全新的建筑体系 — 德国灰砂砖大砌块技术

赖世成 井治学

(1德国lSOCOM建筑设计院 2德国拉斯科(北京)技术公司)

1 德国灰砂砖大砌块的发展背景:

作为全世界发展灰砂砖水平最先进的德国，早在1854年前德国的莱比锡用木制的杠杆压力机成型，经自然养护在世界上首先生产了灰砂砖。1908年德国颁布了世界上第一个灰砂砖产品的标准。之后经过数次的技术革新，目前德国现有生产灰砂砖的工厂300多家。20世纪七十年代，在德国萨尔州DIFFERTEN市建立最早的一个生产灰砂砖砌块工厂，采用高压高温蒸压技术生产灰砂砖砌块，目前在德国各地有53个厂生产。在追求更高的施工效率，更简便的施工方法和更优质的建筑性能的建筑技术方面，近几十年来，德国不断发展完善大型灰砂大砌块技术，形成了完整的生产、设计、施工等核心技术体系，大型灰砂砖砌块技术在德国，荷兰，瑞士、比利时，卢森堡等发达广泛使用。目前德国生产大型砌块的工厂有17家。

2 德国灰砂砖大砌块基本性能:

2.1 灰砂砖大砌块尺寸及精度

图1:标准大砌块尺寸及精度

2.2 灰砂砖大砌块密度

灰砂大砌块密度控制在1800Kg/m3，2000Kg/m3，2200Kg/m3三个级别上，以下是长高尺寸为(1m*0.625m)的灰砂大砌块自重表:

图2 一块大砌块自重表(kg)

2.3 灰砂砖大砌块及砌筑的性能

2.3.1力学性能:

根据德国标准［DIN EN 772-1］测定砌块的抗压强度，以15cm的立方体砌块为标准来测定。生产过程中德国灰砂砖大砌块被控制在四种强度级别上，分别为SFK12，SFK16，SFK20和SFK28。

图3 德国和中国国家标准对比

通过对比各国的国家标准，德国灰砂砖大砌块达到国内MU30的抗压级别，完全可以应用在承重墙体及绝大部分建筑部件上。大砌块砌筑的抗压强度，N/mm2

图4 德国大砌块砌筑的抗压强度

2.3.2耐火性能:

在1095摄氏度的高温下，能耐火3小时，达到欧洲最高耐火级别，属于不易燃烧建材。

2.3.3隔音性能:

因为灰砂砖大砌块的密度大，相对的隔音性能就比较突出，以下是常见建材的隔音性能对比。(注明:隔音系数越大，隔音效果越好。)

图5 常见建材的隔音性能对比

3 灰砂砖大砌块砌筑技术流程:

灰砂砖大砌块砌筑技术，一切为了更简便，更高效，更环保的施工，预制程度要比传统模式要高，所需的砌块都要在工厂里制作，尽可能减少在施工现场二次处理砌块的情况。

灰砂砖大砌块砌筑技术流程和传统建筑实施流程不一样，对于大砌块的生产和施工，准确的砌块图纸都是不可或缺的，其核心技术在于砌块设计。

德国灰砂砖大砌块砌筑技术流程有以下四个阶段(以德国lsocom公司为例):

(1)建筑设计阶段:建筑设计单位根据甲方要求出建筑施工图纸;

(2)砌块设计阶段:砌块设计单位根据设计单位的建筑施工图纸绘制砌筑墙图，并经过建筑设计单位审定;

(3)砌块生产阶段:砌块工厂根据砌筑墙图的要求进行生产，根据墙号打包所需的砌块，并运送到工地;

(4)砌筑施工阶段:施工单位根据建筑施工图纸和砌筑墙图进行施工

注:在德国，砌筑设计单位(如德国lsocom公司)是独立于传统建筑设计单位的，专门对于大型砌块的砌筑进行设计，绘制图纸，考虑到图纸的准确，绘制出来的砌筑图纸需要发回给传统建筑设计单位进行结构设计审图。审图结束，发给砌筑设计院，之后砌块工厂按需进行生产。如下图。某一面砌筑墙的图纸。在图纸中要标明每一块砌块的位置，这就包括标准大砌块(白色的)和配合大砌块(带字母的)，门窗的开口预留位置，门楣的大小等。这些所需砌块大小和数目都会发到砌块工厂。

图6 大砌块砌筑图纸

砌块工厂通过更换模具按需进行生产，并根据砌筑墙图纸上配合砌块的序号进行标记。工厂应用工程软件，合理分类打包配合砌块，便于运输工人快速找到所需砌块，并按照工程施工进度来运输砌块。

图7 工厂生产车间，砌块分类打包

在施工中，砌块被吊车摆放在待砌墙体前，便于施工工人准确高效搭砌。通常工人两两为一组，按照施工图纸和砌筑墙图，一个位控制小吊车装吊所需砌块，一个涂抹砂浆和摆放砌块。

图8 工人涂抹砂浆，摆砌砌块施工现场

4 德国灰砂砖大砌块技术经济优势:

砌块性能方面:

(一)抗压性:达到国内MU25，MU30抗压级别

(二)隔音性:优于粘土砖，也优于加气混凝土砌块，能比普通粘土砖降低3-4个分贝

(三)防火性:达到欧洲一级防火标准

(四)保温性:对于保温砌块，特制一种保温性能优质的垫层小砌块，导热系数能达到0.035W/(M.K)，可以用在结构热桥上，减少热量损失。墙体外部会设置一层外保温材料。

(五)干缩值远低于国内同类砌块。德国大砌块干缩值为0.30mm/m

(六)抗震性:生产方面:

(一)使用的原材料简单易得，只需要石灰和砂子，无需任何添加剂

(二)生产设备全自动化，功能包括进料，压砖，切割，传送，蒸压，分类包装，一系列的自动化功能，生产的砌块根据电脑操控。工厂里只需要5个生产线工人，2-3个运输工人。

(三)生产工艺高，任何尺寸的砌块都能工厂生产，生产精度高，精度在1-2毫米之间，生产中墙体管道孔在工厂里已经预留好，无需再施工现场切割。

砌块施工方面:

(一)施工用施工人工少、效率高、劳动强度低。施工工参用专用的小型吊车，机动灵活、方通常施工一组队建筑工人为两人，一位工人控制小型吊车运送砌块，一位工人砌墙。按照国内建造定额，1m3的灰砂砖标准砖(240*115*53)砌砖墙需要15小时，而大砌块(1000*115*625)，只需要两小时。也就是说单从建造效率上，大砌块砌筑是国内标准砖七倍以上。

(二)施工砌筑使用砂浆少，砌筑施工材料成本低

(三)施工无需脚手架，安全性高，降低建造成本。

(四)砌筑施工精度高，墙体表面平整。

(五)针对德国被动房而设计生产，更适合中国小城镇建设和新农村改造。是烧结砖、粘土砖和所有非承重墙材的替代材料。