墻體材料是我國建筑材料工業的重要組成部分，據相關統計：墻體材料用量約占所有建筑材料的一半，能耗也大約占到建筑材料工業總能耗的一半。因此，墻體材料之于我國整個建材工業就是“半壁江山”的地位。
近年來，隨著我國墻材革新力度的加大，以及人們對節能減排認識的加深，作為傳統墻體材料的燒結類普通粘土磚已逐漸完成它的歷史使命退出建材舞臺。而后發展起來的各類新型墻體材料中，蒸壓加氣混凝土砌塊或板材，在墻體材料市場中越來越占有更大的份額。
但筆者在日常工程實踐中也發現，盡管現在蒸壓加氣混凝土砌塊或板材早已不算什么新事物，但無論設計還是工程上，大家對這種材料的一些材性認識還有些模糊。以下就日常遇到的一些相關話題試做辨析。
“灰加氣”&“砂加氣”
差異到底在哪里？
蒸壓加氣混凝土，是以硅質材料（砂、粉煤灰等）和鈣質材料（水泥、石灰等）為主要原料，以鋁粉等為發氣劑，以石膏為調節劑，經蒸汽加壓制成的輕質多孔硅酸鹽制品。
蒸壓加氣混凝土砌塊，生產中用到的硅質原材料，通常是石英砂（硅質砂）或粉煤灰。生產工藝流程如下圖所示——
▲蒸壓加氣混凝土生產工藝【注1】
蒸壓加氣混凝土砌塊發氣劑又稱加氣劑，是制造加氣混凝土的關鍵材料。
發氣劑大多選用脫脂鋁粉，摻入漿料中的鋁粉，在堿性條件下產生化學反應：鋁粉極細，產生的氫氣形成許多小氣泡，保留在很快凝固的混凝土中。這些大量的均勻分布的小氣泡，使加氣混凝土砌塊具有許多優良特性。
工程上常說的“灰加氣”砌塊，是一種比較口語化的簡稱，是指蒸壓（粉煤）灰加氣混凝土砌塊。這類砌塊原材料中的主要拌合材料是水泥、石灰、粉煤灰。
▲ 蒸壓灰加氣混凝土砌塊（實拍/來著佛山市潤合建材有限公司）
無論是實驗研究還是工程實踐都表明，“砂加氣”類砌塊明顯要比“灰加氣”類砌塊技高一籌——砂加氣混凝土的水化產物收縮率更低，水化產物結晶度更高，因此應用范圍更廣。
“砂加氣”砌塊雖說在性能上表現出很強的優越性，但因為其原材料中水泥用量大，礦渣與石英砂的生產成本也遠高于本是工業廢料的粉煤灰，所以價格高于“灰加氣”。可謂“一分錢一分貨”。
蒸壓加氣混凝土砌塊剛剛用于工程上時，出于對工程質量方面的考慮，在設計上外墻選用“砂加氣”砌塊,而內墻可以選擇“灰加氣”砌塊。只是現在，這些禁忌都被打破了。
地產行業近些年來出現“成本為王”的現象，行業越是不景氣，這個現象就越普遍。都說“把錢用在刀刃上”，但現在已經到了“把錢省在刀刃上”的程度。
大力推廣高精砌塊，促進工藝升級
現行國標《蒸壓加氣混凝土砌塊》（GB/T11968-2020）中，將砌塊按尺寸偏差進行分類，分為Ⅰ型和Ⅱ型，“Ⅰ型適用于薄灰縫砌筑，Ⅱ型適用于厚灰縫砌筑”。
▲Ⅰ型Ⅱ型尺寸允許偏差 單位：毫米
從這份表中的允許偏差看，前文提到的蒸壓砂加氣混凝土砌塊應該歸屬于Ⅰ型，也就是應采用薄灰縫砌筑。
目前工程中，還是Ⅱ型砌塊居多，灰縫厚度一般在10～15mm 。厚灰縫使砂漿與砌塊之間除了產生“冷橋”現象，還容易引發空鼓、裂縫等問題。既削弱了砌塊砌體的保溫效果，也帶來質量隱患。
在歐洲國家，薄灰縫砌筑技術已經廣泛推廣，其灰縫厚度一般在4mm以內。筆者認為，以目前我國的高精砌塊的生產工藝及工人的施工操作水平，是具備推廣高精砌塊墻體條件的。
高精砌塊墻體的優勢顯而易見，其完工后的誤差可控制在0～3mm范圍之內。依據《建筑裝飾裝修工程質量驗收規范》(GB50210-2018)表4.2.10“一般抹灰的允許偏差和檢驗方法”的規定，高級抹灰的立面垂直度、表面平整度等驗收項目的允許偏差均為3mm，所以高精砌塊的精度可以滿足墻體免抹灰的技術要求。
當然，選用高精砌塊一般要配合鋁合金模板工藝才有意義。鋁合金模板的優勢在于，剪力墻(柱)的混凝土面平整度好，可達到清水混凝土的標準。
鋁合金模板與高精砌塊配合使用，主體結構與砌體誤差值范圍可控制在0～3mm的范圍之內，滿足免抹灰的技術要求，可直接在主體結構及砌體上批刮膩子施工。
即墻體砌筑完成后，跳過抹灰施工，直接施工下一道工序，減少現場濕作業的工序。所以推廣高精砌塊，采用薄層干砌的施工方法，既提高了墻體的質量，又提高了綠色施工的水平。
外墻填充墻砌塊
用A3.5替換A5.0是一種優化？
前段時間在某公號看到，項目成本優化時，外墻蒸壓加氣混凝土砌塊用A3.5替換A5.0，并稱此舉可以節省多少萬云云。不能說這樣的“優化”沒有依據，但筆者不大認同這種“唯成本論”的優化思路。
這其中的一個很重要的因素，就是蒸壓加氣混凝土砌塊自身的強度比較低，大致在 2.5～6.0MPa之間。如果抹灰砂漿強度較高，砌體承受砂漿收縮應力的能力往往不足，進而導致空鼓。
自加氣混凝土砌塊用于工程伊始，抹灰層空鼓、開裂問題就如同“胎記”般地存在，至今仍沒徹底解決。
這種情況，在使用傳統自拌砂漿作為抹灰砂漿的工程中就普遍存在，而隨著預拌商品砂漿的推廣，問題更是突出。
抹灰砂漿和加氣混凝土砌塊的強度有差異，膨脹系數和導熱系數也相差較大。溫度變化時，在抹灰砂漿層和加氣混凝土墻體的界面上形成剪切應力，這是導致抹灰層空鼓、開裂的原因之一。
所以那種所謂依據規范，用A3.5級砌塊替換A5.0的做法，都是在加大質量隱患，對于工程環境復雜的外墻來說不利，不值得推介。
其實行業標準或地方規范中，關于外墻加氣塊等級“不小于A3.5”的表述，是有一定的限定條件的。
比如浙江省工程建設標準《蒸壓加氣混凝土砌塊應用技術規程》（DB33/T1027-2018）第4.2.1條表述如下：
注意這里的前提條件：“采用薄層砂漿砌筑法砌筑時”。
該條文給出的解釋是：外墻使用環境復雜，對墻體材料的性能要求高。一般外墻用材料的強度等級高于內墻。精準砌塊尺寸偏差小，沒有爆裂，材料損壞為零，因此，規定精準砌塊采用薄層砂漿砌筑法砌筑時，以充分發揮材料的優質性能，適當放寬了砌塊的強度指標。
所以成本優化，并不是踩著規范下限走那么簡單粗暴就行的。
在某工程群，有位群友問：可否將B05換成B06？因為他認為二者錯在價格差，想在這里尋找成本控制的空間。
蒸壓加氣混凝土砌塊的B05或是B06，表示的是砌塊的干密度等級。根據現行國標《蒸壓加氣混凝土砌塊》（GB/T11968-2020），蒸壓加氣混凝土砌塊按干密度分為B03、B04、B05、B06、B07五個級別，工程上用到B05和B06兩個級別較多。
可否將B05換成B06，不能單憑成本造價這一個因素來決定，更主要的是看原設計對墻體材料的荷載值和導熱性兩方面的設計限定。因為不同干密度等級的加氣混凝土砌塊，除了荷載方面的差異之外，還在其他材性上表現出差異。
西安建筑科技大學王緒富等人在《不同密度級別加氣混凝土性能和微觀結構研究》一文中，曾選用B04、B05和B06 級砂加氣混凝土砌塊進行優化對比，以此研究不同干密度級別加氣混凝土的力學性能和導熱性能變化規律。
該試驗選用的B05級砂加氣混凝土干密度為509.8kg/cm3,B06 級砂加氣混凝土干密度為594.7kg/cm3。實驗結果節錄如下：
1.抗折和抗壓強度
▲ 不同干密度級別砂加氣混凝土抗折和抗壓強度
從圖中可以看出，隨著干密度級別的提高，砂加氣混凝土的抗折、抗壓強度均增加，且呈非線性變化。
抗折和抗壓強度值隨干密度提高均呈上升趨勢，是因為砂加氣混凝土的力學性能主要與孔壁抵抗外界應力的能力有關。這取決于孔隙結構的數量和孔徑分布，以及基體組成中水化產物種類和數量。
這兩者中，孔隙結構尤其是氣孔率的影響最為顯著。這是因為氣孔率對強度的平均貢獻是水化產物的兩倍以上。隨著砂加氣混凝土砌塊干密度級別提高，砌塊結構中連通孔比例降低，孔形狀趨于球形，孔壁厚度增大，抗折和抗壓強度隨之增大。
2.導熱系數
▲ 不同干密度級別砂加氣混凝土的導熱系數
從這個圖中可以看出，隨著砂加氣混凝土砌塊干密度級別提高，砌塊導熱系數增大。
這是因為砂加氣混凝土是一種由固相基體和氣孔組成的多孔材料，固相骨架與氣孔共同影響砌塊的導熱性能。
物相組成相同情況下，砂加氣混凝土氣孔率隨干密度級別的升高而降低，使砌塊導熱系數增加，即保溫性能降低了。
這就產生了一個矛盾：想發揮保溫性能，干密度越小越好；但為了保證后續施工比如抹灰的工程質量，選用干密度大的砂加氣更為合理。
ALC板用在外墻、衛生間是否可行？
這同樣也是在工程群中看到群友提出問題。
根據《蒸壓加氣混凝土板》（GB/T15762-2020）規定。在下列情況下，不得采用蒸壓加氣混凝土板：
1.建筑物防潮層以下的外墻；
2.長期處于浸水和化學侵蝕環境；
3.板表面溫度經常處于80℃以上的部位；
4.有較大集中荷載、沖擊和振動的部位。
這些限定條件，并沒有說不能用于外墻或者衛生間。規范只是規定要注意分類使用。蒸壓加氣混凝土板，按使用部位和功能可分為屋面板（AAC-W）、樓板（AAC-L）、外墻板（AAC-Q）、隔墻板（AAC-G）四種。
▲ 蒸壓輕質加氣混凝土板（ALC板）/
佛山市潤合建材有限公司工廠實拍
△佛山市潤合建材有限公司工地現場實拍圖
ALC板用在外墻以及衛生間，或在住宅室內作為分隔墻使用，筆者都認為應要謹慎。
因為ALC板材料內部有大量氣孔，這些氣孔細小均勻、無連通、呈圓球形。氣孔壁內還含有大量的微觀孔，大概占到總面積的10％左右。
微觀孔使加氣混凝土板具有毛細吸附作用，吸水率升高，收縮變形就大。有實驗顯示，加氣混凝土其收縮率是傳統燒結黏土磚的3倍以上。正是因為ALC板吸水性強，干燥風干時體積收縮明顯，容易造成裂縫，從而影響工程質量。
ALC板出釜時，含水率通常高達30%以上。而加氣混凝土的含水率與強度的相關研究表明，加氣混凝土的最佳含水率應在12～15%之間。
有效控制ALC板含水率，是工程質量管理的重點所在，可以從以下三方面入手：
(1)在生產環節，ALC墻板出釜后必須有一個靜置期，一般不宜少于28天。這需要生產廠家具有很大的堆放場地，一般很難做到。那為了保證ALC墻板出廠含水率的穩定，在ALC墻板生產線上應增設風干設備。
(2)在施工現場儲運環節中，要做到有計劃進場，適量進場，及時安裝。如墻板在施工現場堆放，堆放地點應選擇地勢高的位置。
不能直接堆放在地面上，其下部應采取架高措施防潮，并避免受到雨淋。
(3)在墻板安裝環節，墻板上墻后，要控制隨后的粉刷節點，不能馬上粉刷。將板材單排直立、兩面通風，有利于板材降低含水率。
有課題實驗研究結果說，墻體粉刷宜在墻板出廠70天后進行【注2】。這個周期可以作為參考，但也非普適規律，畢竟工程環境差異較大，具體時間應根據墻板的實際含水率來掌握。
除了以上這些ALC板自身的材料特點，還應重視安裝過程、安裝工藝不匹配帶來的質量問題。
比如缺少對ALC墻板安裝的實踐經驗，或出于對成本控制的考慮，安裝時采用的工藝、工具、砂漿等都沿用了傳統磚墻的做法。普通水泥砂漿與板材黏結效果差，嵌縫砂漿硬化時的自身收縮就會造成墻板安裝后沿安裝縫開裂。
針對ALC板拼縫位置，可采用發泡劑+PE棒的方法。用PE棒塞緊板縫的外側，用聚氨酯在板縫內側發泡，發泡完成后再把PE棒取回，清理入板縫20mm，最后使用密封膠涂抹板縫內外。這樣板縫在抗滲、抗裂方面都會得到明顯改善。
結語
我國也是生產和應用加氣混凝土較早的國家。上世紀 30 年代，上海引進了第一條加氣混凝土生產線，廠址位于平涼路。該生產線生產的 ALC 砌塊主要用于匯豐銀行、錦江飯店、地鐵大廈、國際飯店等建筑的內墻【注3】。
在1965 年，我國又引進了瑞典西波列克斯（Siporex)技術和全套生產設備，在北京建立了加氣混凝土生產線。
進入 21 世紀，尤其近些年，隨著人們低碳環保和節能減排意識的逐漸加強，蒸壓加氣混凝土砌塊或者板材，都在建筑工程中被大力推廣并得到應用。
如何生產高性能的加氣混凝土產品，如何正確使用加氣混凝土類制品，仍將是我們這些建筑業從業人員要去探究和實踐的課題。
雖說從耐久性、穩定性上看，“秦磚漢瓦”這類傳統墻體材料無疑更勝一籌。但節能減排是千秋大計，建筑業會沿著這條既定路線堅定地走下去。
參考文獻
1.高世偉·蒸壓加氣混凝土砌塊配套砂漿性能研究【D】鄭州·鄭州大學：2011
2.楊培東·LC墻板填充墻裂縫成因及防裂關鍵技術研究【D】青島：青島理工大學·2011
3.王海強·含水率對非承重ALC外墻板基本性能影響的試驗研究【D】鄭州·鄭州大學：2015
文章轉自明源地產研究院，來源：工程一姐
產品圖片均為本公司實拍圖
