干拌砂漿SY－1型塑化劑的研制

楊 軍，姜 皓，謝秋柏

（1.長(zhǎng)春工程學(xué)院土木工程學(xué)院；2.后勤處，長(zhǎng)春 130012）

0 引言

隨著我國(guó)建筑業(yè)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，新型的材料將逐步取代傳統(tǒng)的材料，我國(guó)的建筑工程中大多采用了新型砌塊，取代了傳統(tǒng)的燒結(jié)黏土磚、砌塊等墻體材料在全國(guó)大量的使用。砌筑抹灰施工中分別采用2種砂漿：一種為水泥砂漿，另一種為混合砂漿，混合砂漿就是在水泥砂漿中增加一定量的石灰膏和石灰粉，以改善其和易性，但這一傳統(tǒng)的做法不利于環(huán)保，施工時(shí)偏差較大，配制強(qiáng)度也難以保證達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，影響因素太多。在國(guó)外，傳統(tǒng)的砌筑砂漿早已采用商品供應(yīng)砌筑，抹灰用砂漿材料，如同我國(guó)商品混凝土，質(zhì)量好，使用方便。而我國(guó)在干拌砂漿的研究與生產(chǎn)方面則剛剛起步，特種砂漿及保溫砂漿也有大批量生產(chǎn)與供應(yīng)，唯獨(dú)砌筑砂漿與抹灰砂漿還很少用，其主要原因?yàn)槌杀据^高，不為施工單位所接受，為此，我們針對(duì)這一問題進(jìn)行了研究。在水泥、粉煤灰配制的水泥砂漿基礎(chǔ)之上，研究一種新型的塑化劑，即SY－1型塑化劑，系由松香酸鈉、聚乙烯醇，經(jīng)塑合反應(yīng)而成，取代傳統(tǒng)的石灰膏和石灰粉。將SY－1型外加劑內(nèi)摻于砌筑砂漿之中，使其和易性和保水性滿足混合砂漿的技術(shù)要求。并且使其配制的混合砂漿各項(xiàng)技術(shù)性能指標(biāo)優(yōu)于傳統(tǒng)的混合砂漿各項(xiàng)技術(shù)性能指標(biāo)。

1 試驗(yàn)原材料

試驗(yàn)原材料的選擇確定與分析

（1）水泥

長(zhǎng)春亞泰水泥廠生產(chǎn)的P.C32.5強(qiáng)度等級(jí)水泥，其性能見表1。

表1 水泥物理力學(xué)性能

（2）粉煤灰

長(zhǎng)春熱電一廠II級(jí)粉煤灰，其性能見表2。

表2 粉煤灰物理力學(xué)性能

（3）細(xì)集料——砂

采用天然河砂，干拌砂漿用砂應(yīng)符合《普通混凝土用砂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法》的規(guī)定。我們采用長(zhǎng)春市九臺(tái)飲馬河產(chǎn)天然河砂，基本物理性能見表3。

表3 天然河砂的物理性能

2 塑化劑反應(yīng)機(jī)理及物理力學(xué)性能

2.1 砂漿配合比

砂漿配合比，按CJG98—2000《砌筑砂漿的配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》設(shè)計(jì)，按JGJ/T70—2009《建筑砂漿基本性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》制備試件，測(cè)定砂漿的物理力學(xué)性能，使其預(yù)期達(dá)到指標(biāo)，根據(jù)技術(shù)規(guī)范《干拌砂漿應(yīng)用》中的指標(biāo)進(jìn)行評(píng)定。

2.2 SY－1塑化劑的反應(yīng)機(jī)理

SY－1型塑化劑，系由松香酸鈉、聚乙烯醇，經(jīng)塑合反應(yīng)而成，取代傳統(tǒng)的石灰膏和石灰粉，是由有機(jī)高聚物和無(wú)機(jī)化學(xué)外加劑復(fù)合的引氣型液體外加劑，屬陰離子活性材料，可降低溶液表面張力，經(jīng)加水?dāng)嚢璁a(chǎn)生封閉而微小的氣泡，它可分散水泥顆粒，在砂漿中摻入該塑化劑，提高砂漿保水性，和易性好，流動(dòng)性和黏聚性各種性能皆優(yōu)于傳統(tǒng)的混合砂漿。

SY－1型塑化劑攪拌砂漿產(chǎn)生的微泡穩(wěn)定性好，其微泡間距一般在0.25～2.5mm，這樣使水泥水化反應(yīng)充分，改善了砂漿的和易性。塑化劑制備的濃縮時(shí)間應(yīng)嚴(yán)格控制，經(jīng)實(shí)驗(yàn)研究控制在2h為最佳，在施工過程中加入10倍的水予以稀釋。

2.3 SY－1型塑化劑的制作

砌筑、抹灰砂漿塑化劑的制法如下：按松香︰氫氧化鈉︰水的重量比為10︰1︰10，將水、氫氧化鈉加入水浴鍋中加熱到60℃，再將粒徑為1mm的松香粉末均勻加入；按聚乙烯醇∶水的重量比為10︰80，加入聚乙烯醇和水，待松香全部溶解，成為淺黃色稠體，繼續(xù)沸煮2個(gè)小時(shí)，濃縮成暗棕色的膏狀體。塑化劑用水稀釋，得到稀釋的塑化劑，按砂漿重量與稀釋的塑化劑的重量比為10 000︰2～3，把稀釋的塑化劑加入到砂漿中，攪拌均勻，即可使用。

2.4 塑化劑不同摻量砂漿的力學(xué)性能

砂漿抗壓強(qiáng)度是其主要的技術(shù)指標(biāo)，關(guān)系到工程的質(zhì)量，由于塑化劑加入后和易性好了，保水性等指標(biāo)也都得到改善，但不能滿足強(qiáng)度要求，我們對(duì)所研究的塑化劑進(jìn)行了大量的試驗(yàn)，根據(jù)加量不同得出不一樣的強(qiáng)度結(jié)果，隨著塑化劑的增加，強(qiáng)度也會(huì)隨著降低。為此，得出最大量不超過萬(wàn)分之三，一般控制在萬(wàn)分之2.5為宜的結(jié)論。見表4～5。

表4 SY－1塑化劑不同加入量抗壓強(qiáng)度

表5 摻入SY－1型塑化劑物理性能

3 對(duì)摻入SY－1型塑化劑的物理力學(xué)性能的結(jié)果分析

3.1 加入SY－1型塑化劑后的力學(xué)性能

從表4中可以看出摻入SY－1型塑化劑的抗壓強(qiáng)度結(jié)果，研制出粉煤灰系列干拌砂漿再分別配以SY－1型塑化劑的混合砂漿。粉煤灰摻量70%加入SY－1型塑化劑可配制出M2.5的混合砂漿，粉煤灰摻量65%加入SY－1型塑化劑可配制M5.0的混合砂漿，粉煤灰摻量60%加入一定量SY－1型塑化劑可配制M7.5的混合砂漿，粉煤灰摻量55%加入適量的SY－1型塑化劑可配制M10.0的混合砂漿，摻入50%的粉煤灰加入一定適量的SY－1型塑化劑可配制M15.0的混合砂漿。粉煤灰摻入45%～50%時(shí)加入SY－1型塑化劑，配制出 M25.0—M30.0混合砂漿，因?yàn)椴怀Ｓ?，在這里就不做研究討論。

從表4的力學(xué)性能試驗(yàn)結(jié)果中看出，各個(gè)強(qiáng)度等級(jí)的混合砂漿，粉煤灰的摻入量是一定的。SY－1型塑化劑的加入對(duì)其影響是很大的，隨著SY－1型塑化劑的加量增加，其強(qiáng)度是下降的。尤其是加入量大于0.3‰時(shí)，強(qiáng)度下降明顯。通過大量的實(shí)驗(yàn)，證明采用0.25‰加入量較為合理，但應(yīng)該與SY－1型塑化劑研制的濃縮倍數(shù)是有關(guān)聯(lián)的，加入量應(yīng)控制在萬(wàn)分之2～3。

3.2 摻入SY－1型塑化劑后，其混合砂漿的物理性能

研制的SY－1型塑化劑分別按0.1‰～0.3‰分別加入 M15.0、M10.0、M7.5、M5.0、M2.5，5個(gè)強(qiáng)度等級(jí)的混合砂漿中，分別對(duì)其稠度、分層度、保水率、凝結(jié)時(shí)間、密度等物理性能加以研究。

密度的試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著SY－1型塑化劑的加入，減少用水量，含氣量增加，和易性較好，其稠度也增大，分層度減小，保水率增加，強(qiáng)度也略有下降，凝結(jié)時(shí)間延長(zhǎng)。通過試驗(yàn)，對(duì)SY－1型塑化劑進(jìn)行濃縮，濃縮的倍數(shù)增大后，加入量減少，這樣，有利于控制加入量。在加入時(shí)稀釋時(shí)控制好用水量，才能保證其質(zhì)量，實(shí)驗(yàn)得出其加入量0.25‰為最佳，少了滿足不了其物理性能，多了其強(qiáng)度滿足不了要求，尤其后期強(qiáng)度下降明顯，凝結(jié)時(shí)間也將延長(zhǎng)。

SY－1型塑化劑加入量的計(jì)算，一般計(jì)算按1m3砂漿密度來(lái)計(jì)算其外加劑的加入量。在試驗(yàn)過程中按此加入量進(jìn)行加入，經(jīng)過試驗(yàn)表明，這樣偏差較大，影響試驗(yàn)結(jié)果，將膠結(jié)料的總量計(jì)算摻入SY－1型塑化劑的量。這樣有利于質(zhì)量控制，參照混凝土的配合比外加劑的設(shè)計(jì)計(jì)算，這樣，就滿足了砂漿配合比設(shè)計(jì)計(jì)算，物理力學(xué)性能均能滿足要求。

4 SY－1型塑化劑發(fā)展前景

SY－1型塑化劑的研制，將為干拌砂漿增加一個(gè)新品種，有著十分廣闊的發(fā)展前景。干拌砂漿生產(chǎn)廠家雖然多，但生產(chǎn)干拌砌筑砂漿的少之又少，究其原因是其成本較現(xiàn)場(chǎng)攪拌制作的砂漿成本高，這樣制約了干拌砌筑砂漿的推廣應(yīng)用，SY－1型塑化劑，用量在0.25‰，而且根據(jù)強(qiáng)度不同高摻量加入粉煤灰，這樣就降低了其成本，使用也較為方便，使施工質(zhì)量得到保證，速度也加快，更加滿足環(huán)保環(huán)境要求。

SY－1型塑化劑在應(yīng)用過程中，尚存在著以下問題質(zhì)量，質(zhì)量濃度倍數(shù)和加入量要嚴(yán)格控制好，施工現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量如存在大的偏差就會(huì)導(dǎo)致工程質(zhì)量事故，施工現(xiàn)場(chǎng)沒有精確的計(jì)量，就會(huì)影響其質(zhì)量。為此，應(yīng)按膠結(jié)材料用量比值，做好包裝，這樣就不能因加入量不準(zhǔn)確而使其質(zhì)量難以保證。

SY－1型塑化劑以其良好的保水性，使其和易性得到明顯的改善。具有傳統(tǒng)砌筑砂漿無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，其成本與傳統(tǒng)的混合砂漿相差無(wú)幾，綠色環(huán)保，符合我國(guó)的生產(chǎn)政策。隨著環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，城市嚴(yán)禁使用現(xiàn)場(chǎng)攪拌砂漿干拌砂漿，尤其砌筑干拌砂漿將越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于建筑中。

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［2］權(quán)躍，楊光廷.干混砂漿原材料簡(jiǎn)述［J］.混凝土，2002（10）：63－64.

［3］趙自勤，胡國(guó)平.干粉料與建筑砂漿商品化優(yōu)勢(shì)［J］.江西建材，2001（2）：34－36.