ALC板用薄層砌筑砂漿性能研究與應用

徐 鵬 孔金鳴 田曉航 周天正 柯偉席 蔡良飛

（1.武漢源錦建材科技有限公司，湖北 武漢 430070；2.武漢三源特種建材有限責任公司，湖北 武漢 430083）

0 引言

蒸壓加氣混凝土（ALC）輕質隔墻板是一種用途廣泛、性能優越的新型建筑材料，具有輕質、保溫、防火、可定制化等特點，目前廣泛應用于建筑的非承重填充墻，替代傳統的磚砌[1-2]。采用ALC板材，較傳統的加氣混凝土砌塊、空心磚，使整體建筑物的基礎受力減小，從而更加有利于控制建筑物的沉降問題[3]。

ALC 板是以水泥、石灰、硅砂等主要材料，經過高壓蒸氣養護而成的多孔混凝土成型材料[4]。其孔隙率高達80%以上，具有較強的毛細吸水現象[5-6]，對薄層砌筑砂漿吸水性較強，砂漿在塑性階段收縮變大，導致砂漿與ALC 板接觸處產生裂縫。呂常勝等[7]認為控制黏結砂漿的收縮率小于0.093%時，能減少裂縫。

針對ALC板用薄層砌筑砂漿施工后容易開裂的情況，設計試驗，通過研究不同摻量的6mm聚酯纖維和可再分散乳膠粉對ALC 板用薄層砌筑砂漿性能的影響，研制出符合指標要求的ALC 板用薄層砌筑砂漿，并進行工程試應用，尋找最佳的聚酯纖維和可分散乳膠粉摻量，最終達到控制裂縫的目的。

1 試驗

1.1 原材料

所用原材料包括：華新水泥股份有限公司生產的P·O42.5 水泥、武漢荊隆化工有限公司生產的200 目雙飛粉、湖北黃岡產連續級配的40～70 目白色機制砂、細度模數為0.8 瓦克化學（中國）有限公司生產的328 可分散乳膠粉。上海英杉新材料有限公司生產的10w 黏度纖維素醚、上海錢申實業有限公司生產的6mm 聚酯纖維。水泥和雙飛粉的化學成分見表1，水泥的物理力學性能見表2，聚酯纖維的技術參數及物理力學性能見表3。

表1 水泥、雙飛粉的化學成分（單位：%）

表2 水泥的物理力學性能

表3 聚酯纖維的技術參數及物理力學性能

1.2 試驗方法

ALC板用薄層砌筑砂漿稠度試驗、抗壓強度試驗均按《建筑砂漿基本性能試驗方法標準》（JGJ/T 70-2009）的規定進行；拉伸黏結強度試驗按《蒸壓加氣混凝土墻體專用砂漿》（JC/T 890-2017）附錄A的規定進行；收縮率試驗按《建筑砂漿基本性能試驗方法標準》（JGJ/T 70-2009）的規定進行。ALC 板用薄層砌筑砂漿需滿足《蒸壓加氣混凝土墻體專用砂漿》（JC/T 890-2017）中薄層砌筑砂漿M5的要求，具體的性能指標見表4。

表4 薄層砌筑砂漿M5性能指標

通過大量探究性試驗及相關工程實踐，初步確定ALC板用薄層砌筑砂漿的基準配合比，如表5所示。薄層砌筑砂漿具有較好的保水性能，保證一定纖維素醚摻入量后，其保水率都大于99%[8-9]，通過調整水料比，控制ALC板用薄層砌筑砂漿的稠度為75±5mm時，進行抗壓強度、拉伸黏結強度和收縮率的檢測。

表5 ALC板用薄層砌筑砂漿基準配合比（單位：%）

2 結果與討論

2.1 6mm 聚酯纖維對ALC 板用薄層砌筑砂漿性能的影響

不同摻量的6mm聚酯纖維對ALC板用薄層砌筑砂漿性能的影響，見表6。

表6 6mm聚酯纖維摻量對ALC板用薄層砌筑砂漿性能的影響

由表6可見：

（1）隨著6mm聚酯纖維摻量的增加，ALC板用薄層砌筑砂漿的28d 抗壓強度先增加后降低，都符合指標規定的≥5.0MPa 的要求。ALC 板用薄層砌筑砂漿28d抗壓強度先增加后降低，主要是由于隨著聚酯纖維增加到0.10%以后，砂漿的和易性變差，當達到規定的稠度要求時，需增加用水量，導致砂漿的強度降低。

（2）隨著6mm聚酯纖維摻量的增加，ALC板用薄層砌筑砂漿的收縮率降低，當摻入量不小于0.05%時，能夠滿足指標規定收縮率≤0.20%的要求。ALC板用薄層砌筑砂漿收縮率隨聚酯纖維摻量的增加而降低，主要是由于聚酯纖維具有優良的抗收縮性能，能夠抵抗水泥水化導致的化學收縮和砂漿的干燥收縮[10]。

（3）隨著6mm聚酯纖維摻量的增加，ALC板用薄層砌筑砂漿的拉伸黏結強度都不符合指標規定的≥0.30MPa 的要求。聚酯纖維對砂漿的拉伸黏結強度無明顯影響。

2.2 可再分散乳膠粉對ALC 板用薄層砌筑砂漿性能的影響

不同摻量可再分散乳膠粉對ALC板用薄層砌筑砂漿性能的影響，見表7。

表7 可再分散乳膠粉摻量對ALC板用薄層砌筑砂漿性能的影響

由表7可見：

（1）隨著可再分散乳膠粉摻量的增加，ALC 板用薄層砌筑砂漿的28d抗壓強度降低，當摻量為1.5%時，抗壓強度不滿足指標要求。抗壓強度的降低，可能是由于可再分散乳膠粉含有一定量具有引氣作用的表面活性劑組分，導致砂漿內部孔隙率增大，從而導致砂漿的抗壓強度降低。

（2）隨著可再分散乳膠粉摻量的增加，ALC 板用薄層砌筑砂漿的28d 收縮率均大于0.2%，可再分散乳膠粉對砂漿的收縮率沒有明顯影響。

（3）隨著可再分散乳膠粉摻量的增加，ALC 板用薄層砌筑砂漿的拉伸黏結強度變大，當摻量為0.5%時，已滿足指標中對拉伸黏結強度的要求。拉伸黏結強度的提高可能是由于可分散乳膠粉在ALC板用薄層砌筑砂漿與底試塊接觸面的空隙及毛細管內成膜，從而增加漿料與底試塊之間的黏結力[11]。

2.3 聚酯纖維和可再分散乳膠粉復摻對ALC 板用薄層砌筑砂漿性能的影響

聚酯纖維和可再分散乳膠粉復摻對ALC板用薄層砌筑砂漿的性能的影響，見表8。

表8 聚酯纖維和可再分散乳膠粉復摻對ALC板用薄層砌筑砂漿性能的影響

由表8可見：

聚酯纖維和可再分散乳膠粉復摻，抗壓強度、收縮率、拉伸黏結強度均能滿足指標要求。這是由于聚酯纖維可降低ALC 板用薄層砌筑砂漿的收縮，可分散乳膠粉可提高拉伸黏結強度，兩者共同作用于砂漿中，使得砂漿的性能滿足要求。

3 工程試應用

采用表8配方配制5組ALC板用薄層砌筑砂漿，每組50kg，在武漢某工地進行工程試應用。環境溫度為28℃，濕度為52%，環境溫度高，水分蒸發越快，砂漿開裂特征更明顯[12]。每組配方砌筑5塊ALC板，ALC板的尺寸為0.7m×0.2m×2.7m，控制水料比均為0.2。圖1為ALC板用薄層砌筑砂漿砌筑后的砂漿硬化后整體圖片，圖2為施工完1d后砂漿開裂的照片。

圖1 砌筑完成后的照片

圖2 砂漿開裂照片

對砂漿施工狀態和裂縫數量進行統計，見表9。對施工狀態表述分別為抹面順滑度一般、抹面順滑度較好，抹面順滑度優秀。裂縫數量在砂漿施工完1d后進行統計。

表9 ALC板用薄層砌筑砂漿施工狀態與裂縫數量

由表9可見：

（1）聚酯纖維和可再分散乳膠粉復摻能夠明顯減少裂縫，跟空白組8 條裂縫數量對比，摻入0.05%聚酯纖維和0.5%的可再分散乳膠粉能將裂縫數量降至3 條。

（2）控制聚酯纖維0.05%摻入量不變，隨著可再分散乳膠粉的摻量從0.5%提高到1.0%，施工涂抹順滑度能夠從較好提升為優秀，這主要是由于可再分散乳膠粉有一定引氣組分，能夠提升砂漿的和易性。裂縫數量從3條變成了1條，這主要是由于可再分散乳膠粉可以提高砂漿與ALC板的黏結強度，降低砂漿開裂。

（3）控制可再分散乳膠粉0.5%摻入量不變，隨著聚酯纖維的摻量從0.05%提高到0.10%，施工涂抹順滑度從較好降低為一般，這主要是由于聚酯纖維摻量的增加，砂漿黏度增加，稠度降低，降低了砂漿的和易性。裂縫數量從3條變成了2條，這主要是由于聚酯纖維可降低砂漿的塑性收縮。

（4）控制可再分散乳膠粉1.0%摻量不變，隨著聚酯纖維的摻量從0.05%提高到0.10%，施工涂抹順滑度從優秀降為一般，裂縫數量都為1。最優的聚酯纖維和可再分散乳膠粉摻量為：0.05%的聚酯纖維和1.0%的可再分散乳膠粉。

4 結束語

（1）聚酯纖維可降低ALC 板用薄層砌筑砂漿的收縮率，當摻量為0.05%時，砂漿收縮率為0.18%；

（2）可再分散乳膠粉可增加ALC 板用薄層砌筑砂漿的拉伸黏結強度，當摻量為0.5%時，拉伸黏結強度為0.42MPa；

（3）復摻聚酯纖維和可再分散乳膠粉，能夠研發出符合標準要求的ALC板用薄層砌筑砂漿；

（4）在工程應用中，復摻聚酯纖維和可再分散乳膠粉，能夠降低砂漿的開裂，減少裂縫。當復摻0.05%聚酯纖維和1.0%可再分散乳膠粉時，ALC 板用薄層砌筑砂漿的施工順滑度最優，砂漿硬化后裂縫數量最少。