關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)JC/T 698-2010《石膏砌塊》幾個(gè)問題的探討

陳杰林（福建省建筑科學(xué)研究院有限責(zé)任公司，福建省綠色建筑技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福建福州350108）

石膏砌塊作為無機(jī)膠凝材料，具有環(huán)保、輕質(zhì)、保溫、節(jié)能、防火、隔熱、隔聲、自呼吸和良好裝飾性等特點(diǎn)，在裝飾裝修領(lǐng)域及建筑輔助材料領(lǐng)域已有較為廣泛的應(yīng)用[1]。石膏砌塊是以建筑石膏為主要原料，經(jīng)加水?dāng)嚢?、澆鑄成形和干燥制成的建筑石膏制品，外形為長(zhǎng)方體，縱橫邊緣分別設(shè)有準(zhǔn)頭榫頭和榫槽。生產(chǎn)中允許加入纖維增強(qiáng)材料或其他集料，也可加入發(fā)泡劑、憎水劑[2]。由于石膏砌塊的耐水性及強(qiáng)度比混凝土和其他工業(yè)廢料制成的普通砌塊差，在工程領(lǐng)域的應(yīng)用范圍相對(duì)局限。石膏砌塊作為新型墻體材料，通常作為工程項(xiàng)目的內(nèi)隔墻，且不與水接觸的區(qū)域，如廚房、衛(wèi)生間等部位，作為工程項(xiàng)目二次改造的輕質(zhì)隔墻來使用?？紤]到石膏砌塊的強(qiáng)度較低、吸水率較大，施工上要做防水措施，同時(shí)要求使用防潮實(shí)心石膏砌塊，因?yàn)槭嗫招钠鰤K吊掛重物時(shí)容易引起開裂、滲漏以及不滿足承載力的要求。目前國(guó)內(nèi)石膏砌塊的基本規(guī)格為666mm×500mm，為規(guī)范石膏砌塊砌體的設(shè)計(jì)、施工和驗(yàn)收，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部于2010年4月，發(fā)布了《石膏砌塊砌體技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T201-2010）[3]，進(jìn)一步規(guī)范和提高了石膏砌塊砌體的施工質(zhì)量。工業(yè)和信息化部于2010年11月更新并發(fā)布了《石膏砌塊》JC/T698-2010，并于2011年3月1日實(shí)施。但在《石膏砌塊》JC/T698-2010的實(shí)施過程中，有些試驗(yàn)方法值得探討。

1 問題探討

1.1 表觀密度

JC/T698-2010中描述表觀密度的試驗(yàn)方法為，用精度為0.05kg的秤稱量自然狀態(tài)下砌塊的質(zhì)量G，然后用標(biāo)準(zhǔn)中所述方法測(cè)得試件的長(zhǎng)度L、高度H和厚度T，則表觀密度P按照公式P=G×109/(L×H×T)。標(biāo)準(zhǔn)中的自然狀態(tài)，筆者認(rèn)為不是很明確，因?yàn)樽匀粻顟B(tài)下的含水率未限制，而試件之間的吸水率也存在差異，造成同個(gè)試件不同試驗(yàn)狀態(tài)計(jì)算得到的表觀密度差別較大。筆者通過試驗(yàn)，測(cè)得同溫度不同濕度條件下石膏砌塊的表觀密度見表1。

表1 某空心石膏砌塊在20℃、不同相對(duì)濕度放置24h得到的表觀密度

通過表1得出不同試驗(yàn)狀態(tài)下試件的表觀密度相差達(dá)到70kg/m3，隨著相對(duì)濕度的增大，表觀密度增加減緩；當(dāng)濕度超過80%時(shí)，試驗(yàn)得到的檢測(cè)結(jié)果不符合標(biāo)準(zhǔn)JC/T698-2010的技術(shù)要求（標(biāo)準(zhǔn)中空心石膏砌塊的表觀密度≤800kg/m3）。這是由于試件本身具有吸水的特性，當(dāng)吸水達(dá)到飽和的時(shí)候，質(zhì)量就不容易再增加了，表觀密度減緩。據(jù)此，筆者認(rèn)為，在石膏砌塊表觀密度的試驗(yàn)中，可以考慮將試件加工成特定的尺寸，對(duì)試件的預(yù)處理做一個(gè)規(guī)定，并考慮某個(gè)特定的烘干溫度，以達(dá)到恒重狀態(tài)再來試驗(yàn)試件的表觀密度。建議取三個(gè)試件放置于溫度（40±2）℃的烘箱干燥至恒重（間隔24h稱量，兩次稱量質(zhì)量差小于0.2%即為恒重），結(jié)果取三次的算術(shù)平均值，精確至1kg/m3。

1.2 斷裂荷載

JC/T698-2010中描述斷裂荷載的試驗(yàn)方法如下：將試件放置于溫度為（40±2）℃的烘箱或者溫度為（25±3）℃、相對(duì)濕度為（50±5）%的室內(nèi)至恒重（間隔24h稱量，兩次稱量質(zhì)量差小于0.2%即為恒重）。將干燥后的試件平放在抗折機(jī)的圓形平行支桿上。支距為500mm，在跨距中央平行于支桿方向施加荷載，加荷速度為20N/s，直至試件斷裂。結(jié)果取三個(gè)試件斷裂荷載的算術(shù)平均值（R1），精確至1N。仲裁試驗(yàn)條件為（40±2）℃干燥至恒重。

標(biāo)準(zhǔn)JC/T698-2010中未明確抗折機(jī)的型號(hào)，未規(guī)定試驗(yàn)機(jī)的技術(shù)要求，未明確三點(diǎn)彎曲還是四點(diǎn)彎曲，也無示意圖，造成試驗(yàn)人員選擇抗折機(jī)的困擾。建議采用電子萬能拉力試驗(yàn)機(jī)，并對(duì)拉力機(jī)的技術(shù)要求進(jìn)行規(guī)定。該標(biāo)準(zhǔn)未明確砌塊的放置方向，即空心砌塊的孔是平行于支桿方向還是垂直于支桿方向，可能造成檢測(cè)結(jié)果差異較大。該標(biāo)準(zhǔn)未規(guī)定支輥的直徑大小，以及在支座和加壓棒與試件的接觸面應(yīng)墊有一定厚度的膠合板，以防壓頭嵌入砌塊[4]。另外，JC/T698-2010《石膏砌塊》規(guī)定斷裂荷載的支距為500mm，而現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)過程中，有的廠家生產(chǎn)的空心砌塊厚度較厚，生產(chǎn)的長(zhǎng)度僅為500mm，就不能進(jìn)行斷裂荷載試驗(yàn)，建議參照GB28635-2012《混凝土路面磚》，考慮當(dāng)公稱長(zhǎng)度與公稱厚度的比值小于或等于4的，應(yīng)進(jìn)行抗折強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)，以抗折強(qiáng)度（Cf=3PL/2BH2）表示，支距采用公稱長(zhǎng)度減去50mm，即兩支座的兩端面中心距試件端面為25mm。這樣就避免了不同規(guī)格尺寸的石膏砌塊不能做斷裂荷載試驗(yàn)的問題。

1.3 軟化系數(shù)

JC/T698-2010中描述軟化系數(shù)的試驗(yàn)方法如下：將三塊防潮石膏砌塊試件，在（20±3）℃的水中浸泡24h，用濕毛巾擦干試件表面，按斷裂荷載的試驗(yàn)方法測(cè)定斷裂荷載，結(jié)果取三個(gè)試件斷裂荷載的算術(shù)平均值（R2），精確至1N。軟化系數(shù)f的計(jì)算公式為f=R2/R1。技術(shù)要求為f≥0.6。

對(duì)于設(shè)計(jì)要求用于外墻的部位時(shí)，如果石膏試塊不具有防水功能，由于石膏材料本身的限制，軟化系數(shù)要達(dá)到JC/T698-2010中的技術(shù)要求相對(duì)比較困難；因此，用在外部隔墻的石膏試塊必須具有防潮功能。同時(shí)因?yàn)橥鈮?huì)貼上相關(guān)的輔件，軟化系數(shù)f僅僅大于等于0.6是不能保證施工的安全的。石膏屬氣硬性水化膠凝材料，不能在水中硬化。石膏砌塊即使不出現(xiàn)軟化，其具有的“呼吸”功能會(huì)使可溶鹽在空氣和水的作用下，緩慢遷移到石膏制品的表面形成結(jié)晶體，出現(xiàn)“返霜”現(xiàn)象，破壞裝修層。嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致墻體表面涂層（或粘接的敷設(shè)層）脫落。因此，石膏砌塊應(yīng)用于外墻時(shí)，不僅是要提高軟化系數(shù)，還應(yīng)解決其動(dòng)水溶蝕的缺陷[5]，并對(duì)防潮石膏的原材料做更加嚴(yán)格的限制。從做過的部分試驗(yàn)可以看出，一些試件泡水后表面就開始出現(xiàn)粘稠現(xiàn)象，部分試件甚至不好進(jìn)行軟化系數(shù)試驗(yàn)。施工上，必須確保石膏砌塊的類別使用正確。

2 其他可參考的技術(shù)參數(shù)

JC/T698-2010僅對(duì)外觀質(zhì)量、尺寸偏差、表觀密度、斷裂荷載、軟化系數(shù)等參數(shù)做了相應(yīng)的技術(shù)要求，筆者認(rèn)為還應(yīng)該補(bǔ)充以下的幾個(gè)參數(shù)。

2.1 吸水率

石膏是一種能溶于水的物質(zhì)，在與水接觸時(shí)，要采用適宜的防水措施。當(dāng)前國(guó)內(nèi)通過在生產(chǎn)原料中添加防水劑，或者在墻體上添加防水涂層等來達(dá)到防水目的。吸水率較大的砌塊不能用于長(zhǎng)期浸水、經(jīng)常受干濕交替或凍融循環(huán)的建筑部位。

2.2 含水率

JGJ/T201-2010中5.1.3條規(guī)定，在砌筑石膏砌塊砌體時(shí)，石膏砌塊含水率不應(yīng)大于8%，但JC/T698-2010中卻沒有相關(guān)含水率的要求。含水率的大小可判斷石膏砌塊的受潮程度，可以初步判定石膏砌塊的質(zhì)量。含水率超過技術(shù)要求的情況下禁止使用在工程項(xiàng)目里。

2.3 抗壓強(qiáng)度

在GB50574-2010《墻體材料應(yīng)用統(tǒng)一技術(shù)規(guī)范》中第3.2.2條規(guī)定用于自承重墻的石膏砌塊的最低強(qiáng)度等級(jí)為MU3.5，當(dāng)用于潮濕的內(nèi)墻時(shí)，強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于MU5.0，（詳見GB 50574-2010中的表3.2.2-3），而在JC/T698-2010《石膏砌塊》并沒有規(guī)定砌塊的強(qiáng)度等級(jí)指標(biāo)[4]。水對(duì)石膏砌塊抗壓強(qiáng)度影響很大，尤其是早期強(qiáng)度損失率較大，對(duì)后期的影響逐漸趨于穩(wěn)定。石膏砌塊在浸水2h后抗壓強(qiáng)度出現(xiàn)了大幅度下降，在1d以后強(qiáng)度值基本穩(wěn)定，強(qiáng)度損失率接近50%左右[6]。強(qiáng)度因?yàn)樗囊蛩鼗蛘呷斯夂驐l件發(fā)現(xiàn)明顯的變化，可通過抗壓強(qiáng)度的軟化系數(shù)及人工氣候效應(yīng)進(jìn)行控制，進(jìn)而控制石膏砌塊的質(zhì)量。建議在標(biāo)準(zhǔn)中增加抗壓強(qiáng)度的技術(shù)要求及試驗(yàn)方法。

2.4 干燥收縮值

鑒于砌塊干燥收縮的特性，容易引起墻體開裂，而含水率、濕度、溫度是影響干燥收縮的主要因素，應(yīng)通過相關(guān)的試驗(yàn)限定石膏砌塊的干燥收縮值，以控制墻體的裂縫。

3 工程實(shí)例分析

南方某沿海城市將石膏砌塊作為維護(hù)結(jié)構(gòu)使用在某工程的非承重外墻。該項(xiàng)目施工結(jié)束一年后，部分墻體陸續(xù)出現(xiàn)飾面磚空鼓脫落、墻體開裂、墻面發(fā)黃、拉結(jié)鋼筋銹蝕等問題。建設(shè)單位委托工程質(zhì)量鑒定機(jī)構(gòu)對(duì)石膏砌塊出現(xiàn)的質(zhì)量問題進(jìn)行鑒定，分析出現(xiàn)質(zhì)量問題的原因。最終得出，施工工藝不符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JGJ/T201-2010《石膏砌塊砌體技術(shù)規(guī)程》及飾面磚粘結(jié)強(qiáng)度不夠是造成該事故的部分原因，而石膏砌塊在施工后因?yàn)殚L(zhǎng)期的雨水侵蝕及濕熱效應(yīng)，吸水后嚴(yán)重影響其表面狀態(tài)及抗壓強(qiáng)度，內(nèi)部鹽分隨水分在砌塊表面析出結(jié)晶物質(zhì)是石膏砌塊出現(xiàn)變色的主要原因，同時(shí)也是導(dǎo)致飾面磚空鼓或脫落的主要原因[5]。其原因可能是石膏砌塊在施工后遇水（或在持續(xù)高溫高濕環(huán)境下）吸濕后，造成表面泛堿，其中的可溶性鹽、堿類物質(zhì)隨水分蒸發(fā)，然后遷移到砌塊表面，并在砌塊表面不斷析出白色結(jié)晶物質(zhì)（多為K鹽、Na鹽、Mg鹽等），白色粉末可能進(jìn)一步導(dǎo)致粘貼界面失效，直接導(dǎo)致外粘貼層的空鼓或脫落。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上，僅是筆者對(duì)JC/T698-2010標(biāo)準(zhǔn)更新的幾點(diǎn)意見，標(biāo)準(zhǔn)的定位對(duì)石膏砌塊的發(fā)展方向有至關(guān)重要的指導(dǎo)作用。如果石膏砌塊的使用只局限在單一的建筑內(nèi)隔墻使用，還不能充分體現(xiàn)石膏材料的優(yōu)勢(shì)。石膏砌塊應(yīng)該向功能化、部品化發(fā)展。制定出開發(fā)輕質(zhì)高強(qiáng)石膏砌塊對(duì)于減少建筑能耗、綜合利用固廢和改善人居環(huán)境具有重要的實(shí)踐意義。