【摘要】本文研究了蒸壓加氣混凝土作為外墻保溫材料所必須具備的技術條件和能達到的墻體保溫效果，研究了加氣混凝土配套砌筑砂漿和抹灰砂漿所必須具備的技術性能。研究結果表明，蒸壓加氣混凝土是目前國內惟一一種能夠滿足建筑節(jié)能65%設計要求的單一墻體材料，專用砌筑砂漿、抹灰砂漿是解決加氣混凝土應用中質量通病的有效手段，加氣混凝土單一材料外墻保溫體系是一種技術性能、經(jīng)濟效益和社會效益都十分顯著的新型墻體節(jié)能保溫體系。
【關鍵詞】蒸壓加氣混凝土；建筑節(jié)能；外墻保溫；配套材料；砂漿；冷橋；處理
【中圖分類號】TU522.3+2 【文獻標識碼】B 【文章編號】1003- 5273(2007)02- 0051- 03
1 前言
目前，我國建筑節(jié)能墻體以外墻外保溫為主，主要外保溫體系有：膨脹聚苯板外保溫體系、大模內置聚苯板外保溫體系以及膠粉聚苯顆粒外保溫體系，其共同點都是在外圍護結構外粘結一層聚苯乙烯泡沫材料。這幾種外保溫體系的做法存在三大弊病：其一，聚苯乙烯屬于石油制品，會加劇能源緊張；其二，受石油價格影響，工程造價波動大、價格高；其三，保溫體系的耐久性（包括耐火性）受到了質疑。
加氣混凝土是一種實現(xiàn)資源、性能與成本最佳組合的新型墻體材料，具有節(jié)能、資源綜合利用、循環(huán)使用等諸多優(yōu)點，其中最突出的優(yōu)點是節(jié)能。加氣混凝土是惟一一種能夠滿足我國寒冷地區(qū)65%節(jié)能要求的單一墻體材料，300mm厚、500kg/m3容重的加氣混凝土已能滿足65%節(jié)能標準中對墻體傳熱系數(shù)的要求，這一點卻往往被人們忽視。加氣混凝土保溫體系非石油制品，耐久性能（包括耐火性）不容質疑，綜合造價明顯低于以上幾種保溫體系。所以，研究加氣混凝土單一材料外保溫體系，對促進外墻保溫體系的技術進步、推動加氣混凝土產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都具有積極作用。
2 蒸壓加氣混凝土
在加氣混凝土外保溫體系中，加氣混凝土既是墻體圍護材料又是保溫材料，其力學性能和熱工性能直接影響加氣混凝土保溫體系的性能。
2.1 基本力學性能
表1為現(xiàn)行國家標準中蒸壓加氣混凝土砌塊的基本性能要求。由表1可看出，加氣混凝土體積密度越低、強度越低、導熱系數(shù)越小、保溫隔熱性能越好。但盡管B03級加氣混凝土的導熱系數(shù)較低，但其抗壓強度只有1.0MPa，特別是凍后強度只有0.8MPa，不適合做墻體保溫材料。B04級以上的可以用作單一墻體外保溫材料。
2.2 加氣混凝土與其它墻體材料導熱性能比較由表2可以看出，目前我國主要的外墻材料中加氣混凝土的導熱系數(shù)最低、密度最小。
2.3 加氣混凝土墻體傳熱系數(shù)
由表3~4可以看出，加氣混凝土墻體傳熱系數(shù)隨墻體厚度的增加而明顯降低。按照北京地區(qū)65%節(jié)能標準對墻體傳熱系數(shù)限值0.60W（/ m2·K）的要求，B04加氣混凝土厚240mm，內外抹灰厚30mm，墻體總厚270mm；B05加氣混凝土厚300mm，內外抹灰厚30mm，
墻體總厚330mm，即可滿足65%墻體節(jié)能要求，不需要增加其它絕熱材料或空氣隔熱層。
2.4 加氣混凝土耐火性能
由表5可以看出，各種工藝生產(chǎn)的加氣混凝土產(chǎn)品都具有良好的耐火性。加氣混凝土墻壁一面暴露在1000℃的明焰150min后，另一面的溫度也只有85℃。由于其生產(chǎn)原料完全是不可燃的無機材料，即使接觸到大于1600℃的火焰趨于熔化時，也不會產(chǎn)生任何煙氣或有毒、有害氣體。
2.5 蒸壓加氣混凝土隔聲性能
表6是不同厚度加氣混凝土砌塊墻體的隔聲性能。
3 配套專用砌筑砂漿研究
3.1 加氣混凝土專用砌筑砂漿的配制
3.1.1 加氣混凝土砌筑砂漿性能特點
砌筑砂漿硬化體積密度會引起保溫墻體灰縫影響系數(shù)的變化，從而影響墻體的保溫性能?；铱p的砌筑寬度也會影響墻體的保溫性能。砌筑砂漿的保水性會影響其施工性能，進而影響砌體灰縫的飽滿度、氣密性和砌體的劈剪強度。配制低密度、低傳熱系數(shù)、高粘結強度、高保水率的砌筑砂漿是保證加氣混凝土外保溫體系性能的關鍵因素。表7是不同砂漿體積密度對灰縫影響系數(shù)的影響。
由表7可以看出，砂漿密度越低，導熱系數(shù)越低，灰縫影響系數(shù)越小。在保證砂漿必須的物理力學性能的前提下，砂漿密度越低，越有利于墻體保溫性能的提高。表8是灰縫砌筑寬度對導熱影響系數(shù)的影響。
由表8可以看出，灰縫寬度越小，對導熱系數(shù)的影響越小?；铱p寬5mm時，灰縫的影響系數(shù)只有1.056；當灰縫寬3mm時，對導熱系數(shù)的影響系數(shù)接近于1，此時在進行熱工計算時基本上可以不考慮灰縫的影響。因此，應盡可能地提高加氣混凝土砌塊的塊材尺寸精度，推廣薄灰縫砌筑技術，尤其在外墻保溫砌體上顯得非常重要。
3.1.2 加氣混凝土砌筑砂漿
根據(jù)加氣混凝土性能特點，用普通硅酸鹽水泥、建筑用砂、外加劑等配制的加氣混凝土專用砌筑砂漿的主要性能見表9。
由表9可以看出，加氣混凝土專用砌筑砂漿的抗壓強度隨砂漿干密度的提高而增加。表9中的砌筑砂漿均具有較高的粘結強度，拉伸粘結的破壞面均發(fā)生在加氣
注: ①粘結強度所用基材為北京現(xiàn)代建材公司B04 粉煤灰加氣混凝土砌塊。
?、凇盎钠茐摹敝咐煺辰Y強度斷裂處在加氣混凝土砌塊上。
混凝土砌塊上。結果表明，本研究所配制的專用砌筑砂漿能實現(xiàn)對加氣混凝土的牢固粘結。因此，在砌筑外墻加氣混凝土砌塊砌體時，應在砂漿的熱工性能、強度標號兩個指標上找到一個“平衡點”，建議外墻砌筑用加氣混凝土砂漿的干密度容重應控制在1200kg/m3以內。
3.2 加氣混凝土抹灰砂漿
3.2.1 加氣混凝土抹灰砂漿性能特點
加氣混凝土所具有的持續(xù)吸水性對其抹灰施工影響較大。正確的施工方法應是:先除浮灰、拉毛，用界面劑涂刷表面“封閉”孔，再用摻膠的混合砂漿分層抹灰。
這種現(xiàn)場抹灰很難保證石灰膏和砂子的質量，水泥、石灰、砂的配合比，和所用砂漿強度的均勻度，而這些因素都將直接影響抹灰層的質量。由于這種施工方法程序繁瑣，施工條件苛刻，很難有效控制材料質量、施工質量，從而導致加氣混凝土抹灰層空鼓、開裂、剝落等質量問題經(jīng)常發(fā)生，嚴重影響了加氣混凝土使用者的信心，阻礙了加氣混凝土的發(fā)展。
應用高性能聚合物預混干拌砂漿直接一次抹灰的施工方法，是解決加氣混凝土抹灰難的最經(jīng)濟、最簡便的有效措施。
加氣混凝土自身強度和彈性模量較低，與強度和彈性模量高的砂漿之間容易產(chǎn)生較大的剪應力，導致界面破壞。因此，抹灰砂漿的強度和彈性模量應與加氣混凝土保持一致。加氣混凝土的標號一般為2.5MPa ～4.0MPa 左右， 所以抹灰砂漿的標號以4.0MPa～7.0MPa為宜。根據(jù)《蒸壓加氣混凝土砌塊》GB/T 11968- 1997標準規(guī)定，加氣混凝土制品的干燥收縮值應≤0.5mm/m，專用抹灰砂漿的干燥收縮值應小于等于加氣混凝土的收縮指標。
3.2.2 抹灰砂漿的配制與性能測試
本研究配制的加氣混凝土抹灰砂漿的主要性能指標見表10。
所配制的加氣混凝土專用抹灰砂漿抗壓強度在4MPa～7MPa之間，與加氣混凝土砌塊強度基本匹配；壓折比在3.0以下，具有較好的抗變形能力；彈性模量在1600N/mm2～2000N/mm2之間，與加氣混凝土的彈性模量基本相配；保水率在80%以上，適用于加氣混凝土的薄層抹灰和厚層抹灰。專用抹灰砂漿對不同廠家加氣混凝土作基材的拉伸粘結強度測試結果見表11。試驗所用的加氣混凝土砌塊分別為北京市加氣混凝土廠的B05級、北京市現(xiàn)代建筑材料公司的B04級和B05級。
注：砂漿指砂漿層破壞；基材指加氣混凝土砌塊破壞。
試驗結果表明：所開發(fā)的專用抹灰砂漿對不同品種的加氣混凝土都具有良好的粘結性能。拉伸粘結的破壞界面均發(fā)生在加氣混凝土基材上（圖1）；基本上沒有發(fā)生砂漿與加氣混凝土界面脫落；砂漿自身破壞也較少。拉伸強度的高低與加氣混凝土體積密度成正比。
4 熱橋部位的處理
對于加氣混凝土外墻梁、柱等框架結構的“熱橋”部位，用外貼膨脹聚苯板進行“斷橋”處理，保證墻體良好的熱工性能。用聚合物粘結砂漿粘貼聚苯板于“熱橋”部位，并用錨固釘進行適當固定，聚苯板表面用聚合物砂漿加玻纖網(wǎng)格布保護。
聚合物砂漿和耐堿玻纖網(wǎng)格布的技術指標，應符合《膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)》JG149- 2003中相關技術指標要求。
5 結語
1）蒸壓加氣混凝土是惟一一種能滿足65%節(jié)能設計標準要求的單一墻體材料，其具有節(jié)能、利廢、環(huán)保、隔熱、保溫、耐火、隔音、造價低等諸多優(yōu)點。
2）加氣混凝土專用砌筑、抹灰砂漿可明顯提高砂漿與加氣混凝土的粘結強度，解決加氣混凝土抹灰墻面空鼓、開裂等質量通病，提高墻體保溫性能和砌體質量。
3）對加氣混凝土墻面的“熱橋”部位，采用粘貼膨脹聚苯板進行“斷橋”，可提高墻面的熱工性能。
4）蒸壓加氣混凝土單一材料外墻保溫體系是一種技術性能好、經(jīng)濟和社會效益都十分顯著的墻體節(jié)能保溫體系，具有廣闊的應用前景。
參考文獻:
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