专用砂浆是推广新型墙体材料

专用砂浆是推广新型墙体材料、确保工程质量的关键摘要：本文在强度了预拌砂浆必须与工程应用紧密结合，必须适应墙材革新及满足各类新型砌体（墙体）的应用要求的同时，阐述了当前预拌砂浆的研发及推广思路。文中列举并介绍了几种加强新型墙体结构急需且已进入国家应用技术标准的几种专用砂浆研发的必要性，同时结合国家标准《墙体材料应用统一技术规范》，对砂浆性能、试验要求及相关配套技术等进行了论述，呼吁加强建材与建工的结合，瞄准墙材革新发展势头，尽早研发出新型墙体急需、性能可靠、经济合理的配套砂浆，并指导相关标准，并以此拉动预拌砂浆的健康、科学发展。关键词：专用砂浆；抗剪强度；灌孔混凝土；研究性试验；引气量；砂浆抗折强度；标准；成套技术1前言随着新型墙体材料的推广应用，适用于各类新型砌体结构及新型墙体的关键配套材料—专用砂浆的研发明显滞后。虽然国家为了推广混凝土小型空心砌块、蒸压加气混凝土制品曾组织编制了相应的专用（砌筑、抹灰）砂浆的行业标准，然而由于我国建材与建工、产品与应用相互脱节的体制，使得专用砂浆与工程应用衔接的不甚理想，即使有的地区采用了“专用砂浆”，也由于其技术的成熟性不到位，缺少必要的应用技术标准支撑，使得应用效果并不理想。与此同时，一些仅通过少量试验，缺少专用砂浆的针对性和适用性研究、品质低劣的冒牌产品充斥建筑市场，给建筑墙体的安全及耐久性带来一定的隐患，对此必须引起高度重视。2关于砌体结构的专用砂浆众所周知，随着国家节能减排、墙材革新工作的大力推进，传统的粘土砖砌体正在被混凝土空心砌块、混凝土砖、蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖及蒸压加气混凝土等砌块砌体所取代。由于这些新型墙体材料有着诸多的不同于普通粘土砖的特殊性，作为砌体结构也必须要采用与自身性能相适应的砂浆进行砌筑和抹灰。以确保新型砌体结构的质量与安全。然而由于我国建材与建工的相互脱节，建材建工的信息不对称，缺少应用专用砂浆必要性的宣传，再加上砂浆标准与应用技术标准的分离，建材的砂浆标准没能很好地与设计、施工标准对接，而设计及质检人员又缺乏对专用砂浆的性能的了解，形成了商家的专用砂浆卖不出去，设计、施工人员仍在沿用传统砂浆的局面。导致新型墙材砌体的质量的降低，也影响了墙材革新工作的整体推进。下面仅就与普通混凝土小型空心砌块、混凝土砖、蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖及蒸压加气混凝土等砌块相配套的专用砂浆的有关情况介绍如下：2.1混凝土小型空心砌块专用砌筑砂浆Mb混凝土小型空心砌块的特点是块体的铺浆面开有不小于40％的孔洞，使得砌筑铺浆面的所剩无几，用传统的混合砂浆砌筑其粘结强度、沿灰缝的抗剪强度会大打折扣，会影响砌体的强度及整体性。又由于砌块的高度尺寸为190mm，是普通粘土砖（高度为53mm）的3.6倍，传统的砌筑砂浆保水性、粘结性均较差，无法保证190mm高度的竖向砌筑面灰缝饱满，现场查看发现墙体竖缝处普遍存有内外贯穿的透缝，这必将成为墙体渗、裂、漏的重要诱因，灰缝的不饱满可大大降低墙体的整体刚度、削弱墙体的抗震性能。为确保混凝土小型空心砌块的合理、安全地推广和应用，有效解决砌块建筑的“渗、裂、漏”质量通病。汶川震害调查发现一些混凝土砖及混凝土砌块建筑的墙体灰缝开裂严重，砂浆几乎没有粘结力，降低了砌体的抗震性能。必须及早研发出适应小砌块特性的专用砂浆。同时面对混凝土小型空心砌块的应用领域正在向着配筋砌块砌体高层建筑扩展的趋势，对这种由性能良好的混凝土空心砌块，工作性好、粘结性墙的专用砂浆，高性能的灌孔混凝土和墙内配筋组成的装配式砌块砌体剪力墙结构体系，高品质专用砂浆已成为混凝土砌块及混凝土砖必备的配套材料。国家有关标准对混凝土砌块、混凝土砖专用砂浆的性能及应用均有相应规定。1）国家行业标准《混凝土砌块专用砌筑砂浆》JC860-2000的有关规定为了使混凝土砌块专用砌筑砂浆有很好的针对性，中国建筑砌块协会组织建材专家和结构专家在《混凝土砌块专用砌筑砂浆》JC860-2000原有的基础上进行了必要的修订，主要内容如下：a专用砌筑砂浆按强度等级分为：Mb5.0、Mb7.5、Mb10.0、Mb15.0、Mb20.0、和Mb25.0六个等级；b砂浆的物理力学性能应符合表1的规定。c砂浆的抗冻性应符合表2的规定。d防水型砌筑砂浆的抗渗压力应不小于0.60Mpa。2)国家标准《砌体结构设计规范》GB50003给出的混凝土普通砖和混凝土多孔砖砌体专用砌筑砂浆砌体抗压强度设计值见表3；给出的单排孔混凝土和轻骨料混凝土砌块对孔砌筑的砌体抗压强度设计值见表4。由《砌体结构设计规范》可知，混凝土砌块及混凝土砖的砌体砂浆已不允许再采用传统的普通砂浆，而必须采用与之相配套的专用砂浆（Mb）。2.2蒸压加气混凝土专用砌筑砂浆Ma由于蒸压加气混凝土制品表面吸水速度快，尤其制品在经钢丝切割时，被切割破裂的制品形成屑（渣）粘浮于表面，普通砌筑砂浆抹在制品表面时，砂浆中的水份极易被吸水快的制品表面（砌筑面）和浮于制品表面的渣屑所“强夺”，严重影响了砂浆水化凝结，从而可降低灰缝粘结强度，即降低了砌体沿通缝抗剪切强度，震害调查及墙体构性试验表面墙体的阶梯型交叉裂缝均为砌体沿通缝抗剪不足所致。这已成为各方人士抵制应用蒸压加气混凝土制品的重要原因，因此开发、研制出工作性（保水性、流动性、粘稠性、吸附性）好且制取方便、价格合理的蒸压加气混凝土专用砂浆，将是加气混凝土砌块建筑推广中的关键材料与技术，近年来国内许多企业与科研院所对此进行了开发与创新，已形成各种配方的专利产品，然而却存在真假难辨、良莠不分的现状，更有的专利发明人连加气混凝土基本特性都不知晓，这样的专利砂浆又有什么针对性与适用性。为了确保蒸压加气混凝土专用砂浆的质量，中国加气混凝土协会组织了中国建筑东北设计研究院等单位编制了国家行业标准《蒸压加气混凝土用砌筑砂浆与抹面砂浆》JC890-2000，已于2002年颁布。标准中规定的蒸压加气混凝土用砌筑砂浆与抹面砂浆的性能指标见表5。由于我国的《砌体结构设计规范》尚未包括蒸压加气混凝土砌体，而现行的《蒸压加气混凝土建筑应用技术规程》JGJ?T17-2008中的砌体设计要求，没有规定必须采用专用砌筑砂浆，强度指标给出的仍是传统的普通砂浆，这种材料标准不与建筑应用技术标准挂钩的现状，阻碍了专用砂浆的推广和应用，只有将专用砂浆的优越性在应用技术标准的设计指标中加以体现，才能使人们真正体会到应用专用砂浆为建筑物的安全与耐久带来的好处。国家行业标准《蒸压加气混凝土用砌筑砂浆与抹面砂浆》JC890-2000是2002年发布执行的，鉴于当时的认识程度和研究的深度所限，该标准尚有诸多内容值得改进与完善。如粘结强度指标偏低，缺少砌筑砂浆的抗折强度，砂浆抗冻性要求等均应改进，同时要严格控制引气型外加剂的掺量。同时建议专用砌筑砂浆要给出砌体抗压强度与沿水平通缝的抗剪强度指标，这种材料标准中体现出应用所需的强度指标，应该是材料标准编制改革的方向。国家标准《墙体材料应用统一技术规范》将蒸压加气混凝土专用砂浆的代号定为Ma，其中a为蒸压加气混凝土英文单词缩写AAC的第一个字母。正在编制的CECS标准《蒸压加气混凝土砌体结构技术规范》，其砌体强度设计值系指用专用砌筑砂浆砌筑（Ma）的加气混凝土砌块砌体的强度，通过规范的实施，将在蒸压加气混凝土砌块承重砌体范畴淘汰普通砂浆，以实现材料与技术的配套。经验算及试验研究，规范规定的蒸压加气混凝土砌块砌筑砂浆强度等级为Ma7.5、Ma5、Ma3.5，而行业标准JC890-2000的M2.5显然已不适用。承重蒸压加气混凝土砌块砂浆砌筑砌体通缝抗剪强度平均值不应低于0.14Mpa，只有达到此目标，加气混凝土砌块砌体才可用于地震设防区的多层建筑。值得提出的是，应用专用砂浆的加气混凝土砌体应尽量为薄灰缝砌体，即灰缝厚度宜控制在3~5mm，因此应结合当地砌块尺寸精度状况推出粘结性好、耐久性强的专用粘结剂。研究表明，当灰缝厚度为3~5mm时，墙体不会在灰缝处产生热桥。另在墙体热工计算时，当砌筑灰缝≤15㎜时，砌块的导热系数需乘以折减系数1.25，如当制品的导热系数λ=0.13W/m.K时，折减后的导热系数为0.13?.25=0.16W/m.K；λ=0.16时，折减后的导热系数为0.16?.25=0.2W/m.K；而当制品导热系数λ=0.19时，经折减的导热系数就成了0.19?.25=0.24W/m.K。而当砌筑灰缝≤5㎜时，导热系数则不打折。这对于减少保温墙体的厚度，保护墙体应用质量与效果无疑是十分有益的。2.3蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖专用砌筑砂浆Ms由于蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖是半干压法生产的，制砖的钢模十分光亮，在高压力成型时会使砖质地密实、表面光滑，吸水率也较小，这种光滑的表面影响了砖与砖的砌筑与粘接，使墙体的抗剪强度较普通黏土砖低1/3（国家标准《砌体结构设计规范》就给出了较低的抗剪强度指标）从而影响了应用。因此，《砌体结构设计规范》除给定的砌体抗剪强度偏低以外，还给出了高于烧结普通砖砌体的高厚比修正系数（，众所周知，砌体受压构件的承载力应按式≤j和轴向力的偏心距e对砌体受压构件承载力的影响系数b=1.2），而高厚比修正系的增大，必将减小高厚比进行计算，其结果必然会降低受压构件的承载力。因此，应及早研发出工作性好、粘结力高、取材方便、经济合理的专用砂浆，以形成蒸压粉煤灰砖的成套技术。近年来一些单位针对蒸压砖砌体抗剪强度低的特点，分别在改进蒸压砖砖型及研发新型专用砌筑砂浆上作了不少的工作。如将蒸压砖的砌筑面压制成若干凹槽，以增加砌体砌筑面的粘结力（增大砂浆与砌筑面的机械咬合力）。然而实践表明此举并不能从根本上解决砖的抗剪强度低的弊端，因砌砖时有顺有丁，当为丁时砌体抗剪强度几乎不提高。另外由于凹槽的存在还降低了砖的抗折强度（试验表明约降低15%），这种顾此失彼且牺牲砖抗折强度的作法不可取。由于砖的抗折强度的大小会影响到墙体的开裂荷载的大小，也影响墙体的延性，因此将砖成若干凹槽的做法值得商榷。有的企业在生产蒸压灰砂多孔砖或蒸压粉煤灰多孔砖，称这种砖由于孔的存在可使砂浆在孔中形成锚栓，大幅度提高砌体的抗剪强度。此文暂且不论述此举对墙体力学性能构成的影响，仅从浪费大量砂浆看就不可取。一些商家得知国家要大力推广预拌砂浆的信息后，似乎又看到了发财的大好时机，在不得砂浆发展要领，既没有技术、缺少设备，又没有市场对接方向的情况下就盲目上马预拌砂浆厂，据悉某城市近两年已有近百家砂浆生产企业，使得预拌砂浆干粉真假难辨、良莠不分。一些销售人员不向用户提供所用材料及砂浆配合比，不讲砂浆的性能机理，所做的试验有少之又少，更没有砌体结构专家的认可，仅凭一份送检报告及几份专利证书就到推广，使得设计人员望而生畏。国家标准《砌体结构设计规范》正在修订并有望年内发布，该规范的第三章已将蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖专用砌筑砂浆纳入的砌体力学性能指标当中，可供设计、施工人员采用，为科学、规范地推广蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖的结构体系提供的标准依据。规范将蒸压砖专用砌筑砂浆的代号定为Ms，其中s为英文单词压力strain的第一个字母。经验算及试验研究，蒸压砖专用砌筑砂浆要求工作性好、粘结力高且耐候性强，其强度等级宜为Ms15、Ms10、Ms7.5、Ms5四种，而承重蒸压砖砌体通缝抗剪强度平均值不应低于0.29Mpa。由于蒸压砖的尺寸精确，也应将砌体改革成薄灰缝砌体，以提高砌体的力学性能。国家标准《砌体结构设计规范》中蒸压灰砂砖和蒸压粉煤灰砖砌体的抗压强度设计值见表6。规范也给出了蒸压灰砂砖和蒸压粉煤灰砖砌体的轴心抗拉强度设计值、弯曲抗拉强度设计值和抗剪强度设计值，供设计时采用。2.4混凝土小型空心砌块灌孔混凝土Cb如上所述，配筋砌块砌体高层建筑体系已不是传统的砌体结构，而是由性能良好的混凝土空心砌块，工作性好、粘结性墙的专用砂浆，高性能的灌孔混凝土和墙内配筋组成的装配式砌块砌体剪力墙结构体系，因此高性能的灌孔混凝必将成为这种结构体系的关键配套材料。虽然灌孔混凝土不属于砂浆范畴，但由于同属一种结构体系的配套材料，配置技术也不难，建议在提供混凝土专用砌筑砂浆的同时