幾種常用的蒸壓加氣混凝土墻材，一次講清楚

時(shí)間: 2023-12-27 14:47:27

墻體材料是我國(guó)建筑材料工業(yè)的重要組成部分，據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)：墻體材料用量約占所有建筑材料的一半，能耗也大約占到建筑材料工業(yè)總能耗的一半。因此，墻體材料之于我國(guó)整個(gè)建材工業(yè)就是“半壁江山”的地位。

近年來(lái)，隨著我國(guó)墻材革新力度的加大，以及人們對(duì)節(jié)能減排認(rèn)識(shí)的加深，作為傳統(tǒng)墻體材料的燒結(jié)類普通粘土磚已逐漸完成它的歷史使命退出建材舞臺(tái)。而后發(fā)展起來(lái)的各類新型墻體材料中，蒸壓加氣混凝土砌塊或板材，在墻體材料市場(chǎng)中越來(lái)越占有更大的份額。

但筆者在日常工程實(shí)踐中也發(fā)現(xiàn)，盡管現(xiàn)在蒸壓加氣混凝土砌塊或板材早已不算什么新事物，但無(wú)論設(shè)計(jì)還是工程上，大家對(duì)這種材料的一些材性認(rèn)識(shí)還有些模糊。以下就日常遇到的一些相關(guān)話題試做辨析。

“灰加氣”&“砂加氣”

差異到底在哪里？

蒸壓加氣混凝土，是以硅質(zhì)材料（砂、粉煤灰等）和鈣質(zhì)材料（水泥、石灰等）為主要原料，以鋁粉等為發(fā)氣劑，以石膏為調(diào)節(jié)劑，經(jīng)蒸汽加壓制成的輕質(zhì)多孔硅酸鹽制品。

蒸壓加氣混凝土砌塊，生產(chǎn)中用到的硅質(zhì)原材料，通常是石英砂（硅質(zhì)砂）或粉煤灰。生產(chǎn)工藝流程如下圖所示——

▲蒸壓加氣混凝土生產(chǎn)工藝【注1】

蒸壓加氣混凝土砌塊發(fā)氣劑又稱加氣劑，是制造加氣混凝土的關(guān)鍵材料。

發(fā)氣劑大多選用脫脂鋁粉，摻入漿料中的鋁粉，在堿性條件下產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)：鋁粉極細(xì)，產(chǎn)生的氫氣形成許多小氣泡，保留在很快凝固的混凝土中。這些大量的均勻分布的小氣泡，使加氣混凝土砌塊具有許多優(yōu)良特性。

工程上常說(shuō)的“灰加氣”砌塊，是一種比較口語(yǔ)化的簡(jiǎn)稱，是指蒸壓（粉煤）灰加氣混凝土砌塊。這類砌塊原材料中的主要拌合材料是水泥、石灰、粉煤灰。

▲ 蒸壓灰加氣混凝土砌塊（實(shí)拍/來(lái)著佛山市潤(rùn)合建材有限公司）

無(wú)論是實(shí)驗(yàn)研究還是工程實(shí)踐都表明，“砂加氣”類砌塊明顯要比“灰加氣”類砌塊技高一籌——砂加氣混凝土的水化產(chǎn)物收縮率更低，水化產(chǎn)物結(jié)晶度更高，因此應(yīng)用范圍更廣。

“砂加氣”砌塊雖說(shuō)在性能上表現(xiàn)出很強(qiáng)的優(yōu)越性，但因?yàn)槠湓牧现兴嘤昧看?，礦渣與石英砂的生產(chǎn)成本也遠(yuǎn)高于本是工業(yè)廢料的粉煤灰，所以價(jià)格高于“灰加氣”?？芍^“一分錢一分貨”。

蒸壓加氣混凝土砌塊剛剛用于工程上時(shí)，出于對(duì)工程質(zhì)量方面的考慮，在設(shè)計(jì)上外墻選用“砂加氣”砌塊,而內(nèi)墻可以選擇“灰加氣”砌塊。只是現(xiàn)在，這些禁忌都被打破了。

地產(chǎn)行業(yè)近些年來(lái)出現(xiàn)“成本為王”的現(xiàn)象，行業(yè)越是不景氣，這個(gè)現(xiàn)象就越普遍。都說(shuō)“把錢用在刀刃上”，但現(xiàn)在已經(jīng)到了“把錢省在刀刃上”的程度。

大力推廣高精砌塊，促進(jìn)工藝升級(jí)

現(xiàn)行國(guó)標(biāo)《蒸壓加氣混凝土砌塊》（GB/T11968-2020）中，將砌塊按尺寸偏差進(jìn)行分類，分為Ⅰ型和Ⅱ型，“Ⅰ型適用于薄灰縫砌筑，Ⅱ型適用于厚灰縫砌筑”。

▲Ⅰ型Ⅱ型尺寸允許偏差單位：毫米

從這份表中的允許偏差看，前文提到的蒸壓砂加氣混凝土砌塊應(yīng)該歸屬于Ⅰ型，也就是應(yīng)采用薄灰縫砌筑。

目前工程中，還是Ⅱ型砌塊居多，灰縫厚度一般在10～15mm 。厚灰縫使砂漿與砌塊之間除了產(chǎn)生“冷橋”現(xiàn)象，還容易引發(fā)空鼓、裂縫等問(wèn)題。既削弱了砌塊砌體的保溫效果，也帶來(lái)質(zhì)量隱患。

在歐洲國(guó)家，薄灰縫砌筑技術(shù)已經(jīng)廣泛推廣，其灰縫厚度一般在4mm以內(nèi)。筆者認(rèn)為，以目前我國(guó)的高精砌塊的生產(chǎn)工藝及工人的施工操作水平，是具備推廣高精砌塊墻體條件的。

高精砌塊墻體的優(yōu)勢(shì)顯而易見，其完工后的誤差可控制在0～3mm范圍之內(nèi)。依據(jù)《建筑裝飾裝修工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50210-2018)表4.2.10“一般抹灰的允許偏差和檢驗(yàn)方法”的規(guī)定，高級(jí)抹灰的立面垂直度、表面平整度等驗(yàn)收項(xiàng)目的允許偏差均為3mm，所以高精砌塊的精度可以滿足墻體免抹灰的技術(shù)要求。

當(dāng)然，選用高精砌塊一般要配合鋁合金模板工藝才有意義。鋁合金模板的優(yōu)勢(shì)在于，剪力墻(柱)的混凝土面平整度好，可達(dá)到清水混凝土的標(biāo)準(zhǔn)。

鋁合金模板與高精砌塊配合使用，主體結(jié)構(gòu)與砌體誤差值范圍可控制在0～3mm的范圍之內(nèi)，滿足免抹灰的技術(shù)要求，可直接在主體結(jié)構(gòu)及砌體上批刮膩?zhàn)邮┕ぁ?/span>

即墻體砌筑完成后，跳過(guò)抹灰施工，直接施工下一道工序，減少現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)的工序。所以推廣高精砌塊，采用薄層干砌的施工方法，既提高了墻體的質(zhì)量，又提高了綠色施工的水平。

外墻填充墻砌塊

用A3.5替換A5.0是一種優(yōu)化？

前段時(shí)間在某公號(hào)看到，項(xiàng)目成本優(yōu)化時(shí)，外墻蒸壓加氣混凝土砌塊用A3.5替換A5.0，并稱此舉可以節(jié)省多少萬(wàn)云云。不能說(shuō)這樣的“優(yōu)化”沒(méi)有依據(jù)，但筆者不大認(rèn)同這種“唯成本論”的優(yōu)化思路。

這其中的一個(gè)很重要的因素，就是蒸壓加氣混凝土砌塊自身的強(qiáng)度比較低，大致在 2.5～6.0MPa之間。如果抹灰砂漿強(qiáng)度較高，砌體承受砂漿收縮應(yīng)力的能力往往不足，進(jìn)而導(dǎo)致空鼓。

自加氣混凝土砌塊用于工程伊始，抹灰層空鼓、開裂問(wèn)題就如同“胎記”般地存在，至今仍沒(méi)徹底解決。

這種情況，在使用傳統(tǒng)自拌砂漿作為抹灰砂漿的工程中就普遍存在，而隨著預(yù)拌商品砂漿的推廣，問(wèn)題更是突出。

抹灰砂漿和加氣混凝土砌塊的強(qiáng)度有差異，膨脹系數(shù)和導(dǎo)熱系數(shù)也相差較大。溫度變化時(shí)，在抹灰砂漿層和加氣混凝土墻體的界面上形成剪切應(yīng)力，這是導(dǎo)致抹灰層空鼓、開裂的原因之一。

所以那種所謂依據(jù)規(guī)范，用A3.5級(jí)砌塊替換A5.0的做法，都是在加大質(zhì)量隱患，對(duì)于工程環(huán)境復(fù)雜的外墻來(lái)說(shuō)不利，不值得推介。

其實(shí)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或地方規(guī)范中，關(guān)于外墻加氣塊等級(jí)“不小于A3.5”的表述，是有一定的限定條件的。

比如浙江省工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)《蒸壓加氣混凝土砌塊應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》（DB33/T1027-2018）第4.2.1條表述如下：

注意這里的前提條件：“采用薄層砂漿砌筑法砌筑時(shí)”。

該條文給出的解釋是：外墻使用環(huán)境復(fù)雜，對(duì)墻體材料的性能要求高。一般外墻用材料的強(qiáng)度等級(jí)高于內(nèi)墻。精準(zhǔn)砌塊尺寸偏差小，沒(méi)有爆裂，材料損壞為零，因此，規(guī)定精準(zhǔn)砌塊采用薄層砂漿砌筑法砌筑時(shí)，以充分發(fā)揮材料的優(yōu)質(zhì)性能，適當(dāng)放寬了砌塊的強(qiáng)度指標(biāo)。

所以成本優(yōu)化，并不是踩著規(guī)范下限走那么簡(jiǎn)單粗暴就行的。

在某工程群，有位群友問(wèn)：可否將B05換成B06？因?yàn)樗J(rèn)為二者錯(cuò)在價(jià)格差，想在這里尋找成本控制的空間。

蒸壓加氣混凝土砌塊的B05或是B06，表示的是砌塊的干密度等級(jí)。根據(jù)現(xiàn)行國(guó)標(biāo)《蒸壓加氣混凝土砌塊》（GB/T11968-2020），蒸壓加氣混凝土砌塊按干密度分為B03、B04、B05、B06、B07五個(gè)級(jí)別，工程上用到B05和B06兩個(gè)級(jí)別較多。

可否將B05換成B06，不能單憑成本造價(jià)這一個(gè)因素來(lái)決定，更主要的是看原設(shè)計(jì)對(duì)墻體材料的荷載值和導(dǎo)熱性兩方面的設(shè)計(jì)限定。因?yàn)椴煌擅芏鹊燃?jí)的加氣混凝土砌塊，除了荷載方面的差異之外，還在其他材性上表現(xiàn)出差異。

西安建筑科技大學(xué)王緒富等人在《不同密度級(jí)別加氣混凝土性能和微觀結(jié)構(gòu)研究》一文中，曾選用B04、B05和B06 級(jí)砂加氣混凝土砌塊進(jìn)行優(yōu)化對(duì)比，以此研究不同干密度級(jí)別加氣混凝土的力學(xué)性能和導(dǎo)熱性能變化規(guī)律。

該試驗(yàn)選用的B05級(jí)砂加氣混凝土干密度為509.8kg/cm3,B06 級(jí)砂加氣混凝土干密度為594.7kg/cm3。實(shí)驗(yàn)結(jié)果節(jié)錄如下：

1.抗折和抗壓強(qiáng)度

▲ 不同干密度級(jí)別砂加氣混凝土抗折和抗壓強(qiáng)度

從圖中可以看出，隨著干密度級(jí)別的提高，砂加氣混凝土的抗折、抗壓強(qiáng)度均增加，且呈非線性變化。

抗折和抗壓強(qiáng)度值隨干密度提高均呈上升趨勢(shì)，是因?yàn)樯凹託饣炷恋牧W(xué)性能主要與孔壁抵抗外界應(yīng)力的能力有關(guān)。這取決于孔隙結(jié)構(gòu)的數(shù)量和孔徑分布，以及基體組成中水化產(chǎn)物種類和數(shù)量。

這兩者中，孔隙結(jié)構(gòu)尤其是氣孔率的影響最為顯著。這是因?yàn)闅饪茁蕦?duì)強(qiáng)度的平均貢獻(xiàn)是水化產(chǎn)物的兩倍以上。隨著砂加氣混凝土砌塊干密度級(jí)別提高，砌塊結(jié)構(gòu)中連通孔比例降低，孔形狀趨于球形，孔壁厚度增大，抗折和抗壓強(qiáng)度隨之增大。

2.導(dǎo)熱系數(shù)

▲ 不同干密度級(jí)別砂加氣混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)

從這個(gè)圖中可以看出，隨著砂加氣混凝土砌塊干密度級(jí)別提高，砌塊導(dǎo)熱系數(shù)增大。

這是因?yàn)樯凹託饣炷潦且环N由固相基體和氣孔組成的多孔材料，固相骨架與氣孔共同影響砌塊的導(dǎo)熱性能。

物相組成相同情況下，砂加氣混凝土氣孔率隨干密度級(jí)別的升高而降低，使砌塊導(dǎo)熱系數(shù)增加，即保溫性能降低了。

這就產(chǎn)生了一個(gè)矛盾：想發(fā)揮保溫性能，干密度越小越好；但為了保證后續(xù)施工比如抹灰的工程質(zhì)量，選用干密度大的砂加氣更為合理。

ALC板用在外墻、衛(wèi)生間是否可行？

這同樣也是在工程群中看到群友提出問(wèn)題。

根據(jù)《蒸壓加氣混凝土板》（GB/T15762-2020）規(guī)定。在下列情況下，不得采用蒸壓加氣混凝土板：

1.建筑物防潮層以下的外墻；

2.長(zhǎng)期處于浸水和化學(xué)侵蝕環(huán)境；

3.板表面溫度經(jīng)常處于80℃以上的部位；

4.有較大集中荷載、沖擊和振動(dòng)的部位。

這些限定條件，并沒(méi)有說(shuō)不能用于外墻或者衛(wèi)生間。規(guī)范只是規(guī)定要注意分類使用。蒸壓加氣混凝土板，按使用部位和功能可分為屋面板（AAC-W）、樓板（AAC-L）、外墻板（AAC-Q）、隔墻板（AAC-G）四種。

▲ 蒸壓輕質(zhì)加氣混凝土板（ALC板）/

佛山市潤(rùn)合建材有限公司工廠實(shí)拍

△佛山市潤(rùn)合建材有限公司工地現(xiàn)場(chǎng)實(shí)拍圖

ALC板用在外墻以及衛(wèi)生間，或在住宅室內(nèi)作為分隔墻使用，筆者都認(rèn)為應(yīng)要謹(jǐn)慎。

因?yàn)锳LC板材料內(nèi)部有大量氣孔，這些氣孔細(xì)小均勻、無(wú)連通、呈圓球形。氣孔壁內(nèi)還含有大量的微觀孔，大概占到總面積的10％左右。

微觀孔使加氣混凝土板具有毛細(xì)吸附作用，吸水率升高，收縮變形就大。有實(shí)驗(yàn)顯示，加氣混凝土其收縮率是傳統(tǒng)燒結(jié)黏土磚的3倍以上。正是因?yàn)锳LC板吸水性強(qiáng)，干燥風(fēng)干時(shí)體積收縮明顯，容易造成裂縫，從而影響工程質(zhì)量。

ALC板出釜時(shí)，含水率通常高達(dá)30%以上。而加氣混凝土的含水率與強(qiáng)度的相關(guān)研究表明，加氣混凝土的最佳含水率應(yīng)在12～15%之間。

有效控制ALC板含水率，是工程質(zhì)量管理的重點(diǎn)所在，可以從以下三方面入手：

(1)在生產(chǎn)環(huán)節(jié)，ALC墻板出釜后必須有一個(gè)靜置期，一般不宜少于28天。這需要生產(chǎn)廠家具有很大的堆放場(chǎng)地，一般很難做到。那為了保證ALC墻板出廠含水率的穩(wěn)定，在ALC墻板生產(chǎn)線上應(yīng)增設(shè)風(fēng)干設(shè)備。

(2)在施工現(xiàn)場(chǎng)儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)中，要做到有計(jì)劃進(jìn)場(chǎng)，適量進(jìn)場(chǎng)，及時(shí)安裝。如墻板在施工現(xiàn)場(chǎng)堆放，堆放地點(diǎn)應(yīng)選擇地勢(shì)高的位置。

不能直接堆放在地面上，其下部應(yīng)采取架高措施防潮，并避免受到雨淋。

(3)在墻板安裝環(huán)節(jié)，墻板上墻后，要控制隨后的粉刷節(jié)點(diǎn)，不能馬上粉刷。將板材單排直立、兩面通風(fēng)，有利于板材降低含水率。

有課題實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果說(shuō)，墻體粉刷宜在墻板出廠70天后進(jìn)行【注2】。這個(gè)周期可以作為參考，但也非普適規(guī)律，畢竟工程環(huán)境差異較大，具體時(shí)間應(yīng)根據(jù)墻板的實(shí)際含水率來(lái)掌握。

除了以上這些ALC板自身的材料特點(diǎn)，還應(yīng)重視安裝過(guò)程、安裝工藝不匹配帶來(lái)的質(zhì)量問(wèn)題。

比如缺少對(duì)ALC墻板安裝的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，或出于對(duì)成本控制的考慮，安裝時(shí)采用的工藝、工具、砂漿等都沿用了傳統(tǒng)磚墻的做法。普通水泥砂漿與板材黏結(jié)效果差，嵌縫砂漿硬化時(shí)的自身收縮就會(huì)造成墻板安裝后沿安裝縫開裂。

針對(duì)ALC板拼縫位置，可采用發(fā)泡劑+PE棒的方法。用PE棒塞緊板縫的外側(cè)，用聚氨酯在板縫內(nèi)側(cè)發(fā)泡，發(fā)泡完成后再把PE棒取回，清理入板縫20mm，最后使用密封膠涂抹板縫內(nèi)外。這樣板縫在抗?jié)B、抗裂方面都會(huì)得到明顯改善。

結(jié)語(yǔ)

我國(guó)也是生產(chǎn)和應(yīng)用加氣混凝土較早的國(guó)家。上世紀(jì) 30 年代，上海引進(jìn)了第一條加氣混凝土生產(chǎn)線，廠址位于平?jīng)雎?。該生產(chǎn)線生產(chǎn)的 ALC 砌塊主要用于匯豐銀行、錦江飯店、地鐵大廈、國(guó)際飯店等建筑的內(nèi)墻【注3】。

在1965 年，我國(guó)又引進(jìn)了瑞典西波列克斯（Siporex)技術(shù)和全套生產(chǎn)設(shè)備，在北京建立了加氣混凝土生產(chǎn)線。

進(jìn)入 21 世紀(jì)，尤其近些年，隨著人們低碳環(huán)保和節(jié)能減排意識(shí)的逐漸加強(qiáng)，蒸壓加氣混凝土砌塊或者板材，都在建筑工程中被大力推廣并得到應(yīng)用。

如何生產(chǎn)高性能的加氣混凝土產(chǎn)品，如何正確使用加氣混凝土類制品，仍將是我們這些建筑業(yè)從業(yè)人員要去探究和實(shí)踐的課題。

雖說(shuō)從耐久性、穩(wěn)定性上看，“秦磚漢瓦”這類傳統(tǒng)墻體材料無(wú)疑更勝一籌。但節(jié)能減排是千秋大計(jì)，建筑業(yè)會(huì)沿著這條既定路線堅(jiān)定地走下去。

參考文獻(xiàn)

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3.王海強(qiáng)·含水率對(duì)非承重ALC外墻板基本性能影響的試驗(yàn)研究【D】鄭州·鄭州大學(xué)：2015

文章轉(zhuǎn)自明源地產(chǎn)研究院，來(lái)源：工程一姐

產(chǎn)品圖片均為本公司實(shí)拍圖

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