水泥基找平膩子抗裂性影響因素與工程應用研究

姚利君（上海市建筑科學研究院有限公司，上海 201108）

水泥基找平膩子是以水泥為主要膠凝材料，輔以石灰、砂、填料、添加劑等按比例混合而成的干混料。隨著建筑施工水平的提高和裝配式建筑中預制墻板應用的增加，墻體平整度提高至 10 mm 之內(nèi)，找平膩子替代普通抹灰砂漿的工程應用日益增多。找平膩子具有濕密度小，保水性和抗流掛性好，涂抹厚度小等特點。與傳統(tǒng)抹灰砂漿相比，找平膩子存在抗裂性能提高、材料用量減少、施工工藝簡化、墻面質(zhì)量提高、兼具找平和裝飾兩種功能等優(yōu)勢。本文對水泥基找平膩子抗裂性影響因素與工程應用進行了研究。

1 工程應用調(diào)研

水泥基找平膩子的應用始于十年前的寧波地區(qū)，當時住宅或廠房工程墻體材料以混凝土空心砌塊或蒸壓加氣塊為主，工程交付時墻面開裂、空鼓情況較為普遍。為了獲得良好的墻面感官效果，同時不增加工程造價，慈溪創(chuàng)生建材率先開發(fā)了一款水泥基產(chǎn)品，這款產(chǎn)品需要具備類似于普通抹灰砂漿的強度和類似于膩子的裝飾性，同時要克服普通砂漿空鼓、開裂的質(zhì)量通病和普通內(nèi)墻膩子的耐水性不足。由于產(chǎn)品單價超過普通抹灰砂漿，必須通過減少單位面積使用量和降低施工成本以取得工程造價不增加的平衡。因此，當時僅在施工水平高的工程得以部分應用，如 2010 年慈溪市嘉景苑恒泰一期工程，其一半地下室采用傳統(tǒng)材料，即普通抹灰砂漿，表面批刮普通內(nèi)墻膩子，另一半地下室采用水泥基找平膩子。2013 年該地下室遭受了洪水浸泡，水泥基找平膩子施工的墻頂面無開裂、空鼓、起殼、霉變等現(xiàn)象，而傳統(tǒng)材料施工的墻頂面起皮、脫落、空鼓、霉變等情況十分嚴重。隨后的眾多工程表明，水泥基找平膩子的應用有效解決了室內(nèi)墻頂面抹灰層空鼓、開裂、起殼等質(zhì)量通病，并大大節(jié)省了材料用量。近幾年國家大力推動裝配式建筑，裝配式建筑的墻體平整度得到了極大的提高，江浙滬地區(qū)的多家建材廠開發(fā)了找平膩子產(chǎn)品，找平膩子在裝配式建筑中的應用效果良好。

2 抗裂性影響因數(shù)與工程應用研究

2.1 抗裂性影響因素試驗

墻體找平層開裂通常是由于找平層收縮較大、墻體不夠穩(wěn)定以及不同墻體材料變形不一致造成的。剛性較大的找平層收縮產(chǎn)生的應力可削弱找平層與墻體之間的黏結(jié)力，使找平層發(fā)生空鼓或開裂。實際工程中找平層的空鼓、開裂通常先后發(fā)生，同時并存。

(1) 試驗參數(shù)選擇?？紤]到找平膩子需要兼具普通抹灰砂漿和膩子的功能，在選擇試驗參數(shù)時要結(jié)合砂漿、膩子二類產(chǎn)品的功能，并選擇與抗裂性有關(guān)的參數(shù)，如保水率、抗壓強度、黏結(jié)強度、抗裂性和收縮率等作為本次實驗參數(shù)。

(2) 代表性產(chǎn)品選取。市場上水泥基找平膩子產(chǎn)品眾多，性能各異。選取工程使用效果良好、不同廠家生產(chǎn)的有配方代表性的水泥基底層找平膩子 4 組，同時選取普通抹灰砂漿 2 組作為對比試驗樣品。

(3) 試驗方法確定。參考普通砂漿、石膏砂漿的測試方法，并結(jié)合水泥基找平膩子的使用特點，具體如下：① 保水率：由于找平膩子保水性好，采用 JGJ/T 70—2009《建筑砂漿基本性能試驗方法標準》中的濾紙法無法區(qū)分，本試驗按照 GB/T 28627—2012《抹灰石膏》中的真空抽濾法進行。② 黏結(jié)強度：參照 JGJ/T 70—2009，黏結(jié)層厚度調(diào)整至 6 mm，養(yǎng)護條件為：溫度 23℃±2℃、濕度 50%±5%。黏結(jié)原強度試塊標養(yǎng) 14 d 后進行黏結(jié)強度測試；浸水黏結(jié)強度試塊標養(yǎng) 14 d，再全部浸水 7 d，試塊從水中取出后不烘干直接做黏結(jié)強度測試。③ 抗壓強度：參照 GB/T 17671—1999《水泥膠砂強度檢驗方法(ISO)》,試件尺寸為 40 mm×40 mm×160 mm，養(yǎng)護條件改為 JGJ/T 70—2009 中 60%～80% 濕度進行試驗。④ 抗裂性：按照 JC/T 2326—2015《建筑用找平砂漿》中的楔形法。⑤ 收縮率：按照 JGJ/T 70—2009。

(4) 試驗結(jié)果與分析。對 9 號、16 號、11 號、14 號水泥基底層找平膩子和 20 號、21 號普通抹灰砂漿進行保水率、抗壓強度、黏結(jié)強度、抗裂性和收縮率測試，測試結(jié)果如表 1。

表1 水泥基底層找平膩子試驗結(jié)果

由表 1 的試驗結(jié)果表明：水泥基找平膩子漿料表觀密度比傳統(tǒng)抹灰砂漿小、保水性好、黏聚性好、抗流掛性好；較薄的施工厚度使得找平層自重大大減輕；纖維素醚類保水劑的摻入使得硬化后的找平膩子層分布大量均勻細小的氣泡，有利于吸收開裂應力和阻止裂縫擴展?？沽研裕ㄐㄐ畏ǎ┙Y(jié)果表明找平膩子在早期不會發(fā)生開裂。

9 號、16 號找平膩子中乳膠粉摻量較高，脆性有一定的改善，盡管收縮較大，但收縮應力較小，黏結(jié)強度較高。11 號找平膩子中膠凝材料用量較高，摻入了剛性膠粉，黏結(jié)強度高、抗壓強度高，收縮較大。14 號找平膩子中摻入了較多石灰材料，施工性能好，抗壓強度小，收縮小，黏結(jié)強度相對普通抹灰砂漿高。

20 號、21 號普通抹灰砂漿以稠化粉為保水組分，漿料表觀密度大，抗壓強度較大，剛度也較大，盡管收縮小，但黏結(jié)強度亦小。

2.2 工程抗裂措施研究

9 號、16 號、11 號水泥基找平膩子的抗裂性體現(xiàn)在“抗”字上面，依靠提高產(chǎn)品自身的抗裂能力，如添加乳膠粉改善材料脆性、提高黏結(jié)強度等來抵抗開裂。但由于材料收縮較大，需要在水泥基找平膩子表面鋪貼一層耐堿玻纖網(wǎng)格布來分散應力，降低水泥基找平膩子層開裂風險，實際工程中滿貼耐堿玻纖網(wǎng)格布的做法使得墻面開裂情況得到了有效控制。9 號、16 號找平膩子主要用于裝配式建筑的墻體找平，找平厚度 ≤5 mm；11 號找平膩子主要用于混凝土空心砌塊墻體的找平，找平厚度 ≤ 10 mm。

14 號水泥基找平膩子的抗變形能力差，抗裂性以“放”為主。當墻體比較穩(wěn)定時，由于材料自身收縮小，抗壓強度低，剛度小，收縮應力小，材料能夠抵抗自身的收縮應力。當墻體不夠穩(wěn)定或墻體不同材料交接部位變形不一致時，找平膩子層完全不能抵抗墻體的不穩(wěn)定或不一致變形，開裂在短期內(nèi)就地發(fā)生，開裂應力就地釋放，這樣就最大限度地減小了對黏結(jié)強度的損傷。

14 號水泥基找平膩子由于抗壓強度低，多用于室內(nèi)找平，在混凝土空心砌塊、蒸壓加氣塊以及現(xiàn)澆混凝土剪力墻墻體中都有大量應用，找平厚度 ≤10 mm，當墻體平整度較差時，一次涂抹厚度可 ＞10 mm。為了使工程交付時的墻體找平層不發(fā)生開裂，實際工程中曾采取過 3 種不同措施：第 1 種是墻體穩(wěn)定后涂抹找平膩子，墻體不同材料交接部位不采取任何加強措施，使交接部位的裂縫盡早發(fā)生，開裂應力得到釋放，工程交付前完成裂縫修補，使修補后的墻面開裂應力處于較低水平；第 2 種是墻體穩(wěn)定后涂抹找平膩子，墻體不同材料交接部位采取加強網(wǎng)措施，加強網(wǎng)與各基層墻體的搭接寬度 ≥100 mm，使不同墻體材料的收縮應力在加強網(wǎng)處得以分散；第 3 種是墻體穩(wěn)定后，滿鋪玻纖網(wǎng)格布，涂抹找平膩子，使不同墻體材料的不一致變形在整個墻面得以分散。

工程實踐表明，對于 14 號水泥基找平膩子，第 1 種措施是最經(jīng)濟、有效的措施，找平膩子涂抹后的幾個月內(nèi)，裂縫整齊劃一地出現(xiàn)在不同墻體材料的交接處，裂縫修復簡單，修復后的墻面整體穩(wěn)定，無開裂、空鼓現(xiàn)象出現(xiàn)；第 2 種措施不能控制開裂、空鼓的發(fā)生，但開裂、空鼓發(fā)生時間推遲，且開裂、空鼓出現(xiàn)在整個加強網(wǎng)搭接區(qū)域，修復面積增大，且需要全部鏟除開裂、空鼓處才能保證修復質(zhì)量；第 3 種措施一般不會在工程交付前出現(xiàn)墻面開裂、空鼓現(xiàn)象，但對玻纖網(wǎng)質(zhì)量以及鋪貼要求較高，玻纖網(wǎng)鋪貼必須能夠分散墻體不一致變形至整個墻面，墻體內(nèi)部局部應力較大，墻面開裂風險會隨時間增加而增大。

普通抹灰砂漿漿料表觀密度大，抗流掛性差，較厚的施工厚度使得抹灰層自重偏大，黏結(jié)強度遭到削弱，由于剛度較大，收縮應力也比較大。工程中墻面空鼓、開裂的現(xiàn)象比較普遍。

3 結(jié) 語

(1) 水泥基找平膩子漿料表觀密度比傳統(tǒng)抹灰砂漿小，保水性好、黏聚性好，抗流掛性好。較薄的施工厚度使得找平層自重大大減輕，纖維素醚類保水劑的摻入使得硬化后的找平膩子層分布大量均勻細小的氣泡，有利于吸收開裂應力和阻止裂縫擴展。

(2) 摻入乳膠粉的水泥基找平膩子，黏結(jié)強度提高，剛度減小，總體抗裂性能增強。但由于收縮較大，這類產(chǎn)品在實際工程應用時，依靠自身較高的抗裂能力同時，宜采取在找平膩子表面鋪貼一層耐堿玻纖網(wǎng)格布以分散應力，降低找平層開裂風險的措施。

(3) 14 號水泥基找平膩子摻入了較多石灰材料，抗壓強度小，施工性能好，收縮小，黏結(jié)強度比普通抹灰砂漿高，主要用于室內(nèi)找平?？沽研砸浴胺拧睘橹鳎攭w比較穩(wěn)定時，材料能夠抵抗自身的收縮應力。當墻體不同材料交接部位變形不一致時，開裂可在短期內(nèi)就地發(fā)生，開裂應力就地釋放，對黏結(jié)強度的損傷小。這類產(chǎn)品在實際工程應用時，應在墻體穩(wěn)定后涂抹找平膩子，墻體不同材料交接部位不采取任何加強措施，使交接部位的裂縫盡早發(fā)生，工程交付前完成裂縫修補，修補后的墻面處于穩(wěn)定狀態(tài)，不會出現(xiàn)開裂、空鼓現(xiàn)象。

(4) 材料的抗裂性與工程抗裂性是兩個不同概念，對自身抗裂性好的材料，工程上可以采取進一步加強抗裂的措施，避免工程出現(xiàn)開裂、空鼓現(xiàn)象；對收縮小、剛度小、抗裂性不好的材料，工程上應采取“放”的措施，使裂縫盡早就地發(fā)生，開裂應力得到及時有效釋放，通過應力釋放使墻面獲得穩(wěn)定狀態(tài)。