《蒸压加气混凝土高精砌块》关键技术指标解析

严玉梅

（广东广业检测有限公司）

0 引言

随着装配式建筑技术的发展，建筑主体结构建造方式已逐渐由过去的木模现浇工艺转向铝模现浇工艺或预制混凝土构件装配式发展。因此，竖向结构中的承重柱、剪力墙等表面平整度已大幅提高，达到了免抹灰的要求。为了使围护结构与竖向承重结构在施工精度上趋于一致，砌体工程也需要达到免抹灰的表面平整度，砌体工程的精度需要大幅提高，蒸压加气混凝土砌块高精砌块产品也应运而生。

1 目的意义

蒸压加气混凝土砌块高精砌块是以硅质材料和钙质材料为主要原料，掺加发气剂及其他调节剂，通过浇注、成型、切割、蒸压养护等工艺过程制成的外观完整、尺寸精准、性能优良的多孔硅酸盐矩形块材。

相比于传统蒸压加气混凝土砌块，高精砌块具有尺寸精度高、无机非金属原材料固废利用率高，内部结构孔型圆形度好、密度小、强度高等优点，使用高精砌块砌筑的工程，完成面平整度高，薄层批荡专用砂浆消耗量较少，粘结牢固，具有不易开裂和剥落等优点，对提高工程质量，降低建筑耗能耗材具有重要现实意义。但国内外缺乏专门的技术规范区分高精砌块与普通砌块的性能指标，导致市场内高精砌块质量良莠不齐，致使大家普遍认为只要产品外观没有大的缺陷，尺寸精度高就是高精砌块，而不考虑其主要差异是在产品内在结构及品质。高精砌块的孔型结构好，内在抗拉强度及握裹力好，砌块表面不会起粉，抗渗性能和抗压强度优异，使用过程中减少施工质量缺陷，认识上的误区往往造成生产企业以次充好，只要切割精度好就打着高精砌块的标识销售，引起行业乱象，严重影响高精砌块对建筑工程高质量发展促进作用。

为了促进行业健康有序发展，广州市墙体材料行业协会立项、广东广业检测有限公司参与编制的蒸压加气混凝土高精砌块的团体标准，以高标准、严要求规范高精砌块产品质量，从而为加气混凝土行业提供先进的技术标准，促进行业可持续高质量发展，保证建筑工程质量。

2 蒸压加气混凝土内在结构与物理性能的关系

硬化的加气混凝土是一种非均质的多相体系，以硅质材料内核颗粒为骨架、水化硅酸盐胶体和晶体为连系和支撑、包含各种微小孔的非均质的固-液-气多相凝聚结构，从宏观角度看，由气孔和孔壁材料构成，见图1。固相是各种水化产物、未水化水泥、砂、粉煤灰的内核；液相是孔隙中的水孔；气相为孔隙中的空气孔。材料的组成、结构，水化产物种类与数量、孔的结构决定了加气混凝土产品性能。

加气混凝土强度与孔隙率成线性关系，一般孔隙体积达70%～80%，其中铝粉形成的气孔约占40%～50%，由水分蒸发留下的毛细气孔约占20%～40%。孔的形状有球形孔、不规则孔，可直接影响砌块的强度和吸水率。加气混凝土砌块的吸水率较大时，砌块的含水率将上升，这将引起砌块的容重增大，强度下降，同时保温隔热能力降低，抗冻性能差，干燥收缩率上升。干燥收缩过大，在有约束阻止变形时，收缩应力大于产品内在抗拉强度或粘结强度，制品会在接缝处产生开裂。孔壁厚度均匀性对应力的分布，砌块的强度、吸水率、干燥收缩值、抗开裂性能等都有直接影响（见表1）。华南理工大学殷素红教授团队研究表明加气混凝土孔径小、孔均匀、强度高。

表1 气孔孔径分布与抗压强度结果

通过SEM 检测，分析蒸压加气混凝土的水化产物及其形貌，石灰作为主要的钙质材料，其有效氧化钙在水热条件下与硅质材料中的SiO2、A12O3反应，生成水化硅酸钙，从而使制品获得强度。从图2、图3 可看出，水化产物形貌随硅钙比的变化而变化，SiO2含量越高，参与反应生成的水化产物越多，强度越高；因而加气混凝土的水热反应，本质上是石灰的水化产物——Ca (OH)2或水泥中的硅酸三钙C3S，硅酸二钙C2S 水化时析出的C-S-H 凝胶和Ca(OH)2与硅质材料中的SiO2、Al2O3以及水之间的化合反应（C 为CaO；S 为SiO2；H 为H2O，A 为Al2O3）。

通过对蒸压加气混凝土微观结构与产品性能试验，我们可以看到所用钙质和硅质材料的不同，砌块内在的结构性能是不同的，硅含量越高，孔结构也好，检测的产品抗压强度越高，内在粘结强度和握裹力越好。蒸压加气混凝土高精砌块使用高硅含量的石英尾矿砂制备性能优良的产品，同时为保证固废利用不会产生次生危害因而对产品的重金属含量进行限定。

3 检测参数的确定

影响墙体收缩开裂的主要因素有制品施工时的含水量，抗拉强度，制品与砂浆的粘结强度，水化物数量与类型及孔结构，而拉伸破坏强度就是通过检测高精砌块抵抗拉伸破坏的能力，以单位面积承受的拉伸破坏力表示；拨出力是用高精砌块抵抗后置螺栓被拔出的能力。团体标准就是通过检测这些特定的技术指标来体现产品内在质量。

蒸压加气混凝土高精砌块拉伸破坏强度试验方法指标、拔出力以及重金属含量等指标，同时提出了对应的指标。相关指标的提出有助于提高蒸压加气混凝土高精砌块的产品质量，有利于提高砌体工程的工程质量，保障工程安全，保障人们的身体健康。

⑴高精砌块立方体抗压强度和干密度要求，见表2。

表2

⑵拉伸破坏强度见表3、图4。

表3

⑶拨出力见表4、图5。

表4

⑷重金属限值见表5。

表5

项目通过大量的实验，从而制定了蒸压加气混凝土高精砌块产品团体标准的技术指标，通过这些技术指标的设定，也使用户更清楚的认识到高精砌块不仅仅是精度的准确，更多的是性能优良，不会对环境造成次生危害的可循环利用的绿色环保产品。

4 结论

团体标准《蒸压加气混凝土高精砌块》（T/GZQC 001-2020）根据产品特点及性能，引入了重金属含量及放射性指标，制定了限值，同时创新地提出了蒸压加气混凝土制品的拉伸破坏强度、拔出力等检测参数，制定了相应的试验方法，有效区分了高精砌块的高性能要求，技术内容科学合理、可操作性强，具有先进性和广泛实用性，为蒸压加气混凝土高精砌块工程领域的推广应用提供了技术标准和验收依据，为建设工程高质量的发展提供了高品质的墙体材料，引导行业转型升级，提升竞争力，增加企业经济效益，促进粤港澳大湾区的墙体材料高质量发展。