準備:SMC牆板、卡件、射釘、專用粘接嵌縫料、建築密封膠、32.5級普通矽酸鹽水泥、中砂、玻璃纖維格線帶(寬160毫米)、∟30×4角鋼(長50毫米)。
2.SMC牆板是以農作物秸稈和鎂質水泥為主要原料,添加無機材料為輔助材料組成的一種節能、環保型新型牆體材料。標準板尺寸見圖7,門框板尺寸見圖8。
3.專用粘接嵌縫料是以SMC牆板的母料和矽酸鹽水泥為主要原料,以保證其與母材、混凝土結構的相容性,同時按一定比例添加了保水劑和網狀纖維、適量河砂等輔助材料,是一種與水泥製品等具有較強的粘接性及較好的保水性、抗拉性和微膨脹性的嵌縫材料。
4.SMC牆板規格尺寸見表2。
表2 SMC牆板規格尺寸
長度(毫米)
寬度(毫米)
厚度(毫米)
空心率(%)
備註
2400
300~600
100
65~82
寬度為600毫米和900毫米,厚度為100毫米的板為標準板;其他尺寸可加工定做。
2500~3000
300~900
100~200
65~81
3100~3600
300~1200
100~300
65~82.4
5.SMC牆板的技術性能指標見表3。
表3 SMC牆板的技術性能指標
序號
名稱
計量單位
標準及技術指標
檢驗結果
結論
1
面密度
千克/平方米
≤60
45
合格
2
耐火極限
分鐘
≥60
120
合格
3
含水率
%
JG 3063-1999
5.4
合格
4
吸水率
%
一等品<25
10.7
一等品
5
放射性核素限量
/
/
/
/
內照射指數
/
≤1.0
0
合格
外照射指數
/
≤1.0
0
合格
6
抗壓強度(自然狀態)
兆帕
/
19.7
合格
7
抗壓強度(80℃烘乾至恆重)
兆帕
/
23.0
合格
8
抗彎破壞荷載
≥0.75(板自重)
≥11.6
合格
9
抗衝擊強度
/
30千克砂袋落差0.5米擺動三次,不出現貫通裂紋
10次未出現貫通裂紋
合格
10
單點吊掛力
800牛 24小時 不出現貫通裂紋
未出現貫通裂紋
合格
11
隔聲測試
分貝
GBJ 121-88
41
合格
12
乾燥收縮值
毫米/米
≤0.6
≤0.57
合格
13
傳熱係數
瓦/平方米·開
/
/
/
二、機具設備
《秸稈鎂質水泥輕質條板(SMC)施工工法》所用的機具設備明細如下:
1.腳手架:採用可移動門式腳手架。
2.機具:撬棍、開刀、托板、木抹子、橡膠錘、線墜、木楔、墨線盒、鋼絲刷、水桶、拉毛刷、掃帚、木凳子、切割機、電鑽、射釘槍、鋼捲尺、2米靠尺。

質量控制

《秸稈鎂質水泥輕質條板(SMC)施工工法》的質量控制要求如下:
1.SMC板安裝驗收以《建築工程施工質量驗收統一標準》(GB 50300-2001)和《建築裝飾裝修工程質量驗收規範》(GB 50210-2001)為依據,並參照《建築隔牆用輕質條板》(JG/T 169-2005)。
2.安裝完的SMC牆板表面光滑、平整不得有起皮、掉角、空鼓、裂紋、飛毛刺。
3.板材接縫應填實,不得出現乾縮裂縫;玻璃纖維格線帶(寬160毫米)不得有翹邊、皺摺、外露現象。
4.門窗洞口位置準確,邊角整齊垂直。
5.預埋件安裝牢固,位置準確。
6.SMC牆板安裝允許偏差值應符合表4的規定。
表4 SMC牆板安裝允許偏差值
項次
項目
允許偏差值(毫米)
檢查方法
1
軸線偏差
10
鋼尺測量
2
表面平整度
4
2米靠尺和塞尺檢查
3
垂直度偏差
4
托線板和經緯儀檢查
4
接縫高低差
3
直尺和塞尺
5
轉角偏差
4
200毫米方尺,特殊角尺,塞尺
6
門窗洞口中心偏差
-3,+10
鋼尺測量
7
門窗洞口尺寸高差
-4,+10
鋼尺測量

安全措施

採用《秸稈鎂質水泥輕質條板(SMC)施工工法》施工時,除應執行國家、地方的各項安全施工的規定外,尚應遵守注意下列事項:
1.進入施工現場必須戴安全帽,建築物臨時洞口處必須設定安全防護欄及警戒牌。
2.全部用電由工地專職電工(有專業操作證書和上崗證)負責,嚴禁私接亂搭。電氣設備和線路必須絕緣良好,規範用電,杜絕漏電傷亡事故發生。
3.施工現場的腳手架、防護措施安全標誌和警示牌不得擅自拆動,需要拆動的,需經施工負責人同意。
4.參加施工的工人需熟知安全操作規程,堅守工作崗位,嚴禁酒後操作。
5.採用機械吊裝起吊牆板時,指揮信號明確,起重作業半徑內嚴禁通行。
6.嚴格遵循安全生產制度、安全操作規程以及經審批的各項安全技術措施和操作規程,作好安全技術交底記錄,加強安全工作。

環保措施

採用《秸稈鎂質水泥輕質條板(SMC)施工工法》,除遵照國家有關環境保護法規《建築材料放射性衛生防護標準》(GB 6566-2000)、《建築施工現場環境與衛生標準》(JGJ 146-2004)等和當地相關環境保護的具體要求外,結合該工法的構造特徵和具體工程實際情況,尚應做到:
1.進入施工現場的各種材料及機械設備,均須按指定位置整齊堆放;加強現場清潔、用水、排污的管理;做到場地整潔,井然有序。
2.對於需要裁割的板材要做好防塵措施經常灑水降沉,裁割時應在有封閉的地方進行施工,減少粉塵污染。
3.施工過程中的廢棄物及時清除到指定位置,集中後運離場地。剩餘材料和可回收容器及時轉到下一工作面或指定堆放地點,做到工完場清。
4.現場施工要注意環境保護,合理安排作息時間,儘量減少噪聲污染。
5.文明施工
(1)施工現場不得亂堆亂放,不得將板集中堆放在同一跨內,堆放高度不得超過2000毫米。
(2)保持施工現場乾淨整齊,做到“工完、料盡、場地清”,作好文明施工工作。
(3)施工現場嚴禁打鬧,做到施工有序,文明施工。

效益分析

採用《秸稈鎂質水泥輕質條板(SMC)施工工法》,取得了經濟效益和社會效益,主要表現在工期快、效益佳、質量優、節能環保、社會效益好五個方面。
一、工期快
根據工程實際施工情況,SMC輕質牆板與其他牆體材料如加氣混凝土砌塊、頁岩空心磚施工速度相比,可提高工效10倍以上。
二、效益佳
以重慶大學主教學樓工程為例,該工程主樓標準層共20層的內隔牆均採用SMC輕質牆板,使用量17948平方米。
1.由於SMC輕質牆板牆面平整度控制在4毫米以內,表面不需做水泥砂漿找平,就可以在上面直接刮膩子,可以節約水泥砂漿3.0元/平方米,界面劑0.95元/平方米,節省抹灰用工2.50元/平方米,合計節約6.45元/平方米,總計節約17948平方米×6.45元/平方米=11.577萬元。SMC輕質牆板與加氣混凝土砌塊市場差價:76.5元/平方米-59.8元/平方米=16.7元/平方米,材料費價差:17948平方米×16.7元/平方米=29.9萬元。
與砌築磚牆(加氣混凝土砌塊)相比較,可以節省工期60天,節約人工費50元/天·人×60天×156人=46.8萬元,節約設備租賃費用(包括垂直運輸費用和砂漿攪拌機械費用)2000元/天×60天×70%=8.4萬元。
重慶大學主教學樓工程產生經濟效益總計11.577萬元+46.8萬元+8.4萬元-29.9萬元=36.877萬元。
同理,經套用後分析,重慶醫科大學第二附屬醫院住院部綜合大樓(續建)工程和重慶海韻樓住宅工程產生經濟效益分別為:19.875萬元和6.554萬元。
2.使用SMC板可以降低結構承受的荷載,降低地基處理費用。
3.增加使用面積:因牆體厚度減少,可增加使用面積,以重慶地區較普遍的戶型,一套三室一廳的房子,套內面積為85平方米,當採用100厚SMC輕質隔牆和內隔牆傳統使用100厚加氣混凝土砌塊比較,可以節約面積1.225平方米,面積節約率達1.5%。
三、質量優
SMC牆板安裝後表面平整度好,便於二次裝修板上可直接刮膩子,消除了牆面因抹灰造成的容易開裂、空鼓的質量通病,確保工程質量一次合格。
四、節能環保
SMC板全部以農作物廢棄物秸稈為主材,不但保護了環境,充分利用了資源,變廢為寶,也符合國家限制黏土磚的生產和使用,大力發展節能、節地、利廢、保溫隔熱、環保新型牆體材料產業政策規定,對推進(可再生)能源與建築結合配套技術研發工作具有意義。
五、社會效益好
1.由於縮短工期,受到了業主及相關部門的好評,為承接新的工程創造了良好的條件,取得了較好的社會效益。
2.施工中,節水節電,對環境無污染,起到了節能環保的效果。
3.採用SMC牆板增加了使用面積,得到了用戶的喜愛,社會影響好。
4.產品空心率高,管線安裝方便,節省工時,提高效率。
註:施工費用以2005-2006年施工材料價格計算

套用實例

《秸稈鎂質水泥輕質條板(SMC)施工工法》的工程套用實例見表5。
表5 工程套用實例
序號
1
2
3
4
5
6
工程名稱
重慶大學主教學樓工程
重慶醫科大學第二附屬醫院住院部綜合大樓(續建)工程
重慶海韻樓住宅工程
南營房危改小區丁區2號樓
北京日壇國際廣場
浩庭二期1號樓
工程地點
重慶大學A區校園內
重慶市渝中區臨江門
重慶市南岸區
北京朝外大街南營房
北京朝陽門外市場街
北京廣渠門
建築面積
70032平方米
31821平方米
23860平方米
195995平方米
78000平方米
21000平方米
使用部位
共20層的主樓標準層內隔牆
地上部分的衛生間、井道等內隔牆
住宅的內隔牆
內隔牆
建築內隔牆
建築內隔牆
使用數量
17948平方米
9000平方米
9700平方米
15000平方米
3000平方米
1000平方米
開工時間
2003年4月
2005年6月
2002年5月
2006年3月
2005年12月
2006年5月
竣工時間
2005年6月
2006年12月
2004年6月
2007年12月
2007年9月
2007年6月
工程質量
榮獲2006年中國建築工程魯班獎、建設部節能省地型科技示範工程
合格,得到了業主、監理及市質監站的好評
合格,得到業主、監理及用戶的好評
良好
良好
良好

榮譽表彰

2008年1月31日,中華人民共和國住房和城鄉建設部以“建質[2008]22號”檔案發布《關於公布2005-2006年度國家級工法的通知》,《秸稈鎂質水泥輕質條板(SMC)施工工法》被評定為2005-2006年度國家二級工法。

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