《蒸壓加氣混凝土高精砌塊》關鍵技術指標解析

嚴玉梅

（廣東廣業檢測有限公司）

0 引言

隨著裝配式建筑技術的發展，建筑主體結構建造方式已逐漸由過去的木模現澆工藝轉向鋁模現澆工藝或預制混凝土構件裝配式發展。因此，豎向結構中的承重柱、剪力墻等表面平整度已大幅提高，達到了免抹灰的要求。為了使圍護結構與豎向承重結構在施工精度上趨于一致，砌體工程也需要達到免抹灰的表面平整度，砌體工程的精度需要大幅提高，蒸壓加氣混凝土砌塊高精砌塊產品也應運而生。

1 目的意義

蒸壓加氣混凝土砌塊高精砌塊是以硅質材料和鈣質材料為主要原料，摻加發氣劑及其他調節劑，通過澆注、成型、切割、蒸壓養護等工藝過程制成的外觀完整、尺寸精準、性能優良的多孔硅酸鹽矩形塊材。

相比于傳統蒸壓加氣混凝土砌塊，高精砌塊具有尺寸精度高、無機非金屬原材料固廢利用率高，內部結構孔型圓形度好、密度小、強度高等優點，使用高精砌塊砌筑的工程，完成面平整度高，薄層批蕩專用砂漿消耗量較少，粘結牢固，具有不易開裂和剝落等優點，對提高工程質量，降低建筑耗能耗材具有重要現實意義。但國內外缺乏專門的技術規范區分高精砌塊與普通砌塊的性能指標，導致市場內高精砌塊質量良莠不齊，致使大家普遍認為只要產品外觀沒有大的缺陷，尺寸精度高就是高精砌塊，而不考慮其主要差異是在產品內在結構及品質。高精砌塊的孔型結構好，內在抗拉強度及握裹力好，砌塊表面不會起粉，抗滲性能和抗壓強度優異，使用過程中減少施工質量缺陷，認識上的誤區往往造成生產企業以次充好，只要切割精度好就打著高精砌塊的標識銷售，引起行業亂象，嚴重影響高精砌塊對建筑工程高質量發展促進作用。

為了促進行業健康有序發展，廣州市墻體材料行業協會立項、廣東廣業檢測有限公司參與編制的蒸壓加氣混凝土高精砌塊的團體標準，以高標準、嚴要求規范高精砌塊產品質量，從而為加氣混凝土行業提供先進的技術標準，促進行業可持續高質量發展，保證建筑工程質量。

2 蒸壓加氣混凝土內在結構與物理性能的關系

硬化的加氣混凝土是一種非均質的多相體系，以硅質材料內核顆粒為骨架、水化硅酸鹽膠體和晶體為連系和支撐、包含各種微小孔的非均質的固-液-氣多相凝聚結構，從宏觀角度看，由氣孔和孔壁材料構成，見圖1。固相是各種水化產物、未水化水泥、砂、粉煤灰的內核；液相是孔隙中的水孔；氣相為孔隙中的空氣孔。材料的組成、結構，水化產物種類與數量、孔的結構決定了加氣混凝土產品性能。

加氣混凝土強度與孔隙率成線性關系，一般孔隙體積達70%～80%，其中鋁粉形成的氣孔約占40%～50%，由水分蒸發留下的毛細氣孔約占20%～40%。孔的形狀有球形孔、不規則孔，可直接影響砌塊的強度和吸水率。加氣混凝土砌塊的吸水率較大時，砌塊的含水率將上升，這將引起砌塊的容重增大，強度下降，同時保溫隔熱能力降低，抗凍性能差，干燥收縮率上升。干燥收縮過大，在有約束阻止變形時，收縮應力大于產品內在抗拉強度或粘結強度，制品會在接縫處產生開裂。孔壁厚度均勻性對應力的分布，砌塊的強度、吸水率、干燥收縮值、抗開裂性能等都有直接影響（見表1）。華南理工大學殷素紅教授團隊研究表明加氣混凝土孔徑小、孔均勻、強度高。

表1 氣孔孔徑分布與抗壓強度結果

通過SEM 檢測，分析蒸壓加氣混凝土的水化產物及其形貌，石灰作為主要的鈣質材料，其有效氧化鈣在水熱條件下與硅質材料中的SiO2、A12O3反應，生成水化硅酸鈣，從而使制品獲得強度。從圖2、圖3 可看出，水化產物形貌隨硅鈣比的變化而變化，SiO2含量越高，參與反應生成的水化產物越多，強度越高；因而加氣混凝土的水熱反應，本質上是石灰的水化產物——Ca (OH)2或水泥中的硅酸三鈣C3S，硅酸二鈣C2S 水化時析出的C-S-H 凝膠和Ca(OH)2與硅質材料中的SiO2、Al2O3以及水之間的化合反應（C 為CaO；S 為SiO2；H 為H2O，A 為Al2O3）。

通過對蒸壓加氣混凝土微觀結構與產品性能試驗，我們可以看到所用鈣質和硅質材料的不同，砌塊內在的結構性能是不同的，硅含量越高，孔結構也好，檢測的產品抗壓強度越高，內在粘結強度和握裹力越好。蒸壓加氣混凝土高精砌塊使用高硅含量的石英尾礦砂制備性能優良的產品，同時為保證固廢利用不會產生次生危害因而對產品的重金屬含量進行限定。

3 檢測參數的確定

影響墻體收縮開裂的主要因素有制品施工時的含水量，抗拉強度，制品與砂漿的粘結強度，水化物數量與類型及孔結構，而拉伸破壞強度就是通過檢測高精砌塊抵抗拉伸破壞的能力，以單位面積承受的拉伸破壞力表示；撥出力是用高精砌塊抵抗后置螺栓被拔出的能力。團體標準就是通過檢測這些特定的技術指標來體現產品內在質量。

蒸壓加氣混凝土高精砌塊拉伸破壞強度試驗方法指標、拔出力以及重金屬含量等指標，同時提出了對應的指標。相關指標的提出有助于提高蒸壓加氣混凝土高精砌塊的產品質量，有利于提高砌體工程的工程質量，保障工程安全，保障人們的身體健康。

⑴高精砌塊立方體抗壓強度和干密度要求，見表2。

表2

⑵拉伸破壞強度見表3、圖4。

表3

⑶撥出力見表4、圖5。

表4

⑷重金屬限值見表5。

表5

項目通過大量的實驗，從而制定了蒸壓加氣混凝土高精砌塊產品團體標準的技術指標，通過這些技術指標的設定，也使用戶更清楚的認識到高精砌塊不僅僅是精度的準確，更多的是性能優良，不會對環境造成次生危害的可循環利用的綠色環保產品。

4 結論

團體標準《蒸壓加氣混凝土高精砌塊》（T/GZQC 001-2020）根據產品特點及性能，引入了重金屬含量及放射性指標，制定了限值，同時創新地提出了蒸壓加氣混凝土制品的拉伸破壞強度、拔出力等檢測參數，制定了相應的試驗方法，有效區分了高精砌塊的高性能要求，技術內容科學合理、可操作性強，具有先進性和廣泛實用性，為蒸壓加氣混凝土高精砌塊工程領域的推廣應用提供了技術標準和驗收依據，為建設工程高質量的發展提供了高品質的墻體材料，引導行業轉型升級，提升競爭力，增加企業經濟效益，促進粵港澳大灣區的墻體材料高質量發展。