【摘要】本文研究了蒸压加气混凝土作为外墙保温材料所必须具备的技术条件和能达到的墙体保温效果，研究了加气混凝土配套砌筑砂浆和抹灰砂浆所必须具备的技术性能。研究结果表明，蒸压加气混凝土是目前国内惟一一种能够满足建筑节能65%设计要求的单一墙体材料，专用砌筑砂浆、抹灰砂浆是解决加气混凝土应用中质量通病的有效手段，加气混凝土单一材料外墙保温体系是一种技术性能、经济效益和社会效益都十分显著的新型墙体节能保温体系。
【关键词】蒸压加气混凝土；建筑节能；外墙保温；配套材料；砂浆；冷桥；处理
【中图分类号】TU522.3+2 【文献标识码】B 【文章编号】1003- 5273(2007)02- 0051- 03
1 前言
目前，我国建筑节能墙体以外墙外保温为主，主要外保温体系有：膨胀聚苯板外保温体系、大模内置聚苯板外保温体系以及胶粉聚苯颗粒外保温体系，其共同点都是在外围护结构外粘结一层聚苯乙烯泡沫材料。这几种外保温体系的做法存在三大弊病：其一，聚苯乙烯属于石油制品，会加剧能源紧张；其二，受石油价格影响，工程造价波动大、价格高；其三，保温体系的耐久性（包括耐火性）受到了质疑。
加气混凝土是一种实现资源、性能与成本最佳组合的新型墙体材料，具有节能、资源综合利用、循环使用等诸多优点，其中最突出的优点是节能。加气混凝土是惟一一种能够满足我国寒冷地区65%节能要求的单一墙体材料，300mm厚、500kg/m3容重的加气混凝土已能满足65%节能标准中对墙体传热系数的要求，这一点却往往被人们忽视。加气混凝土保温体系非石油制品，耐久性能（包括耐火性）不容质疑，综合造价明显低于以上几种保温体系。所以，研究加气混凝土单一材料外保温体系，对促进外墙保温体系的技术进步、推动加气混凝土产业的发展都具有积极作用。
2 蒸压加气混凝土
在加气混凝土外保温体系中，加气混凝土既是墙体围护材料又是保温材料，其力学性能和热工性能直接影响加气混凝土保温体系的性能。
2.1 基本力学性能
表1为现行国家标准中蒸压加气混凝土砌块的基本性能要求。由表1可看出，加气混凝土体积密度越低、强度越低、导热系数越小、保温隔热性能越好。但尽管B03级加气混凝土的导热系数较低，但其抗压强度只有1.0MPa，特别是冻后强度只有0.8MPa，不适合做墙体保温材料。B04级以上的可以用作单一墙体外保温材料。
2.2 加气混凝土与其它墙体材料导热性能比较由表2可以看出，目前我国主要的外墙材料中加气混凝土的导热系数最低、密度最小。
2.3 加气混凝土墙体传热系数
由表3~4可以看出，加气混凝土墙体传热系数随墙体厚度的增加而明显降低。按照北京地区65%节能标准对墙体传热系数限值0.60W（/ m2·K）的要求，B04加气混凝土厚240mm，内外抹灰厚30mm，墙体总厚270mm；B05加气混凝土厚300mm，内外抹灰厚30mm，
墙体总厚330mm，即可满足65%墙体节能要求，不需要增加其它绝热材料或空气隔热层。
2.4 加气混凝土耐火性能
由表5可以看出，各种工艺生产的加气混凝土产品都具有良好的耐火性。加气混凝土墙壁一面暴露在1000℃的明焰150min后，另一面的温度也只有85℃。由于其生产原料完全是不可燃的无机材料，即使接触到大于1600℃的火焰趋于熔化时，也不会产生任何烟气或有毒、有害气体。
2.5 蒸压加气混凝土隔声性能
表6是不同厚度加气混凝土砌块墙体的隔声性能。
3 配套专用砌筑砂浆研究
3.1 加气混凝土专用砌筑砂浆的配制
3.1.1 加气混凝土砌筑砂浆性能特点
砌筑砂浆硬化体积密度会引起保温墙体灰缝影响系数的变化，从而影响墙体的保温性能。灰缝的砌筑宽度也会影响墙体的保温性能。砌筑砂浆的保水性会影响其施工性能，进而影响砌体灰缝的饱满度、气密性和砌体的劈剪强度。配制低密度、低传热系数、高粘结强度、高保水率的砌筑砂浆是保证加气混凝土外保温体系性能的关键因素。表7是不同砂浆体积密度对灰缝影响系数的影响。
由表7可以看出，砂浆密度越低，导热系数越低，灰缝影响系数越小。在保证砂浆必须的物理力学性能的前提下，砂浆密度越低，越有利于墙体保温性能的提高。表8是灰缝砌筑宽度对导热影响系数的影响。
由表8可以看出，灰缝宽度越小，对导热系数的影响越小。灰缝宽5mm时，灰缝的影响系数只有1.056；当灰缝宽3mm时，对导热系数的影响系数接近于1，此时在进行热工计算时基本上可以不考虑灰缝的影响。因此，应尽可能地提高加气混凝土砌块的块材尺寸精度，推广薄灰缝砌筑技术，尤其在外墙保温砌体上显得非常重要。
3.1.2 加气混凝土砌筑砂浆
根据加气混凝土性能特点，用普通硅酸盐水泥、建筑用砂、外加剂等配制的加气混凝土专用砌筑砂浆的主要性能见表9。
由表9可以看出，加气混凝土专用砌筑砂浆的抗压强度随砂浆干密度的提高而增加。表9中的砌筑砂浆均具有较高的粘结强度，拉伸粘结的破坏面均发生在加气
注: ①粘结强度所用基材为北京现代建材公司B04 粉煤灰加气混凝土砌块。
②“基材破坏”指拉伸粘结强度断裂处在加气混凝土砌块上。
混凝土砌块上。结果表明，本研究所配制的专用砌筑砂浆能实现对加气混凝土的牢固粘结。因此，在砌筑外墙加气混凝土砌块砌体时，应在砂浆的热工性能、强度标号两个指标上找到一个“平衡点”，建议外墙砌筑用加气混凝土砂浆的干密度容重应控制在1200kg/m3以内。
3.2 加气混凝土抹灰砂浆
3.2.1 加气混凝土抹灰砂浆性能特点
加气混凝土所具有的持续吸水性对其抹灰施工影响较大。正确的施工方法应是:先除浮灰、拉毛，用界面剂涂刷表面“封闭”孔，再用掺胶的混合砂浆分层抹灰。
这种现场抹灰很难保证石灰膏和砂子的质量，水泥、石灰、砂的配合比，和所用砂浆强度的均匀度，而这些因素都将直接影响抹灰层的质量。由于这种施工方法程序繁琐，施工条件苛刻，很难有效控制材料质量、施工质量，从而导致加气混凝土抹灰层空鼓、开裂、剥落等质量问题经常发生，严重影响了加气混凝土使用者的信心，阻碍了加气混凝土的发展。
应用高性能聚合物预混干拌砂浆直接一次抹灰的施工方法，是解决加气混凝土抹灰难的最经济、最简便的有效措施。
加气混凝土自身强度和弹性模量较低，与强度和弹性模量高的砂浆之间容易产生较大的剪应力，导致界面破坏。因此，抹灰砂浆的强度和弹性模量应与加气混凝土保持一致。加气混凝土的标号一般为2.5MPa ～4.0MPa 左右， 所以抹灰砂浆的标号以4.0MPa～7.0MPa为宜。根据《蒸压加气混凝土砌块》GB/T 11968- 1997标准规定，加气混凝土制品的干燥收缩值应≤0.5mm/m，专用抹灰砂浆的干燥收缩值应小于等于加气混凝土的收缩指标。
3.2.2 抹灰砂浆的配制与性能测试
本研究配制的加气混凝土抹灰砂浆的主要性能指标见表10。
所配制的加气混凝土专用抹灰砂浆抗压强度在4MPa～7MPa之间，与加气混凝土砌块强度基本匹配；压折比在3.0以下，具有较好的抗变形能力；弹性模量在1600N/mm2～2000N/mm2之间，与加气混凝土的弹性模量基本相配；保水率在80%以上，适用于加气混凝土的薄层抹灰和厚层抹灰。专用抹灰砂浆对不同厂家加气混凝土作基材的拉伸粘结强度测试结果见表11。试验所用的加气混凝土砌块分别为北京市加气混凝土厂的B05级、北京市现代建筑材料公司的B04级和B05级。
注：砂浆指砂浆层破坏；基材指加气混凝土砌块破坏。
试验结果表明：所开发的专用抹灰砂浆对不同品种的加气混凝土都具有良好的粘结性能。拉伸粘结的破坏界面均发生在加气混凝土基材上（图1）；基本上没有发生砂浆与加气混凝土界面脱落；砂浆自身破坏也较少。拉伸强度的高低与加气混凝土体积密度成正比。
4 热桥部位的处理
对于加气混凝土外墙梁、柱等框架结构的“热桥”部位，用外贴膨胀聚苯板进行“断桥”处理，保证墙体良好的热工性能。用聚合物粘结砂浆粘贴聚苯板于“热桥”部位，并用锚固钉进行适当固定，聚苯板表面用聚合物砂浆加玻纤网格布保护。
聚合物砂浆和耐碱玻纤网格布的技术指标，应符合《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》JG149- 2003中相关技术指标要求。
5 结语
1）蒸压加气混凝土是惟一一种能满足65%节能设计标准要求的单一墙体材料，其具有节能、利废、环保、隔热、保温、耐火、隔音、造价低等诸多优点。
2）加气混凝土专用砌筑、抹灰砂浆可明显提高砂浆与加气混凝土的粘结强度，解决加气混凝土抹灰墙面空鼓、开裂等质量通病，提高墙体保温性能和砌体质量。
3）对加气混凝土墙面的“热桥”部位，采用粘贴膨胀聚苯板进行“断桥”，可提高墙面的热工性能。
4）蒸压加气混凝土单一材料外墙保温体系是一种技术性能好、经济和社会效益都十分显著的墙体节能保温体系，具有广阔的应用前景。
参考文献:
[1]DBJ/T01- 73- 2003，干拌砂浆应用技术规程[S].
[2]中国干混砂浆委员会，2004年中国国际建筑干混砂浆生产应用技术研讨会论文集.
[3]北京市建筑材料科学研究院，建筑干混砂浆综合技术及质量控制体系的研究，2004.
[4]北京市建筑材料科学研究院，04级蒸压加气混凝土研究.
