關于標準JC/T 698-2010《石膏砌塊》幾個問題的探討

陳杰林（福建省建筑科學研究院有限責任公司，福建省綠色建筑技術重點實驗室，福建福州350108）

石膏砌塊作為無機膠凝材料，具有環保、輕質、保溫、節能、防火、隔熱、隔聲、自呼吸和良好裝飾性等特點，在裝飾裝修領域及建筑輔助材料領域已有較為廣泛的應用[1]。石膏砌塊是以建筑石膏為主要原料，經加水攪拌、澆鑄成形和干燥制成的建筑石膏制品，外形為長方體，縱橫邊緣分別設有準頭榫頭和榫槽。生產中允許加入纖維增強材料或其他集料，也可加入發泡劑、憎水劑[2]。由于石膏砌塊的耐水性及強度比混凝土和其他工業廢料制成的普通砌塊差，在工程領域的應用范圍相對局限。石膏砌塊作為新型墻體材料，通常作為工程項目的內隔墻，且不與水接觸的區域，如廚房、衛生間等部位，作為工程項目二次改造的輕質隔墻來使用?？紤]到石膏砌塊的強度較低、吸水率較大，施工上要做防水措施，同時要求使用防潮實心石膏砌塊，因為石膏空心砌塊吊掛重物時容易引起開裂、滲漏以及不滿足承載力的要求。目前國內石膏砌塊的基本規格為666mm×500mm，為規范石膏砌塊砌體的設計、施工和驗收，住房和城鄉建設部于2010年4月，發布了《石膏砌塊砌體技術規程》（JGJ/T201-2010）[3]，進一步規范和提高了石膏砌塊砌體的施工質量。工業和信息化部于2010年11月更新并發布了《石膏砌塊》JC/T698-2010，并于2011年3月1日實施。但在《石膏砌塊》JC/T698-2010的實施過程中，有些試驗方法值得探討。

1 問題探討

1.1 表觀密度

JC/T698-2010中描述表觀密度的試驗方法為，用精度為0.05kg的秤稱量自然狀態下砌塊的質量G，然后用標準中所述方法測得試件的長度L、高度H和厚度T，則表觀密度P按照公式P=G×109/(L×H×T)。標準中的自然狀態，筆者認為不是很明確，因為自然狀態下的含水率未限制，而試件之間的吸水率也存在差異，造成同個試件不同試驗狀態計算得到的表觀密度差別較大。筆者通過試驗，測得同溫度不同濕度條件下石膏砌塊的表觀密度見表1。

表1 某空心石膏砌塊在20℃、不同相對濕度放置24h得到的表觀密度

通過表1得出不同試驗狀態下試件的表觀密度相差達到70kg/m3，隨著相對濕度的增大，表觀密度增加減緩；當濕度超過80%時，試驗得到的檢測結果不符合標準JC/T698-2010的技術要求（標準中空心石膏砌塊的表觀密度≤800kg/m3）。這是由于試件本身具有吸水的特性，當吸水達到飽和的時候，質量就不容易再增加了，表觀密度減緩。據此，筆者認為，在石膏砌塊表觀密度的試驗中，可以考慮將試件加工成特定的尺寸，對試件的預處理做一個規定，并考慮某個特定的烘干溫度，以達到恒重狀態再來試驗試件的表觀密度。建議取三個試件放置于溫度（40±2）℃的烘箱干燥至恒重（間隔24h稱量，兩次稱量質量差小于0.2%即為恒重），結果取三次的算術平均值，精確至1kg/m3。

1.2 斷裂荷載

JC/T698-2010中描述斷裂荷載的試驗方法如下：將試件放置于溫度為（40±2）℃的烘箱或者溫度為（25±3）℃、相對濕度為（50±5）%的室內至恒重（間隔24h稱量，兩次稱量質量差小于0.2%即為恒重）。將干燥后的試件平放在抗折機的圓形平行支桿上。支距為500mm，在跨距中央平行于支桿方向施加荷載，加荷速度為20N/s，直至試件斷裂。結果取三個試件斷裂荷載的算術平均值（R1），精確至1N。仲裁試驗條件為（40±2）℃干燥至恒重。

標準JC/T698-2010中未明確抗折機的型號，未規定試驗機的技術要求，未明確三點彎曲還是四點彎曲，也無示意圖，造成試驗人員選擇抗折機的困擾。建議采用電子萬能拉力試驗機，并對拉力機的技術要求進行規定。該標準未明確砌塊的放置方向，即空心砌塊的孔是平行于支桿方向還是垂直于支桿方向，可能造成檢測結果差異較大。該標準未規定支輥的直徑大小，以及在支座和加壓棒與試件的接觸面應墊有一定厚度的膠合板，以防壓頭嵌入砌塊[4]。另外，JC/T698-2010《石膏砌塊》規定斷裂荷載的支距為500mm，而現實生產過程中，有的廠家生產的空心砌塊厚度較厚，生產的長度僅為500mm，就不能進行斷裂荷載試驗，建議參照GB28635-2012《混凝土路面磚》，考慮當公稱長度與公稱厚度的比值小于或等于4的，應進行抗折強度試驗時，以抗折強度（Cf=3PL/2BH2）表示，支距采用公稱長度減去50mm，即兩支座的兩端面中心距試件端面為25mm。這樣就避免了不同規格尺寸的石膏砌塊不能做斷裂荷載試驗的問題。

1.3 軟化系數

JC/T698-2010中描述軟化系數的試驗方法如下：將三塊防潮石膏砌塊試件，在（20±3）℃的水中浸泡24h，用濕毛巾擦干試件表面，按斷裂荷載的試驗方法測定斷裂荷載，結果取三個試件斷裂荷載的算術平均值（R2），精確至1N。軟化系數f的計算公式為f=R2/R1。技術要求為f≥0.6。

對于設計要求用于外墻的部位時，如果石膏試塊不具有防水功能，由于石膏材料本身的限制，軟化系數要達到JC/T698-2010中的技術要求相對比較困難；因此，用在外部隔墻的石膏試塊必須具有防潮功能。同時因為外墻會貼上相關的輔件，軟化系數f僅僅大于等于0.6是不能保證施工的安全的。石膏屬氣硬性水化膠凝材料，不能在水中硬化。石膏砌塊即使不出現軟化，其具有的“呼吸”功能會使可溶鹽在空氣和水的作用下，緩慢遷移到石膏制品的表面形成結晶體，出現“返霜”現象，破壞裝修層。嚴重時會導致墻體表面涂層（或粘接的敷設層）脫落。因此，石膏砌塊應用于外墻時，不僅是要提高軟化系數，還應解決其動水溶蝕的缺陷[5]，并對防潮石膏的原材料做更加嚴格的限制。從做過的部分試驗可以看出，一些試件泡水后表面就開始出現粘稠現象，部分試件甚至不好進行軟化系數試驗。施工上，必須確保石膏砌塊的類別使用正確。

2 其他可參考的技術參數

JC/T698-2010僅對外觀質量、尺寸偏差、表觀密度、斷裂荷載、軟化系數等參數做了相應的技術要求，筆者認為還應該補充以下的幾個參數。

2.1 吸水率

石膏是一種能溶于水的物質，在與水接觸時，要采用適宜的防水措施。當前國內通過在生產原料中添加防水劑，或者在墻體上添加防水涂層等來達到防水目的。吸水率較大的砌塊不能用于長期浸水、經常受干濕交替或凍融循環的建筑部位。

2.2 含水率

JGJ/T201-2010中5.1.3條規定，在砌筑石膏砌塊砌體時，石膏砌塊含水率不應大于8%，但JC/T698-2010中卻沒有相關含水率的要求。含水率的大小可判斷石膏砌塊的受潮程度，可以初步判定石膏砌塊的質量。含水率超過技術要求的情況下禁止使用在工程項目里。

2.3 抗壓強度

在GB50574-2010《墻體材料應用統一技術規范》中第3.2.2條規定用于自承重墻的石膏砌塊的最低強度等級為MU3.5，當用于潮濕的內墻時，強度等級不應低于MU5.0，（詳見GB 50574-2010中的表3.2.2-3），而在JC/T698-2010《石膏砌塊》并沒有規定砌塊的強度等級指標[4]。水對石膏砌塊抗壓強度影響很大，尤其是早期強度損失率較大，對后期的影響逐漸趨于穩定。石膏砌塊在浸水2h后抗壓強度出現了大幅度下降，在1d以后強度值基本穩定，強度損失率接近50%左右[6]。強度因為水的因素或者人工氣候條件發現明顯的變化，可通過抗壓強度的軟化系數及人工氣候效應進行控制，進而控制石膏砌塊的質量。建議在標準中增加抗壓強度的技術要求及試驗方法。

2.4 干燥收縮值

鑒于砌塊干燥收縮的特性，容易引起墻體開裂，而含水率、濕度、溫度是影響干燥收縮的主要因素，應通過相關的試驗限定石膏砌塊的干燥收縮值，以控制墻體的裂縫。

3 工程實例分析

南方某沿海城市將石膏砌塊作為維護結構使用在某工程的非承重外墻。該項目施工結束一年后，部分墻體陸續出現飾面磚空鼓脫落、墻體開裂、墻面發黃、拉結鋼筋銹蝕等問題。建設單位委托工程質量鑒定機構對石膏砌塊出現的質量問題進行鑒定，分析出現質量問題的原因。最終得出，施工工藝不符合行業標準JGJ/T201-2010《石膏砌塊砌體技術規程》及飾面磚粘結強度不夠是造成該事故的部分原因，而石膏砌塊在施工后因為長期的雨水侵蝕及濕熱效應，吸水后嚴重影響其表面狀態及抗壓強度，內部鹽分隨水分在砌塊表面析出結晶物質是石膏砌塊出現變色的主要原因，同時也是導致飾面磚空鼓或脫落的主要原因[5]。其原因可能是石膏砌塊在施工后遇水（或在持續高溫高濕環境下）吸濕后，造成表面泛堿，其中的可溶性鹽、堿類物質隨水分蒸發，然后遷移到砌塊表面，并在砌塊表面不斷析出白色結晶物質（多為K鹽、Na鹽、Mg鹽等），白色粉末可能進一步導致粘貼界面失效，直接導致外粘貼層的空鼓或脫落。

4 結語

綜上，僅是筆者對JC/T698-2010標準更新的幾點意見，標準的定位對石膏砌塊的發展方向有至關重要的指導作用。如果石膏砌塊的使用只局限在單一的建筑內隔墻使用，還不能充分體現石膏材料的優勢。石膏砌塊應該向功能化、部品化發展。制定出開發輕質高強石膏砌塊對于減少建筑能耗、綜合利用固廢和改善人居環境具有重要的實踐意義。