摘要：由于采用了常规的建筑工艺，导致墙体开裂、渗漏、粉刷层空鼓、剥落等常见的质量问题，严重地制约了其在我国的推广和使用。针对其特性，采用薄层灰泥干燥工艺，开发了一种高性能的轻层干粉浆料。它的流动性好，保水性好，机械性能好，可有效地改善砖块的墙体开裂、渗漏、抹灰层空鼓、剥落等问题，文章对其高效的机制进行了研究。

关键词：蒸压加气混凝土砌块；高性能砂浆；机理分析

前言

在工地上配置的砂浆，由于其品质不稳定，其强度往往不能满足要求，造成墙体开裂、渗漏、粉刷层空鼓、脱落等现象。而干粉砂浆则是通过工业化的方式来实现的，它能够严格地控制原料和配比，从而保证了水泥的质量稳定可靠。加气混凝土块具有保温、隔热、隔声的作用；它具有轻质、防火等优良性能，是一种集隔热、保护功能于一身的新型墙体材料。

一、试验

（一）原材料的选择

水泥；Ⅱ级的河流砂可用作一般的水泥和粉刷，其颗粒直径为0.15～2.36mm，污泥含量不超过3%。采用台山发电厂二级粉煤灰作为细度填料，其燃烧率1.5%、活度系数71%、需水率95%。由于粉煤灰的活性和细小的粒径和较多的玻璃体珠粒，加入到干燥的粉状砂浆中可以起到活性、形态和充填作用。

纤维：以H（C3H6）nH为原料，采用耐碱性、耐酸、工作环境良好、工作环境良好的市售聚丙烯纤维。

添加物：由拜耳公司MKX4500pp的甲基－丙烯酸乙酯（MC）组成；可复分散的乳胶粉末选择Wacker公司的VINNAPASTMRE5044N（VAC/E）与乙烯（VAC/E）为主要原料。FN型混合料：由我们公司开发的一种用于干燥砂浆的薄层粉体，它的主要功能是降低水分、增加空气，从而提高水泥的和易性，降低用量。

（二）试验方法

试验的原料（重量）为：22%～35%的水泥、50%～60%的河砂、10%～20%的粉煤灰、0.05%～0.06%的纤维、0.25%～0.35%的添加剂，以及少量的 FN混合料。将干沙与粉煤灰进行预混合，将纤维、添加剂、外加剂和混合料混合，然后将二者混合，加入适量的清水中混合。

二、工艺研究过程

（一）添加剂的选择及其掺量

本文主要探讨了它的配比和用量。（VAC/E）： MC是质量比，添加剂的用量是水泥的质量百分比，添加物的实验方案和实验结果表明：掺入物的比例和用量对水泥的流动性、保水性能有较大的影响；随着掺入量的增大，流度值逐渐降低。

当添加剂加入量超过0.3%时，其吸水率随着添加剂用量的增大而变化不明显，表明在一定数量的保水剂中，其保水率几乎没有改变。

当加入量为0.2%-0.4%时，灰浆的吸水率呈弧形，为过渡带。在工程实践中，对吸水性低于250 kg/m3的要求，并从性能、价格、特别是性能稳定性的影响等方面进行了分析，最后确定了配比；也就是说，在添加物中（VAC/E）： MC的质量比例为0.2.

加入量与单层干粉砂浆的性能及生产成本有关，在加入量大于0.2%的情况下，其流速为15.9 cm，吸水率为244.09 kg/m3。由于加气混凝土的毛细孔效应很弱，因而其吸水、排湿、解湿速度慢，故其保水性与其施工效果及成品品质有密切的关系。

从而，当产品的性能符合规定时，可以尽可能地减少掺入量，从而降低生产成本；添加物的含水量是主要的参数，加入量在0.3%之前，对保水率有显著的影响；加入0.05%～0.3%后，其水分含量从88%增至98%，水分保持率提高10%；加入量为0.3%以上时，其作用较为稳定。所以，加入量以0.3%为宜。

（二）纤维的选择及其掺量

目前所使用的纤维有腈纶纤维、聚丙烯纤维、尼龙纤维、木材纤维等。选择了最常用的抗爆性纤维原料－聚丙烯纤维作为实验研究对象。由于该制品的施工厚度比较小，一般掺量在0.05%至0.06%，因此选用0.06%的纤维以保证制品的品质。

（三）水泥用量、外加剂掺量、水料比的选择

用正交试验法对L9 （34）进行了抗压强度、黏结强度、流动性等性能指标的研究。影响砂浆流动的主要原因是水料比、 FN型外加剂用量，增加了 FN型混合剂，使砂浆的抗压强度和粘接强度降低；从而使水泥砂浆在搅拌时出现大量细小的气泡，从而改善其和易性，减少其分散性，增加其抗渗性和抗裂性。

尽管其强度有所下降，但其减水率却能达到一定程度。FN型外加剂的加入量对流场的影响最大，水料比次之，而水泥的加入量对流速的影响很小，在28天内，水泥和 FN的掺入量对混凝土强度的影响很小，但水料比的作用更明显。通过对水泥性能和造价等因素的综合分析，得出了水泥用量30%、 FN复合外加剂0.25%、水料比1∶5的最佳配方。

三、新工艺技术解决问题的路径与机理

（一）砂浆性能方面

通过在灰浆中加入 MC、 VAC/E、纤维、复合外加剂等对灰浆的性能进行优化，以改善灰浆的保水率、黏结强度、抗裂性，从而达到与加气混凝土相适应的目的。

MC对灰泥的水分保持效果：

一是通过聚合物分子结构上的亲水性基团与水分子发生结合，从而将自由水转化为结合水，实现对水分的保护。

二是 MC中含有表面活性成分，在与灰浆的搅拌下，会形成大量细小的气泡，这些气泡在灰浆中起到球的作用，从而提高了新拌砂浆的和易性；同时，泡沫仍然存在于硬化的砂浆体中，形成相互独立的孔洞，阻止细孔快速蒸发或被基质快速吸收，因此，灰浆的保水性得到很大的改善。

胶凝材料的粘附性、抗裂性、和易性：胶凝材料中的球状高分子粒子被填充在胶凝材料内部，固化后的水化产物会围绕着胶凝材料的表面分布，使之具有一定的韧性。胶粉制成的聚合物树脂膜一般比水硬质材料具有更高的抗拉强度，从而可以提高水泥砂浆本身的强度，也就是增加了粘结力。由于高分子材料的挠性，其变形性能比水泥等材料的刚度要大得多，从而使砂浆的变形性能得到改善，并显著地改善了混凝土的分散性，因此，水泥砂浆的抗裂性得到改善。

（二）施工工艺方面

采取了干法和薄层灰泥两种方法。干缩率在0.235-0.425毫米/米之间，收缩应力在0.3-0.6 MPa之间，高于砌体拉伸强度（0.12-0.25 MPa）。加气混凝土砖的出釜含水量约为40%，在出釜28天后，其含水量可降至20%以下。在砌块上墙时，含水量越大，其干缩变形就越小，而上墙含水量小于15%时，其实际干缩量为0.1毫米/米。

采用干法施工，既能有效地控制砖块上墙的含水量，又能节省用水，便于工地文明施工，又能减轻砖块上墙的自重；减少建筑工人的工作强度。目前，我国优质砖的外形和外径偏差仅为±1 mm，只要使用适当的砂浆，其灰缝厚度可以控制在3～5 mm以内。较细的灰缝可以改善墙体的整体机械性能、减少竖向沉降、改善其热性能（5 mm以下的灰缝对墙体的热性能影响微乎其微）和节省砂浆。

结论

薄层干粉浆是一种适合于加气砼墙体材料特点的特殊灰泥，其灰泥层厚度较小；干法砼砌块可有效解决常规砌体施工后墙体开裂、渗漏、粉刷层空鼓、剥落等常见的质量问题。将聚丙烯纤维加入到干粉灰中，可以改善制品的抗爆裂性能，降低其收缩率；加入少量的助剂如纤维素醚类，可以改善制品的附着力和持水性能；添加 FN型混合添加剂可以改善制品的和易性、流动性和可操作性。以飞灰为填充剂，可提高工艺性能、减少生产费用、减少废物排放，与可持续的发展相适应。

参考文献

[1]陶有生.干粉砂浆在加气混凝土建筑中的应用.墙材革新与建筑节能.2019（9）：53-56.

[2]建设行业科技成果评估证书.建科评[2018]015号.

[3]沈春林.聚合物水泥防水砂浆[M].北京：化学工业出版社，2018，8.