不同種類建筑用輕質(zhì)墻板物理力學性能檢測差異性研究

黃得楊，楊興宇，劉劍均，段瑞斌

（1、廣東省建設工程質(zhì)量安全檢測總站有限公司 廣州 510500；2、廣東省建筑科學研究院集團股份有限公司 廣州 510500）

0 引言

建筑用輕質(zhì)墻板是一種新型節(jié)能墻材料［1］，是采用輕質(zhì)材料或輕型構(gòu)造制作，兩側(cè)面設有榫頭榫槽及接縫槽，安裝時只需將板材立起，公、母榫涂上少量嵌縫砂漿后對拼裝起來即可使用［2］。它是由水泥、粉煤灰、輕集骨料、添加劑等多種材料經(jīng)流水線澆注、整平、科學養(yǎng)護而成的產(chǎn)品［3］。具有質(zhì)量輕、多重環(huán)保、保溫隔熱、強度高、隔音、防火、呼吸調(diào)濕、快速施工、降低墻體成本等優(yōu)點［4］，如圖1所示。

圖1 輕質(zhì)墻板Fig.1 Light Weight Partition Panel

隨著我國國民經(jīng)濟的逐步繁榮，裝配式建筑發(fā)展方興未艾［5］，極大地帶動了墻板行業(yè)的發(fā)展，建筑輕質(zhì)墻板的使用量大幅增長［6］。在建筑輕質(zhì)墻板大量生產(chǎn)和使用過程中，其產(chǎn)品質(zhì)量也備受關注，目前常用的產(chǎn)品標準主要有《建筑隔墻用輕質(zhì)條板通用技術(shù)要求：JG∕T 169—2016》［7］、《建筑隔墻用保溫條板：GB∕T 23450—2009》［8］、《建筑用輕質(zhì)隔墻條板：GB∕T 23451—2009》［9］、《灰 渣 混 凝 土 空 心 隔 墻 板：GB∕T 23449—2009》［10］等標準。這些標準由不同的部門歸口管理，試驗參數(shù)和試驗方法等也有不同程度的差異，在實際使用過程中，可能會因選擇使用的檢驗依據(jù)不當而造成失誤。因此，從標準適用范圍、性能參數(shù)、試驗方法等方面，通過分析研究這幾本產(chǎn)品標準的主要差異，為生產(chǎn)廠家、施工單位及檢測機構(gòu)提供參考。

1 適用范圍與標準起源

文獻［7-9］，4本常用標準均適用于工業(yè)與民用建筑非承重隔墻板的生產(chǎn)和檢驗，對于文獻［9］的適用范圍較為寬松，范圍廣。而文獻［8］標準規(guī)定于僅保溫隔墻板適用，適用范圍在墻板使用功能上被限制縮小。文獻［10］規(guī)定僅廢渣為集料制成的灰渣混凝土空心隔墻板適用，適用范圍則在墻板使用的原材料上被限制縮小。4 本標準的適用范圍和標準起源如表1所示。

表1 4本標準的適用范圍和標準起源Tab.1 Using Range and Origin of the Four Standards

2 主要性能參數(shù)

4 本標準雖然均為隔墻用輕質(zhì)墻板的產(chǎn)品標準，但在物理力學性能的參數(shù)上各標準也存在差異之處，本文將4 本標準從試驗參數(shù)、技術(shù)要求等方面進行對比，如表2、表3所示。

由表2 和表3 對比可知，文獻［7］對抗凍性和燃燒性能不作要求，文獻［9］對傳熱系數(shù)不作要求，文獻［10］對傳熱系數(shù)和燃燒性能不作要求，其他性能參數(shù)各標準均有涉及。

表2 4本標準物理性能試驗參數(shù)和技術(shù)要求對比Tab.2 Mechanical Properties Parameter and Technical Requirement of the Four Standards

表3 4本標準面密度技術(shù)要求對比Tab.3 Surface Density Technical Requirement of the Four Standards

各標準技術(shù)要求有較大的差別，不同的板厚、不同的類型，其技術(shù)要求各不相同。文獻［7］規(guī)定90 mm、100 mm、120 mm、150 mm、180 mm、210 mm 板厚和不同類別各性能參數(shù)的技術(shù)要求，文獻［8，10］規(guī)定90 mm、120 mm、150 mm 板厚各試驗參數(shù)的技術(shù)要求，文獻［9］規(guī)定90 mm、120 mm板厚各試驗參數(shù)的技術(shù)要求。

2.1 面密度

由表3對比可知，面密度因板厚不同而不同，不同的標準相同的板厚之間也存在差異。其中，文獻［7］中不同的種類的墻板面密度也有不同，充分考慮了不同材料的密度差異性。

2.2 抗彎破壞荷載

由表2對比可知，文獻［7］中抗彎破壞荷載因板厚和種類不同而不同，板厚較小的墻板技術(shù)要求較低。文獻［8-9］技術(shù)要求為固定值。而文獻［10］技術(shù)要求為4本標準中要求最低。

2.3 抗壓強度

由表2對比可知，文獻［7］中抗壓強度因不同類型而要求不同，另外3 本標準為固定值，不受類型的影響。文獻［10］中的抗壓強度技術(shù)要求和文獻［7］中混凝土條板的技術(shù)要求相同，比其他類型和其他標準要求較高。

2.4 抗彎破壞荷載

由表2 對比可知，文獻［7-9］中軟化系數(shù)對石膏條板都作了另外要求，且要求較其他材料的條板低。其中文獻［9］中規(guī)定的普通石膏條板要求最低。

2.5 含水率

由表2 對比可知，文獻［7］中含水率因使用地區(qū)不同而不同，使用地區(qū)由年平均相對濕度分為3 個地區(qū)，其中濕度越小的地區(qū)要求越高。另外3本標準為固定值，不受使用地區(qū)的影響，文獻［8］技術(shù)要求較高，和文獻［7］中干燥地區(qū)技術(shù)要求相同。

2.6 干燥收縮值

由表2 對比可知，文獻［7］中因不同類型而不同，混凝土條板和復合條板要求較高。另外3本標準為固定值，不受類型的影響，與文獻［7］中水泥條板和石膏條板相同。

3 主要試驗方法

輕質(zhì)墻板的物理力學性能試驗試驗方法，基本上都是在產(chǎn)品標準里有規(guī)定，不同產(chǎn)品標準里的試驗方法既有共通之處，也有差異之處。本文將4 本常用的墻板標準物理力學試驗方法的差異性進行對比分析，如表4所示。

由表4 對比可知，4 本標準中抗沖擊性能、抗彎破壞荷載、軟化系數(shù)、吊掛力試驗方法有差異，其他參數(shù)試驗方法均相同。

表4 4本標準對應物理力學性能試驗方法差異對比Tab.4 Mechanical Properties Parameter Testing Method of the Four Standards

抗沖擊性能是將3 塊條板用專用砂漿拼接在一起，24 h 后將垂直懸掛在1∕2 板高處裝有30 kg 重的砂袋以繩長為半徑與板面垂直的平面拉開，使砂袋提高500 mm，然后自由擺動下落，反復5 次，目測板面有無貫通裂縫。其中，文獻［7］試驗方法要求板條長度≥2.4 m，其他3本標準要求板條長度≥2.0 m。

抗彎破壞荷載是將條板平放在兩個支座上，用堆荷方式從兩端向中間均勻加荷，分5 級加載至標準要求板重的倍數(shù)，靜置一段時間后，繼續(xù)分級加荷直至斷裂破壞。其中，文獻［7］試驗方法要求板條長度≥2.4 m，其他3本標準要求板條長度≥2.0 m。文獻［10］中要求加載至規(guī)定自重倍數(shù)的荷載后靜置2 min，其他3本標準要求加載至規(guī)定自重倍數(shù)的荷載后靜置5 min。

軟化系數(shù)是將兩組做抗壓強度樣品，一組放在烘箱內(nèi)烘至恒重，另一組放入20±2 ℃的水中浸泡72 h，然后兩組樣品分別做抗壓強度，飽和含水狀態(tài)下試件的抗壓強度平均值與絕干狀態(tài)下試件的抗壓強度平均值的比值即為軟化系數(shù)。文獻［7，9］中軟化系數(shù)因不同材料烘干溫度不同，分別為105 ℃、50 ℃、60 ℃；文獻［8］規(guī)定烘干溫度為105 ℃；文獻［10］規(guī)定烘干溫度為60 ℃。

吊掛力是在條板上安裝吊掛件，通過吊掛件的圓孔，分兩級施加荷載，第一級加荷500 N 靜置2 min，第二級再加荷500 N 靜置24 h，觀察吊掛取周圍板面有無寬度超0.5 mm以上的裂縫。文獻［7］中吊掛力要求在板高2.0 m 處安裝吊掛件，而文獻［8-10］則要求在板高1.8 m處安裝吊掛件。

4 案例分析

⑴某工程項目，使用出廠檢驗標準為文獻［10］，板厚90 mm 的輕質(zhì)墻板，出廠檢驗合格。工程使用前進行常規(guī)見證送檢至某第三方檢測機構(gòu)，委托時檢驗標準填寫為文獻［9］，檢驗結(jié)果為抗彎破壞荷載不合格。就檢測環(huán)節(jié)進行原因分析，委托方送檢的樣品實際是按照文獻［10］進行生產(chǎn)，抗彎破壞荷載標準要求在條板上施加1 倍自重的荷載，靜置2 min，繼續(xù)加荷至破壞。而由于送樣人誤將檢驗標準填寫為文獻［9］，試驗人員按照送樣人填寫的檢驗標準進行抗彎破壞荷載試驗，在條板上施加了1.5倍自重的荷載，實際試驗荷載遠遠超出條板本身的設計抗彎破壞荷載，導致檢測結(jié)果不合格。相反，如果將按照文獻［9］生產(chǎn)的條板，采用文獻［10］進行抗彎破壞荷載試驗，最終試驗結(jié)果可能會顯示合格，但是可將該試驗結(jié)果視為無效，因為實際試驗荷載還沒有達到條板本身的設計值，該檢測結(jié)果無法反映輕質(zhì)條板的真實質(zhì)量，可能會直接影響工程質(zhì)量和安全性。

⑵某工程項目，使用出廠檢驗標準為文獻［7］，板厚90 mm 的復合條板。工程使用前進行常規(guī)見證送檢至某第三方檢測機構(gòu)，委托時將類型填寫為混凝土條板，抗壓強度檢驗結(jié)果4.5 MPa，不合格。就檢驗標準技術(shù)要求進行原因分析，委托方送檢的實際樣品為復合條板，標準要求抗壓強度≥3.5 MPa 即合格，檢測人員在出具報告時按照送樣人員填寫的混凝土條板對抗壓強度進行評定，混凝土條板的抗壓強度技術(shù)要求為≥5.0 MPa。混凝土條板的技術(shù)要求遠大于復合條板的技術(shù)要求，導致了抗壓強度檢測結(jié)果判定為不合格。

5 結(jié)語

通過從適用范圍和標準起源對不同種類建筑用輕質(zhì)墻板常用標準進行對比，從主要性能參數(shù)和試驗方法對不同種類建筑用輕質(zhì)墻板物理力學性能差異性的分析研究。建筑用輕質(zhì)墻板在工程中送檢、檢測、使用、驗收等實際應用過程中，需結(jié)合項目設計要求或相關規(guī)定，按照廠家生產(chǎn)標準，選用適宜的標準進行檢驗和評定，從而為建筑用輕質(zhì)墻板在質(zhì)量控制上起到一定的保障作用。