苑慶濤，梁少崗，盧明剛，林志強(qiáng)，王 健，李鵬浩

（中建八局第二建設(shè)有限公司，山東 濟(jì)南 250022）

0 引言

隨著雙碳目標(biāo)的落地，綠色發(fā)展、低碳發(fā)展將成為新時(shí)期發(fā)展的主旋律，傳統(tǒng)建筑業(yè)勞動(dòng)生產(chǎn)率低、能源消耗大、對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重，已無(wú)法滿足新時(shí)期建筑業(yè)發(fā)展要求，為盡快實(shí)現(xiàn)碳中和宏偉目標(biāo)，也應(yīng)加快改革創(chuàng)新步伐。因?yàn)檠b配式建筑具有節(jié)約資源、降低產(chǎn)業(yè)耗能、降低環(huán)境污染、提高施工效率和保證施工質(zhì)量的優(yōu)點(diǎn)，所以已成為傳統(tǒng)建筑業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型的方向［1］。

裝配式房屋住宅建筑中的預(yù)制“三板”，即預(yù)制墻板、預(yù)制樓梯板、預(yù)制樓板；各地政府出臺(tái)相關(guān)政策，要求新建商品住宅、公寓、保障性住房等建筑單體項(xiàng)目應(yīng)用“三板”比例不低于 60 %。而石膏板墻因?yàn)槠涫┕し奖?、隔音防火效果好、綠色環(huán)保污染小等特點(diǎn)，成為內(nèi)隔墻的主要材料之一，但如何處理好輕質(zhì)石膏板墻與干混抹灰砂漿應(yīng)用過(guò)程中空鼓和開(kāi)裂的問(wèn)題，也就成為影響石膏板墻推廣的困難之一。

綜上所述，不同配合比的干混砂漿與輕質(zhì)石膏板墻基層的結(jié)合性能研究，對(duì)于降低后期因墻面空鼓開(kāi)裂造成的維修費(fèi)用，提高施工質(zhì)量等方面意義重大。本次試驗(yàn)選取 5 種不同配合比的砂漿進(jìn)行收縮開(kāi)裂性能方面的試驗(yàn)，得到有益的試驗(yàn)結(jié)果［2］。

1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.1 原材料

試驗(yàn)用砂漿選用預(yù)拌砂漿，分別選取 M20、M15、M10、M7.5、M5 等 5 種不同配合比的干混抹灰砂漿，砂漿配合比數(shù)據(jù)如表1 所示。

表1 干混抹灰砂漿配合比

1.2 試驗(yàn)方案與試件制作

本次試驗(yàn)采用現(xiàn)行砂漿收縮開(kāi)裂性能基本試驗(yàn)方法，現(xiàn)場(chǎng)制作每種標(biāo)號(hào)砂漿 40 mm×40 mm×160 mm的棱柱體試件 3 組，砂漿裝入試模，振搗密實(shí)后放入標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室養(yǎng)護(hù) 7 d，拆模編號(hào)同時(shí)標(biāo)明測(cè)試方向，將試件移入溫度 20±2 ℃、相對(duì)濕度為（60±5）% 的試驗(yàn)室中預(yù)置 4 h，記錄初始長(zhǎng)度后，然后第 7、14、21、28、56、90 d 分別測(cè)定試件的長(zhǎng)度，即為自然干燥后的長(zhǎng)度［3］。

在進(jìn)行砂漿試塊收縮率實(shí)驗(yàn)室測(cè)量的同時(shí)，在施工現(xiàn)場(chǎng)同時(shí)拌制相同標(biāo)號(hào)砂漿選取試驗(yàn)區(qū)域進(jìn)行施工，得到的觀感數(shù)據(jù)與試驗(yàn)室數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)照分析。為保證施工現(xiàn)場(chǎng)保證相同條件要求，每種標(biāo)號(hào)選取項(xiàng)目單體中間樓層 10 層、11 層 6 戶作為試驗(yàn)區(qū)域，分別用 M20、M15、M10、M7.5、M5 以及石膏砂漿進(jìn)行施工，每種標(biāo)號(hào)選取一整戶室內(nèi)全數(shù)墻面進(jìn)行施工，保證整個(gè)戶內(nèi)區(qū)域內(nèi)無(wú)其他因素影響。

2 試驗(yàn)結(jié)果及分析

2.1 試件收縮結(jié)果分析

實(shí)驗(yàn)室測(cè)定數(shù)據(jù)如表2 所示，由砂漿收縮開(kāi)裂性能試驗(yàn)得到不同標(biāo)號(hào)砂漿 7、14、21、28、56、90 d 的試驗(yàn)收縮值，繪制不同標(biāo)號(hào)砂漿收縮值隨齡期變化曲線圖如圖1 所示，由圖1 中數(shù)據(jù)分析，砂漿最大收縮率28 d 為 0.18 %，最小為 0.11 %。水泥膠砂（標(biāo)準(zhǔn)砂）試件在0.5 水灰比下一般為 0.05 %～0.06 %；普通砂漿一般為 0.08 %～0.09 %，在干燥條件下一般為 0.09 %～0.10 %。

圖1 試件收縮值隨齡期的變化曲線

表2 不同齡期試件收縮值

由圖1 可知，混凝土的塑性收縮裂縫與砂漿中的水膠比有很大關(guān)系，即砂漿水膠比越大，砂漿塑性收縮裂縫越大［4］；反之，越小。因此，想要防止或減少砂漿塑性收縮開(kāi)裂就要根據(jù)墻體基層選擇合適的抹灰找平材料，輕質(zhì)石膏板墻應(yīng)選擇石膏砂漿進(jìn)行找平。

2.2 試驗(yàn)區(qū)域觀感數(shù)據(jù)分析

對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)區(qū)域不同標(biāo)號(hào)砂漿在 7、14、21、28、56、90 d 的觀感質(zhì)量情況進(jìn)行對(duì)比，7、14、21、28 d 時(shí) 6 種不同標(biāo)號(hào)砂漿表面均未有裂縫、空鼓現(xiàn)象，第 56 d 時(shí) 6 種不同標(biāo)號(hào)砂漿表面存在不同程度的裂縫及空鼓，現(xiàn)將每個(gè)試驗(yàn)區(qū)的裂縫及空鼓情況統(tǒng)計(jì)如表3 所示。

表3 試驗(yàn)區(qū)觀感情況 條

選取不同標(biāo)號(hào)砂漿在試驗(yàn)區(qū)進(jìn)行抹灰試驗(yàn)，在外部條件及施工工藝相同的條件下，對(duì)試驗(yàn)區(qū)不同標(biāo)號(hào)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析可以得到圖2。如圖2 所示，6 種不同水膠比的砂漿在 90 d 內(nèi)發(fā)生空鼓、開(kāi)裂及爆灰等問(wèn)題中，M20 砂漿最多，有 33 條問(wèn)題；石膏砂漿最少，有 5 條問(wèn)題，可以得到在基于輕質(zhì)石膏板墻時(shí)不同標(biāo)號(hào)砂漿中，水膠比越大，砂漿開(kāi)裂、空鼓問(wèn)題越多［5-7］。

圖2 試驗(yàn)區(qū)不同標(biāo)號(hào)砂漿觀感情況圖

3 機(jī)理探討

不同標(biāo)號(hào)砂漿的水膠比不同，不同的水膠比對(duì)砂漿塑性收縮及其早期塑性開(kāi)裂性能影響的機(jī)理具體分析如下。當(dāng)水膠比在較大情況下時(shí)，砂漿拌合物沒(méi)有足夠的水向混凝土表面遷移，使得混凝土的蒸發(fā)速率很快超過(guò)泌水速率，體系中收縮力急劇增大，從而較早地達(dá)到砂漿的臨界壓力［8］。對(duì)尚處于塑性階段的砂漿來(lái)說(shuō)，由于砂漿還沒(méi)有形成一定的抗拉強(qiáng)度來(lái)抵抗塑性開(kāi)裂能力，砂漿很容易開(kāi)裂；相反，當(dāng)水膠比較小時(shí)，砂漿拌合物體中的自由水分較多，水分蒸發(fā)速率較慢，砂漿塑性收縮開(kāi)裂過(guò)程較為緩慢，開(kāi)裂空鼓等問(wèn)題也相對(duì)較少。

輕質(zhì)空心石膏板墻抗壓強(qiáng)度＞3.5 MPa，普通條板的軟化系數(shù)＞ 0.4，砂漿強(qiáng)度＞5 MPa，在輕質(zhì)石膏板墻基層上進(jìn)行抹灰時(shí)，基層遇水軟化，在砂漿強(qiáng)度逐漸升高的過(guò)程中，基層板墻墻體存在被高標(biāo)號(hào)砂漿收縮扯裂，并且空鼓等問(wèn)題。水膠比越大，砂漿強(qiáng)度越大，石膏砂漿強(qiáng)度最小，石膏板墻試驗(yàn)區(qū)域內(nèi)開(kāi)裂、空鼓等問(wèn)題只發(fā)生 5 處，可以得到水膠比是影響輕質(zhì)石膏板墻基層上砂漿抹灰成型質(zhì)量的主要因素。

4 結(jié)論

1）對(duì)于砂漿在不同水膠比條件下，在輕質(zhì)石膏板墻基層上進(jìn)行觀察試驗(yàn)的同時(shí)制作砂漿試塊進(jìn)行收縮性能測(cè)量，得出 M20 砂漿收縮值最大，最容易開(kāi)裂；石膏砂漿收縮值最小，開(kāi)裂空鼓問(wèn)題最少。本實(shí)驗(yàn)得出水膠比是影響砂漿收縮及其早期塑性開(kāi)裂最主要因素。

2）水膠比是影響砂漿收縮及其早期塑性開(kāi)裂主要因素，可通過(guò)調(diào)整砂漿的水膠比來(lái)改變砂漿塑性收縮及其開(kāi)裂，基于輕質(zhì)石膏板墻基層的抹灰材料選擇時(shí)可降低砂漿水膠比，選擇石膏砂漿進(jìn)行墻體基層找平，甚至可以在輕質(zhì)石膏板墻安裝過(guò)程中嚴(yán)控質(zhì)量，內(nèi)墻批白時(shí)可直接在板墻位置進(jìn)行批白，保證成型質(zhì)量。Q