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建筑砂漿復合外加劑的研制與應用
發布人:jobin 發布時間:2009年11月25日 被瀏覽 3709
建筑砂漿性能的優劣直接影響建筑砌體工程的質量。傳統砂漿主要由水泥、砂、石灰膏和水組成,其中石灰膏對砂漿的質量和施工性能有重要影響,該類砂漿收縮大、工作性能與保水性能較差,易造成砌體砂漿層空鼓、開裂、強度下降等工程質量事故的發生。為改善建筑砂漿的性能,在施工中開始應用砂漿外加劑。但是對現有的建筑砂漿外加劑的應用情況進行研究,發現目前建筑市場應用的這些砂漿外加劑的實際效果并不理想,不同程度地存在著質量問題。主要表現為: 有的產品對改善砂漿的工作性能有明顯效果,但砂漿強度差; 有的產品提高了粘接強度, 但泌水嚴重、稠度差, 工作性能不理想。為此,本課題根據水泥水化機理,綜合考慮各種成分的作用,選用高分子化合物與無機材料為主體,復合其它助劑,研制了一種新型的建筑砂漿復合外加劑,在混合砂漿中代替全部石灰膏,在水泥砂漿中可減少水泥用量。該建筑砂漿復合外加劑不僅能顯著改善砂漿的流動性和保水性,而且能明顯提高砂漿的各項性能。
1 原料與制備工藝
1. 1 原料與配方
    根據建筑砂漿復合外加劑的性能要求,確定復合外加劑包括保水增稠成分、引氣成分、減水成分等組成。以建筑砂漿的工作性、抗壓強度及抗收縮性能等為目標,利用正交設計試驗,對建筑砂漿復合外加劑的配方進行了優化。具體的原料組分和優化配方見表1。
1. 2 制備工藝
將計量好的各種原料加入到雙螺旋錐形混合機中, 攪拌3~5min,即可出料包裝。
2 性能測試
    砂漿試件的制備、砂漿的工作性、凝結時間、砂漿抗壓強度等性能的測定,根據《建筑砂漿基本性能試驗方法》(JGJ70-90)和《砌筑砂漿配合比設計規程》(JGJ/T98-2000) 中規定的方法進行測試。復合外加劑的減水率和泌水率比在基準砂漿和受檢砂漿稠度基本穩定的條件下,按《混凝土外加劑》(GB8076-1997) 中規定的方法進行測試。基準砂漿為按標準規定的試驗方法配制的不摻復合外加劑的砂漿。受檢砂漿按標準規定的試驗方法配制的摻水泥用量1‰的復合外加劑的砂漿。受檢砂漿的基本性能的測定結果見表2。
3 建筑砂漿復合外加劑的作用
3. 1 對新拌砂漿工作性的影響
    工作性是評價砂漿性能的重要指標,砂漿的工作性主要指流動性和保水性。建筑砂漿復合外加劑含有保水增稠組分,具有良好的保水、增稠效果。摻復合外加劑的砂漿的分層度分別符合砌筑砂漿和抹灰砂漿的技術要求,能顯著改善砂漿的流動性和保水性,使砂漿松軟,不易泌水,砂漿的施工性能十分優良。建筑砂漿復合外加劑含有減水組分,在滿足砂漿稠度要求的前提下,用水量可以減少15%以上。摻復合外加劑的砂漿的凝結時間比基準砂漿延長60min,凝結時間的延長對施工操作是有利的。
3. 2 對砂漿抗壓強度的影響
    砂漿的抗壓強度是其性能檢驗的主要依據,尤其是對砌筑砂漿來講,抗壓強度更為重要。摻入復合外加劑,對砂漿的抗壓強度無不良影響,且隨齡期的延長,抗壓強度逐漸增大。在齡期28d 時,摻入復合外加劑的砂漿同期強度提高10%以上。復合外加劑完全不同于砂漿微沫劑,外加劑的摻入不僅改善了砂漿的和易性,使施工易于操作,而且能激發水泥顆粒的水化,提高水泥砂漿的強度及磚砌體之間的粘結性。由于使用復合外加劑配制的砂漿強度有所提高,故現場施工可適當增大砂灰比,一般可減少水泥用量10%~15%,可降低施工成本。
3. 3 對砂漿收縮性能的影響
    復合外加劑的摻入可改善砂漿的收縮性能,降低了砂漿的濕漲干縮性,減少硬化砂漿的起殼、開裂等弊病,同時在砂漿中還起到擴散水泥、乳化水泥的作用,砂漿的飽滿度、內聚性和粘接力也有提高。復合外加劑可以完全替代石灰膏,而不影響砂漿的工作性和強度。復合外加劑具有表面活性作用,通過攪拌產生引氣作用,在砂漿中引入了大量穩定而細小的氣泡,使砂漿含氣量適量增加,使砂漿體積不減少,同時對砂漿的耐久性也具有很好的改善。與基準砂漿相比,在相同質量比時體積增加,在不影響砂漿強度的情況下,適當調整砂灰比例后,其砂漿體積比仍可達到或超過混合砂漿。
4 應 用
    復合外加劑呈均勻細粉狀,易溶于水,運輸及使用十分方便,并已在多項建筑工程上進行試用,效果較理想。
(1) 復合外加劑的摻量為水泥用量的1‰,使用時不需預先用水溶化,直接加入砂漿拌合料中即可;
(2) 按水泥、外加劑、砂子的次序,先后加入攪拌機中,并預先攪拌數秒后,再加水攪拌,攪拌時間需增加2~3min;
(3) 復合外加劑具有減水作用,拌制時應比普通砂漿減少用水15%以上。
(4) 砌筑材料(磚、砌塊等)和墻面的表面處理,以及操作要求與傳統砂漿施工一樣。應嚴格按照GB50203-2002《砌體工程施工質量驗收規范》和JGJ98-2000《砌筑砂漿配合比設計規程》進行施工。
5 結 論
     建筑砂漿復合外加劑是選用高分子化合物與無機材料為主體,復合其它助劑,研制成功的一種新型的砂漿外加劑,具有優良的技術指標; 對砂漿的改性具有明顯的作用,少量摻入就能改善新拌砂漿的工作性和硬化砂漿的力學性能。建筑砂漿復合外加劑安全、無毒、無放射性和無腐蝕性,生產工藝簡單,成本低,具有很好的經濟效益和社會效益,是有發展前景的新一代砂漿外加劑。
參考文獻
[1] 熊大玉, 王小虹. 混凝土外加劑[M]. 北京: 化學工業出版社, 2002.119~123.
 
原作者: 王克誠 沈玉龍 

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