蒸壓加氣混凝土板材（AAC板）裂縫預防方案研究

邱 軍

（中國建筑科學研究院有限公司重慶分院，重慶 401135）

蒸壓加氣混凝土板是一種以水泥、石灰、粉煤灰、石膏等為主要原料，根據結構要求配置和添加經防腐處理的鋼筋網片復合而成的輕質綠色環保建筑材料，為A 級不燃材料，可廣泛應用于新建、改建或擴建的鋼結構、鋼筋混凝土結構工業與民用建筑，相比于傳統的粘土磚、混凝土、空心磚墻，蒸壓加氣混凝土板具有更良好的經濟效益和社會效果。

1 生產裂縫的定義、判定

蒸壓加氣混凝土板（AAC 板）是在原來蒸壓加氣混凝土砌塊生產工藝的基礎上，在坯體硬化之前置入1～2 層按相關標準經過防腐處理的鋼筋網片生產而成，通過內置鋼筋網片以提高板材的抗折性。由于鋼筋和蒸壓加氣混凝土板的熱膨脹系數不同，因此在生產過程中蒸壓加氣混凝土板容易產生裂縫問題。

大面上平行于板寬的裂縫定義為橫向裂縫，大面上平行于板長的裂縫定義為縱向裂縫。

按照國家對蒸壓加氣混凝土板質量的規定進行判定[1]，見表1。

表1 外觀缺陷值與外觀質量

按照標準規定，大面上的橫向裂縫屬于不合格產品；但對于縫寬＜0.2mm，數量不大于3 ≦條，總長 1/10L 的縱向裂縫允許進行修補，要求修補顏色、質感應一致，性能應匹配。

2 裂縫產生的原因

鋼筋網片和混凝土熱膨脹系數不同，經查閱資料得知[2]，體積密度為500kg/m3的加氣混凝土熱膨脹系數為9.46×10-6m/m·℃，而鋼筋的熱膨脹系數一般在12×10-6m/m·℃左右。由于兩者的熱膨脹系數不同，如果在生產過程中控制不好，會造成兩者膨脹不同步，從而在預養切割階段形成縱向裂縫。

此外在蒸壓釜中蒸養時，如果溫度上升或下降過快，板體熱脹冷縮加劇，易成橫向裂縫，出現這種裂縫使板體抗折性能差，易于折斷，導致生產的產品質量不合格。

3 裂縫的預防方案

通過在生產過程的實際驗證，要在生產過程中預防板材出現裂縫，一是添加消解材料，提高混凝土熱膨脹系數，縮小和鋼筋網片熱膨脹系數的差距，二是通過蒸壓釜溫度的控制，避免坯體和鋼筋網片因為內外溫差的熱脹冷縮加劇而產生裂縫。

3.1 添加消解材料預防裂縫的產生

常用的消解材料主要是菱苦土和生石灰。通過實驗證明在澆注時加一定數量的菱苦土和生石灰可以有效解決板材裂縫問題。

（1）菱苦土的摻量

菱苦土的主要成分是氧化鎂，在蒸壓升溫過程中與水作用生成氫氧化鎂，固相體積比原來大約增加120%，可以提高加氣混凝土坯體的膨脹系數，避免坯體與鋼筋網片不同步膨脹而產生內應力導致板體出現裂紋。但是如果菱苦土用量過大，也會使坯體的膨脹過大造成鋼筋網片與坯體分離，產生裂縫，嚴重時會導致整體結構破壞，使板體酥松而喪失強度。

菱苦土的摻量試驗見表2[3]。

表2 菱苦土摻量試驗

通過實驗得知選用B，即煅燒適中的菱苦土，綜合經濟技術指標較好，在計算菱苦土的摻量時，需要對不同產地、不同批次的菱苦土的氧化鎂含量、燒失量、細度和消解曲線等性能指標進行檢測，以便于在實際應用中調整摻量。

（2）生石灰的摻量

生石灰除在蒸養階段的水熱反應中通過氧化鈣與二氧化硅和三氧化二鋁的反應生成水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣，使板材產生強度外，產生的氫氧化鈣能夠促使鋁膏進行發氣反應，產生的體積膨脹可以縮小坯體和鋼筋網片膨脹的差距，但是，使用過量也會使板體膨脹過大，導致裂縫的產生。經過試制，生石灰的摻量在14～15%比較合適。

3.2 蒸養階段的溫度控制預防裂縫的產生

蒸壓加氣混凝土板材的坯體經切割成形后在蒸壓釜中蒸養，壓力需達到1.1-1.3MPa（灰加氣可以偏低，砂加氣要偏高），溫度要達到190℃左右，才能滿足恒溫蒸養階段的要求。在升溫增壓過程中，速度過快，造成板體內外溫度不均勻形成板體的體積變化不均勻，當這種不均勻達到一定程度時，就會使蒸壓加氣混凝土板體形成裂縫。

蒸壓加氣混凝土胚體進入蒸壓釜后，首先將蒸壓釜抽真空（冬季胚體進入蒸壓釜前還需預熱），避免蒸汽注入時坯體上部溫度高而升溫快，下部溫度低升溫慢，在升溫時，壓力由0.1MPa 逐步上升到1.1-1.3MPa，這一時間段一般應控制在2～3h，壓力變化過大，會使板體外表和內部溫差加大使板材相對變形增長較快而產生裂縫。恒溫蒸養階段結束，板體在泄壓排氣階段開始收縮，如果泄壓排氣過快，也同樣會造成板體變形大而產生裂縫，因此泄壓時要緩慢泄壓，泄壓排氣時間一般應控制在2～3h 為宜。

4 結束語

加氣混凝土板材是我國目前唯一能進行現代化大規模工業化生產的裝配式建筑的輕質墻體材料，不但輕質高強、防火隔音、施工便捷周期短，而且具有良好的力學性能，抗折、抗彎強度良好，是今后我國裝配式建筑墻體材料工業化發展的方向。因此控制加氣混凝土板的產品質量，預防生產過程中導致不合格產品的裂縫產生，是生產廠家應予以重視的重要生產技術。