砂加氣混凝土砌塊的應(yīng)用分析

王博

（陜西凝遠(yuǎn)新材料有限公司 712000）

砂加氣混凝土砌塊的主要原料是以硅質(zhì)以及鈣質(zhì)材料為主，摻加發(fā)泡劑（鋁粉），通過配料、攪拌、高溫高壓蒸汽等過程而制成，因?yàn)榻?jīng)過發(fā)氣后會(huì)產(chǎn)生氣孔，所以取名為砂加氣混凝土（Autoclaved aerated concrete），其原料有砂、水泥、石灰、石膏、發(fā)氣劑、穩(wěn)泡劑，配方為砂比例69.2%；水泥13.8%；石灰13.8%；石膏2.96%；鋁粉微量。

砂加氣混凝土砌塊作為一種新型的環(huán)保材料，其生產(chǎn)廠家目前有600家左右，每年的生產(chǎn)銷售可以達(dá)到3000萬m3。但是其生產(chǎn)技術(shù)水平以及產(chǎn)品質(zhì)量方面還比較低，大部分的生產(chǎn)廠家連70%的設(shè)計(jì)產(chǎn)量都達(dá)不到，因此，現(xiàn)在整個(gè)行業(yè)還需要加快技術(shù)研究的步伐，提高生產(chǎn)效率。在大城市中，其應(yīng)用率普遍不高，雖然砂加氣混凝土砌塊屬于綠色環(huán)保，資源節(jié)約型材料，但是就目前而言，在墻體應(yīng)用中的所占的比例并不高。

1 砂加氣混凝土砌塊的特性

1.1 紅磚的干縮值

紅磚的標(biāo)準(zhǔn)干收縮值低于每米0.1mm，兩者無論在哪種情況下都非常相似，其實(shí)際干收縮值通常僅略小于標(biāo)準(zhǔn)干收縮值。對(duì)于砂加氣混凝土砌塊而言，其標(biāo)準(zhǔn)干縮值通常是紅磚的3～6倍。為了將它們的實(shí)際收縮值保持在每米0.1mm，各自的含水量應(yīng)該約為3.6%和9.8～13.6%之間，3.6～3.8%是砂加氣混凝土砌塊的平衡含水率，當(dāng)硅酸鹽產(chǎn)品的實(shí)際含水量接近平衡含水率時(shí)，實(shí)際干燥收縮率值與實(shí)際含水量差異不大。在實(shí)踐中，只要有足夠的時(shí)間，我們就可以將實(shí)際干縮值的范圍控制在0.1～0.3mm/m之間。

1.2 紅磚的吸水性能

砂灰砂磚的吸水性能要求在20%以下，而加氣混凝土砌塊通常在65%以下，它們都與平衡水含量有很大差異。如果在陰雨天氣沒有采取一定的防護(hù)措施，會(huì)導(dǎo)致其實(shí)際含水率與自身吸水率幾乎相等。綜上所述，紅磚含水率對(duì)收縮值幾乎沒有影響，但是硅酸鹽制品的干縮值卻會(huì)因?yàn)楹实母淖儺a(chǎn)生一定的變化。

1.3 干燥速度以及收縮速度

相比于紅磚，砂灰砂磚以及砂加氣混凝土砌塊的吸水速度以及蒸發(fā)速度要明顯慢許多，在吸水之后的一段時(shí)間都具有一定的實(shí)際干縮值。據(jù)有關(guān)研究實(shí)驗(yàn)證明，在溫度20±1℃，相對(duì)濕度60±10%的環(huán)境下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，3d內(nèi)紅磚干縮約為90%，去掉了約60%的水分，同樣在3d內(nèi)灰砂磚干縮約為15%，去掉了約50%的水分，在7d內(nèi)干縮約為35%，去掉了60%的水分，經(jīng)過16d干縮約為60%，去掉了約70%的水分。

2 砂加氣混凝土砌塊應(yīng)用機(jī)理分析

（1）至于框架結(jié)構(gòu)以及框剪結(jié)構(gòu)的梁、柱、門窗、抹灰層、裝飾層而言，所有這些都是屬于組合的“整體墻”。由于多種因素的影響，導(dǎo)致了內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生，而內(nèi)應(yīng)力會(huì)使墻體慢慢發(fā)生變化，當(dāng)內(nèi)應(yīng)力集中在某一個(gè)地方，同時(shí)不能承受時(shí)，就會(huì)使墻體產(chǎn)生裂縫。導(dǎo)致“整體墻”內(nèi)應(yīng)力形成有很多原因，其主要原因有以下幾點(diǎn)：

①由于干縮變形而導(dǎo)致的內(nèi)應(yīng)力。內(nèi)應(yīng)力的強(qiáng)弱是與干縮值有直接關(guān)系的，互相成正比，墻體材料的標(biāo)態(tài)干縮值、含水率與實(shí)際干縮值變化是相同的，和產(chǎn)品的齡期是相反的。

②沉縮導(dǎo)致的內(nèi)應(yīng)力。砌體在整個(gè)砌筑完工后，都會(huì)有一定的沉降收縮形成，其中包括砌體在自重和下沉作用下的塑性變形以及料和砂漿的干燥收縮。沉縮量與內(nèi)應(yīng)力是相成正比的。

③由溫度應(yīng)力引起的內(nèi)應(yīng)力溫度的變化導(dǎo)致材料的熱膨脹和收縮，鋼筋混凝土的溫度線性膨脹系數(shù)是砌筑溫度的線性膨脹系數(shù)的兩倍。當(dāng)溫度發(fā)生了改變混凝土和砌體的變化不一致時(shí)，由于建筑物是超靜定結(jié)構(gòu)，約束條件下溫度的變化造成了大變形，這時(shí)建筑物就會(huì)產(chǎn)生一定的溫度應(yīng)力，“整體墻”將會(huì)形成一種內(nèi)應(yīng)力。當(dāng)溫度高時(shí)內(nèi)應(yīng)力就會(huì)變大，反之則變小。在紅磚中這樣的效果也會(huì)發(fā)生。

當(dāng)混凝土與砌體的承受力小于構(gòu)件的溫度應(yīng)力時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)，因此，在樓梯環(huán)梁和的砌體交叉處，以及在混凝土屋頂和墻壁的交叉處就會(huì)出現(xiàn)許多水平裂縫。

門窗開口是墻體應(yīng)力比較集中的地方。溫度發(fā)生了變化時(shí)，混凝土與砌體之間就會(huì)產(chǎn)生一定的溫度應(yīng)力，頂層砌體門窗開口的角落是正應(yīng)力和溫度應(yīng)力相對(duì)來說比較大的地方，因此，就會(huì)導(dǎo)致八字裂縫的形成。廚房、衛(wèi)生間以及外墻裂縫的出現(xiàn)，滲漏現(xiàn)象的發(fā)生也就是必然的。

（2）解決方案：

①減少實(shí)際干縮值。避免使用的墻體材料齡期比30d小，在施工前盡量使用具有實(shí)際干縮值較小和強(qiáng)度較高的新墻材。砂加氣混凝土砌塊的收縮值范圍應(yīng)該不超過0.5mm/m，外墻上的砌塊的抗壓強(qiáng)度應(yīng)該大于5MPa，內(nèi)墻的砂加氣混凝土砌塊抗壓強(qiáng)度應(yīng)該大于3.5MPa。新墻材不能澆水后立馬使用，在使用之前應(yīng)該提前一到兩天就用水濕潤(rùn)，這樣就能有效控制好其含水率以及含水深度。堆放時(shí)應(yīng)該在底部使用墊木，不可以直接堆放在地上，堆放材料的場(chǎng)地應(yīng)該是干燥的環(huán)境，并且材料應(yīng)該用東西覆蓋住，材料的周圍應(yīng)設(shè)有防雨措施，如果不小心被雨水打濕，其材料不能立馬就用于施工。如果是用來配制砂漿的石灰膏，首先應(yīng)該利用孔徑大于3mm×3mm的篩網(wǎng)進(jìn)行過濾，并且要保證經(jīng)過熟化之后才能使用，攪拌時(shí)應(yīng)該采用專門的機(jī)器去攪拌，砂漿應(yīng)該在使用時(shí)在攪拌，絕對(duì)不能將今天沒有用完的放到明天再去使用，攪拌的時(shí)間也應(yīng)該嚴(yán)格控制，避免時(shí)間過長(zhǎng)或者過短。

②盡量避免砌體沉縮變形發(fā)生于墻體抹灰之后。每日施工的高度不應(yīng)大于1.4m，因?yàn)樯凹託饣炷疗鰤K自身重量比較輕，如果每天的日砌高度過高容易導(dǎo)致其與砂漿的粘連不緊而產(chǎn)生開裂現(xiàn)象，所以在沒有施工時(shí)，應(yīng)該使用皮磚將其壓住，第二天施工時(shí)再把它取走。最好是在7d之后在進(jìn)行塞頂，并且用60°角頂緊。14d后在進(jìn)行抹灰?；铱p的飽合度應(yīng)該采取相關(guān)措施進(jìn)行控制。建議使用“三一”砌磚方法來建造墻壁，在灌漿鋪設(shè)時(shí)，鋪設(shè)的長(zhǎng)度應(yīng)該進(jìn)行一定的控制。頂部砌筑中設(shè)置一定量的抗裂鋼筋與拉結(jié)筋重疊，配筋率為0.03～0.20%，其配筋率不僅可以抵抗開裂，還可以保證砌體帶有一定的延展性，其中一個(gè)應(yīng)放在窗戶底部窗臺(tái)的頂部。屋面應(yīng)該設(shè)有防水保溫層，護(hù)墻和保溫層應(yīng)輕柔連接，應(yīng)該給屋面設(shè)分割縫。頂層砌體用小圈梁、圈梁等將其連接為一個(gè)整體，為其增加的配筋間距為250～300mm之間，并在內(nèi)外洞口粘貼鋼筋網(wǎng)片，以此來增加墻體的整體性能。

③應(yīng)該盡量讓應(yīng)力不要集中在墻體的一個(gè)地方，并在容易出現(xiàn)應(yīng)力集中的地方，利用相關(guān)的措施以此來增強(qiáng)砌體的承受力和抗拉力。

a.墻體利用具有粘結(jié)性良好的砂漿或者粘接劑來砌筑

b.抹灰砂漿、墻體材料強(qiáng)度應(yīng)該相互適應(yīng)，防水砂漿（或防水界面劑）應(yīng)用于外墻，廚房和衛(wèi)生間等有防水需求的地方，建議在墻壁和混凝土的交界處增加防裂網(wǎng)，而高層建筑或者是要求比較高的外墻應(yīng)該掛滿防裂網(wǎng)。

c.還可以將諸如Dura纖維的材料添加到外（內(nèi)）壁抹灰砂漿中以改善砂漿的抗裂性和不滲透性。必須在抹灰之前處理基層界面（例如特殊界面劑）。墻面抹灰應(yīng)分為幾次來施工，每次厚度約為8mm。

d.如果墻的長(zhǎng)度大于5m在施工時(shí)應(yīng)該使用構(gòu)造柱，如果墻的高度大于4m，在施工時(shí)應(yīng)該使用腰梁，梁高應(yīng)大于梁長(zhǎng)的1/30，大于120mm。對(duì)于女兒墻，陽臺(tái)欄桿和窗臺(tái)下的長(zhǎng)窗臺(tái)，應(yīng)增加現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)柱和壓頂，結(jié)構(gòu)柱的間距不應(yīng)超過4m，結(jié)構(gòu)柱應(yīng)延伸到壓力頂部，并與鋼筋混凝土壓力頂部一起澆注。

e.彈線定位好后才能將管線安裝好，利用機(jī)械進(jìn)行開鑿，只有砌體砂漿強(qiáng)度在75%之后才能進(jìn)行開鑿。在安裝管道之后，利用砂漿分層進(jìn)行填充，并沿著抹灰層中的狹縫長(zhǎng)度添加寬度不小于300mm的纖維網(wǎng)或鋼網(wǎng)。

f.門窗框架的安裝應(yīng)采用后插法進(jìn)行施工。上述方法都是為了讓墻體能分散應(yīng)力，同時(shí)也能提高其自身承受力和抗拉強(qiáng)度的預(yù)防措施。

3 總結(jié)

在我國(guó)砂加氣混凝土砌塊已經(jīng)進(jìn)入到飛速發(fā)展的時(shí)期，其優(yōu)越性可以成為21世紀(jì)的主要墻體材料之一。在實(shí)際的工程實(shí)踐中，如果我們?cè)谠O(shè)計(jì)、選購(gòu)、保存等多方面采取一定的措施進(jìn)行預(yù)防控制，是可以有效避免砂加氣混凝土砌塊的開裂問題的。國(guó)家政策的支持和建筑行業(yè)的發(fā)展需求加快了砂加氣混凝土砌塊的發(fā)展進(jìn)程，同時(shí)也提出了更高的要求，隨著在實(shí)踐中不斷的積累經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，砂加氣混凝土砌塊在未來的建筑行業(yè)中必將占有一定的主導(dǎo)地位。