专用砂浆在蒸压加气混凝土砌块自保温系统中的应用

1专用砂浆在蒸压加气混凝土砌块自保温系统中的应用潘永红随着我国墙体材料革新与建筑节能工作的深入开展，墙体自保温技术得到各级政府的重视，而蒸压加气混凝土砌块自保温系统作为成熟的新型自保温技术，越加得到政府、设计和建设单位的肯定。近年来，蒸压加气混凝土砌块生产规模不断扩大，蒸压加气混凝土砌块成为建筑节能自保温系统的主要选择。为进一步规范蒸压加气混凝土砌块自保温系统在节能建筑工程中的应用，根据原江苏省建设厅《关于印发〈江苏省2009年度工程建设标准和标准设计图集编制、修订计划〉的通知》（苏建科〔2009〕99号）要求，江苏省住房与城乡建设厅于2010年9月出台了江苏省工程建设标准《蒸压加气混凝土砌块自保温系统应用技术规程》（以下简称规程）DGJ32/TJ107-2010，南京市住房与城乡建设委员会于2010年4月出台了《粉煤灰蒸压加气混凝土砌块应用技术指南》（以下简称指南）。《规程》和《指南》对蒸压加气混凝土砌块自保温系统中专用保温砌筑砂浆和专用抹面砂浆作了明确的规范。《规程》和《指南》要求蒸压加气混凝土砌块砌体施工应采用专用保温砌筑砂浆砌筑。蒸压加气混凝土砌块墙体抹面施工应采用与蒸压加气混凝土砌块砌性能匹配的配套专用抹面砂浆抹面。众所周知，加气混凝土砌块在国外已有100多年的历史，在国内的应用也达70多年。发展到目前，已广泛应用于节能建筑中。但是蒸压加气混凝土砌块自保温系统也有其技术上的通病和不足。由于缺乏相关的行业标准，特别是没有砌筑和抹面材料性能与砌体材料相匹配的材料，造成了墙面开裂、空鼓、渗水、剥离脱落和外墙砌筑缝冷桥等问题。造成设计、建设、施工等部门2在应用上的担心，制约了蒸压加气混凝土砌块自保温系统的应用与发展。加气混凝土砌块配套砂浆的研发南京陶华新型建筑材料有限公司针对蒸压加气混凝土砌块自保温系统应用存在的墙面开裂、空鼓、渗水、剥离脱落和外墙砌筑缝冷桥等问题组织科技人员成立课题组开展课题研究和攻关，对专用砂浆组成材料的性能、专用砂浆材料的配合比、专用砂浆技术的性能等进行深入研究和分析，以解决专用砌筑砂浆保温性能与强度的合理结合和专用抹面砂浆不使用界面处理剂、一次性粉刷的相容性等关键技术问题，并对原材料选择与不同配合比做了上百次试验，不断对产品的技术性能进行检测及改进，使之适合于B05、B06、B07级加气混凝土砌块的砌筑与抹面砂浆。通过材料配合比，特别是轻质保温填料的掺入量解决专用砌筑砂浆强度与保温性能统一性问题、相容性问题、抹面砂浆一次抹面问题、专用砂浆砌筑与抹面的开裂问题等。由于加气砌块表面强度低、疏松易掉粉、初期吸水快而饱和吸水时间长等特点，在砌筑与抹灰时砂浆过早失水，严重影响砂浆的强度和附着性，易造成砌筑时砂浆粘结力低，粉刷时易造成开裂，空鼓、渗水、剥离脱落及外墙砌筑缝冷桥等问题。传统的施工方法是抹灰前多次浇水且使用界面处理剂后再粉刷，在一定程度上影响了加气砌块的应用。GT系列专用砂浆创新处一是解决了砌筑时灰缝的冷桥问题以及砌块之间粘结力低的问题，二是抹面砂浆为一次完成（粉刷厚度为8~10mm），无需在墙面预浇水湿润，无需使用界面处理剂（混凝土墙面、梁、柱处用界面剂），简化施工工序，提高施工效率。3加气砌块专用砌筑砂浆首先要求砂浆与加气砌块的相容粘结性和强度，二是要求砌筑砂浆具有一定的保温性，使加气砌块砌体外墙达到建筑节能的相关性能。传统的砌筑砂浆使用一定量的水泥和砂即可，而未考虑加气砌块轻质、多孔的特点。陶华公司研发的专用砌筑砂浆要通过在砌筑砂浆中添加聚合物和保温填料才能得到保证。将水泥、保温填料、聚合物混合可获得三者的优点。满足专用砌筑砂浆所要求的粘结性能和保温性能。通常使用较多的是液态聚合物为基料的粘结材料，由于这种砂浆要在建筑工地上将水料、填料和聚合物乳液按一定比例混合，常造成混合比例不当，引起砂浆性能偏差较大，达不到应有效果。1、GTQ专用砌筑砂浆。专用砌筑砂浆为单组分体系，所用材料如：水泥、石英砂、聚合物添加剂、保温填料等予先在工厂中经精确计量、均匀混合，以袋装干粉状态运到建筑工地，这样可避免发生混料比例的错误。专用砌筑砂浆采用水泥、石英砂、粉煤灰、聚合物添加剂A、C及保温填料（膨胀珍珠岩）等材料混合制成。按照《砌筑砂浆配合比设计规程》（JGJ98）要求，对水泥的配合比、保温填料的配合比、聚合物添加剂的配合比进行几十次的试配和调整，并经在工厂加气砌块墙面的砌筑试验，获得确定的配合比。见表1。表1GTQ专用砌筑砂浆配合比%砂浆强度等级42.5水泥粉煤灰石英砂聚合物添加剂保温填料ACM5.022~2520~2518~220.2~0.250.2~0.430~354M7.524~3220~2520~240.2~0.250.2~0425~30试验确定的GTQ保温砌筑砂浆分别经南京金墙建筑节能检测有限公司、江苏省建材产品质量检验站检验，各项技术性能所测结果满足JC890-2001、DGJ32/TJ107-2010标准要求。见表2，表2GTQ专用保温砌筑砂浆技术性能序号检测项目单位技术要求实测结果1干密度kg/m3≤140011602分层度mm≤2053凝结时间h贯入阻力达0.5MPa时，3~5h4.84导热系数w/m·k≤0.400.245抗压强度MPa≥5.05.16粘结强度MPa≥0.200.477抗冻性F25质量损失%≤52强度损失≤2028收缩性能mm/m≤1.10.62、GTM抹面砂浆。传统的施工采用普通混合砂浆抹面，容易造成抹面砂浆与墙面粘结力低，易产生空鼓、开裂、渗水、剥离脱落等通病。而目前常用的加气砌块墙面粉刷工艺为：先浇水润湿墙面，再抹面界面处理剂，再粉刷抹面砂浆。这样，施工工序复杂，施工成本高，施工效率低。陶华公司研发的专用内、外专用抹面砂浆具有不使用界面处理剂，不用水5润湿墙面，只需做好墙面基层处理后直接粉刷，一遍完成（抹灰厚度8~10mm）等优点。为解决外墙抹面砂浆吸水率高引起墙面渗漏等问题，生产中加入聚合物憎水添加剂，使材料吸水率达到较满意的性能。抹面砂浆采用的原材料有：水泥、粉煤灰、石英砂、聚合物添加剂、抗裂纤维等。根据加气砌块表面强度低、初期吸水快和吸水时间长的特点，专用抹面砂浆强度要与之相容。因此，主要研究用于外墙强度等级5.0MPa加气砌块的专用抹面砂浆。外墙抹面砂浆使用水泥基干粉砂浆具有较好的透水性和防水性，可适应加气砌块表面强度较低，即“软”抹灰的要求。经配合比试验、调整，并在工厂加气砌块墙面抹灰试验，确定专用抹面砂浆的配合比，见表3。表3GTM专用抹面砂浆配合比（%）砂浆强度等级42.5水泥粉煤灰石英砂聚合物添加剂抗裂纤维ABCM5.0外抹面砂浆28~2223~3840~500.2~0.30.25~0.40.4~0.60.2~0.3M5.0内抹面砂浆28~2223~3840~500.2~0.30.25~0.4/0.15~0.25试验确定的GTM抹面砂浆分别经南京金墙建筑节能检测有限公司、江苏省建材产品质量检验站检验，各项技术性能所测结果满足JC890-2001、DGJ32/TJ107-2010标准要求。见表46表4GTM专用抹面砂浆技术性能序号检测项目单位技术要求实测结果1干密度kg/m3≤180017762分层度mm≤20153凝结时间h贯入阻力达0.5MPa时，3~5h4-74抗压强度MPa≥5.06.05粘结强度MPa≥0.150.506抗冻性F25质量损失%≤54强度损失≤2047收缩性能mm/m≤1.10.38重量吸水率%/5.4注：外墙用抹面砂浆增加重量吸水率技术指标，内墙粉刷无此项指标。加气混凝土砌块配套砂浆的应用1、社会效益。GT系列蒸压加气混凝土砌块专用保温砌筑砂浆和专用内、外墙抹面砂浆具有粘结力强、保温隔热性能好（砌筑砂浆）、施工简便等特点，与加气砌块配套，可形成蒸压加气混凝土砌块自保温墙体体系，解决了长期以来加气砌块用于外墙时开裂、空鼓、渗水、表面脱落和外墙砌筑缝冷桥等质量通病，并可大大降低施工成本，经银城房产试用，受到开发商、施工单位的一致好评。为蒸压加气混凝土砌块应用于框架结构外填充墙的大面积推广做出了关键性的贡献。2、经济效益。陶华公司生产的专砌筑砂浆和抹面砂浆经南京银城房产7应用对比如下：1）实际耗用量的比较：专用抹面砂浆的厚度宜为9mm，而普通抹面砂浆的厚度宜为20mm，每平方米采用专用砂浆的用量仅为普通砂浆用量的45%.2）施工工序与工艺的比较A、专用抹面砂浆的施工：基层清理干净后，墙面抹灰一次完成，抹平、压光。B、普通抹面砂浆的施工基层清理干净后，批界面剂，刮底糙，贴耐碱网布，抹中层灰，抹面灰层，抹平，压光。C、专用抹面砂浆施工工序少，工艺简单，易操作，同时无需批界面剂及满贴玻纤网格布，能大大节约抹灰时间，无空鼓、开裂现象。3）、综合经济比较。专用抹面砂浆直接费包括人工＋机械费＋材料费，不含管理费、利润和税金，按600.00元/t(约1080.00元//m3)计算：南京陶华公司专用砂浆为17.63元㎡，而普通混合砂浆为26.26元/㎡。综合经济分析直接费用每平方米墙面节约8.63元。2009年4月，南京银城房产西堤国际健身中心项目使用南京金时川新型墙体材料有限公司生产的B07级，强度等级为A5.0的蒸压加气混凝土砌块进行框架填充墙的砌筑。09年5月开始墙面粉刷，工程所用专用砌筑砂浆和专用粉刷砂浆均为陶华公司配套产品，经工程项目部及施工单位检查，至今100%墙面未发现开裂，空鼓、渗水、剥离脱落及外墙砌筑缝冷桥等问题。8自2009年5月起至2011年2月在苏州地区进行了规模应用。苏州中城B区一期（18层、建筑面积5.5万㎡）B区二期（18层、建筑面积5万㎡）、周泾五期D区（12层、建筑面积2.5万㎡）墙体为B06级蒸压加气混凝土砌块，中城商务广场（25层、建筑面积10万㎡）、星海花园（24层、建筑面积8万㎡）墙体为B07级蒸压加气混凝土砌块，配套砂浆全部选用GTQ专用保温砌筑砂浆和GTM专用抹面砂浆。至今墙面未发现开裂，空鼓、渗水、剥离脱落等现象，均顺利通过工程项目验收。得到了建设、监理、施工和质检单位的肯定。2009年9月28日由南京市墙体材料革新与建筑节能管理办公室组织召开了《蒸压加气混凝土砌块专用保温砌筑砂浆与水泥基专用粉刷砂浆的研究》科研项目验收会，验收组专家们对研究成果给予了较高的评价，认为GT专用砂浆优于行业标准要求，在同类产品中处于领先水平。随着墙材革新与建筑节能工作的不断推进，节能建筑自保温技术将是今后节能墙体材料改革发展的重要方向。蒸压加气混凝土砌块自保温系统作为主要的墙体自保温体系之一。其建筑外围护的整体性、耐火性、耐久性（组成材料同寿命）耐冲击性及良好的保温隔热性能较好地满足建筑节能的要求，必将成为建筑节能自保温系统理想的选择。