加气混凝土砂浆层易空鼓及开裂分析

加气混凝土砂浆层易空鼓及开裂分析

由于相互关联的多孔和气泡结构，液体层的吸水率相对较慢。在工程应用中,由于蒸压加气混凝土砌块的多孔结构、吸水性较强,因而较易从砌筑、抹面砂浆中吸取大量水分。同时,加气混凝土砌块的孔结构是一种“墨水瓶”结构,水分进入后较难释放出来,导致砂浆中的水分散失后,无法完成充分的水化反应,从而引起砂浆层的空鼓、开裂等问题。通过对加气混凝土吸水性能的深入研究,常青树建材(福建)开发有限公司研制出加气混凝土制品专用砌筑和抹灰砂浆及界面处理剂配套产品,在保水性、流动性、粘结力等方面充分适应加气混凝土制品的需求,可有效防止砂浆层空鼓、开裂等质量问题。1研制蒸压加热器混凝土填充、抹灰砂浆加气混凝土制品内部大部分是类似“墨水瓶”结构的气孔,形成了相对独立密闭的孔结构。此外,还有少部分因水分蒸发而形成的毛细孔,因此,加气混凝土的毛细作用较差,具有吸水导湿缓慢的特点。同时,制品面层气孔多为敞开孔,吸水较快。两方面因素导致制品前期吸水较快,而水分释放较慢。与之相比,黏土制品为烧结制品,内部气孔连续、串联、开放,吸排水速度均较快,两者的差别较大。加气混凝土制品中的气泡孔和微孔使其孔隙率高达70%～80%,其中气泡孔占据了大部分体积。由铝粉的发气作用形成的相对封闭的大气泡,与由于水分蒸发形成的毛细孔混合,气孔互不相连,这样的结构既大大提高了加气混凝土制品的隔热保温效果[其导热系数为0.102W/(m·K),约为黏土砖的1/4、混凝土的1/7.5],同时又阻碍了水分在孔结构中的迁移,导致制品的吸水、排潮性能均不佳。遇水时,制品表面吸水较快,但水分很难深入内部。施工中,加气混凝土砌块吸收砂浆面层的水分,造成砂浆水化不完全,影响砂浆的最终性能。目前常使用的办法是提前洒水以让砌块吸水,但是水很容易进入砌块表面10mm～20mm深度,却很难进入内部,即出现“浇不透”现象。砌块中的水分未能达到饱和,仍然会缓慢地从砂浆面层中吸取水分且吸水量大,砂浆层空鼓、开裂的问题也就得不到根治,影响加气混凝土砌块墙体的施工质量。因此,改变这种情况就要改变现有施工方法中采用普通砂浆进行加气混凝土砌体的砌筑和抹灰施工的做法,需研制蒸压加气混凝土砌块专用的砌筑、抹灰砂浆。配套产品应与加气混凝土制品有良好的相容性,专用砂浆应有良好的粘结性能和抗裂性能,并与加气混凝土专用界面处理剂配合使用,界面剂应起到提高加气混凝制品防水性,改善其抹灰效果的作用。2研制界面处理剂针对加气混凝土的吸水特性,结合工地实际应用,常青树公司研制出加气混凝土专用界面处理剂。该界面处理剂可有效密封制品面层的敞开气孔,改善加气混凝土墙体从砂浆层中吸取水分的问题,提高墙体与砂浆层的粘结能力。2.1界面处理剂性能要求该加气混凝土专用界面处理剂属于JC/T907-2002《混凝土界面处理剂》规定的Ⅱ型P类产品,各项性能指标需满足表1要求。蒸压加气混凝土砌块自身强度不高(2.5MPa～6.0MPa),为了减少界面层与混凝土强度差距较大引起的收缩不一致,并结合加气混凝土专用砂浆强度一般低于M10的情况,加气混凝土专用界面处理剂产品在满足改善加气混凝土抹灰效果和提高其防水性能等应用效果的前提下,其抗压强度不宜过高。加气混凝土界面处理剂还需满足以下技术要求:(1)工作性能好,易涂刷;(2)适应不同基质,具有一定的粘结强度,以克服施工时造成的粘结不牢、空鼓、剥落等弊病;(3)保水、抗渗性能良好;(4)拌和物使用时间需达到3h,且不泌水、分层、离析等;(5)具有优良的耐水、耐候、耐老化、抗冻融等性能;(6)无毒、无刺激,符合环保要求,产品便于贮存、运输和使用;(7)经济性好。2.2复合砂浆材料常青树公司研制的界面处理剂选用水泥为主要胶结材料。为改善界面剂施工时的工作性能,添加如下成分:(1)适量的矿渣粉,能起到降低水泥水化热,提高水泥石的密实性和抗渗性的效果;(2)适量的粉煤灰,可以使界面剂与砌块及专用砂浆层有较高的相容性,并能降低水化热,提高界面剂的密实性和抗渗性,降低收缩性,还可降低成本;(3)适量的膨胀剂,可补偿水泥在水化过程中的收缩;(4)纤维素醚等保水剂,以提高界面层的保水性;(5)适量的可再分散胶粉,可以提高其粘结强度,对用于外墙的界面剂,掺加憎水、防水组分,可以大大提高界面层的抗渗性能。2.3界面层粗糙度对拉伸及粘结强度的影响加气混凝土砌体抹灰前涂刷界面处理剂,可以有效提高基层抗渗性,平衡基层及砂浆层的收缩。界面层的粗糙度还可以提高砂浆层的剪切拉伸强度及粘结强度。使用界面剂和不使用界面剂的砌块喷水10min的效果对比见图1、图2,可以看出,抹刷界面剂的砌块吸水速率远低于未处理的砌块。3专用砂的开发3.1砂浆性能要求根据JC890-2001《蒸压加气混凝土用砌筑砂浆与抹面砂浆》,加气混凝土专用砂浆需满足表2中的相关指标要求。同时,加气混凝土专用砂浆还需达到以下技术要求:(1)和易性好,施工方便,经济性好;(2)具有较好的粘结性能,压剪强度和粘结抗拉强度较高;(3)砂浆的保水性良好,分层度小,能有效抵抗砌体的吸水;(4)具有优良的耐水、耐候、耐老化、抗冻融等性能;(5)无毒、无刺激,符合环保要求;(6)产品便于贮存、运输和使用。3.2砂浆外加剂的确定加气混凝土专用砂浆是专门应用于加气混凝土砌体砌筑、界面涂抹及抹面的砂浆,对保水性、流动性、粘结力等有特殊要求,因此,需加入改善砂浆保水性、流动性、提高粘结强度和抗裂强度等性能的专用砂浆外加剂。加气混凝土专用砂浆外加剂是由保水增稠材料、矿物纤维材料、聚合物添加剂等,按一定比例混合而成的干粉状混合物。它能够显著改善砂浆的保水增稠性能,提高粘结强度和抗裂性能,使砂浆与加气混凝土砌体具备较好的相容性。3.3保水性能优势加气混凝土专用砂浆与普通砂浆相比,最大的优势就是保水性能优越。对同时拌和的专用砂浆与一般水泥砂浆的保水性能进行对比,见图3,可以明显发现专用砂浆的保水