高效建筑砂漿外加劑的性能研究

楊海生

摘? ? 要：在社會高速發(fā)展下，我國社會經(jīng)濟(jì)水平不斷提升，促進(jìn)了城市現(xiàn)代化建設(shè)的進(jìn)行，出現(xiàn)了越來越多的建筑工程設(shè)施，在具體建筑施工的過程中，建筑砂漿外加劑是一種必不可少的建筑材料，現(xiàn)在國內(nèi)的超過三分之二的在建建筑仍然將磚塊等作為墻體材料，而使磚塊之間連接固定所用到的就是建筑砂漿，傳統(tǒng)的建筑砂漿為水泥砂漿和混合砂漿，但是這種傳統(tǒng)砂漿對于穩(wěn)定墻體來說不一定是最好的選擇。隨著科技的進(jìn)步，很多建筑工程采用高效建筑砂漿外加劑來是墻體的穩(wěn)定程度得到進(jìn)一步的提高，這就是sG系列高效建筑砂漿外加劑。本文對SG系列高效建筑砂漿外加劑在建筑施工中的運(yùn)用進(jìn)行了詳細(xì)的探討和其性能的分析，意在使建筑工程的質(zhì)量得到更好的改善。

關(guān)鍵詞：建筑砂漿外加劑;砌筑砂漿;抹灰砂漿

1? 引言

目前，我們國家的建筑工程中有大約60%的建筑物是使用磚以及砌塊等物體進(jìn)行墻體的砌筑施工。在施工過程中，砌筑、抹灰的施工過程中所使用的建筑砂漿都是以水泥砂漿或者混合砂漿為主，SG系列中的高效建筑砂漿外加劑是一種可以提高水泥性能的添加劑，可以顯著的提高建筑砂漿的和易性以及保水性，明顯提高了水泥的使用性能，為了后期人們的施工提供了很大的便利。

2? 概述

砌筑、抹灰施工中使用的建筑砂漿都為水泥砂漿或混合砂漿。所謂混合砂漿就是在水泥砂漿中摻加一定量的石灰膏或石灰粉，以改善其和易性，使之容易施工操作。但由于石灰質(zhì)量不穩(wěn)定，導(dǎo)致所配制的砂漿強(qiáng)度低、粘結(jié)性差，影響砌體工程質(zhì)量，而且由于石灰粉摻加時粉塵大，施工現(xiàn)場勞動條件差，環(huán)境污染嚴(yán)重，不利于文明施工。因此，如何提高和穩(wěn)定建筑砂漿的質(zhì)量，改善施工操作條件等是建筑施工中亟待研究解決的現(xiàn)實問題。國外建材市場采用干拌料商品供應(yīng)砌筑、抹灰用砂漿材料，使用較方便，性能較穩(wěn)定，但成本很高。SG系列高效建筑砂漿外加劑（以下簡稱SG系列外加劑）是一種新型的水泥砂漿拌合物添加劑，它完全不同于微沫劑，它的摻入不僅能顯著改善建筑砂漿的和易性和保水性，而且能明顯提高水泥砂漿的各項性能指標(biāo)。

3? 添加劑對建筑砂漿的影響

3.1? SG系列外加劑對砂漿強(qiáng)度的影響。

（1）對抗壓強(qiáng)度的影響砂漿的抗壓強(qiáng)度是性能檢驗的主要依據(jù)，我們對摻有SG-l系列外加劑砂漿及基準(zhǔn)砂漿的試塊作了一系列抗壓強(qiáng)度對比試驗。可見，砂漿中SG-l型外加劑的摻入，當(dāng)控制砂漿稠度基本一致時，砂漿抗壓強(qiáng)度隨著外加劑摻量增加而呈增加趨勢，直至摻量為水泥用量的0.3%時達(dá)最高值，隨后略有下降，但在摻量為0.5%時仍比基準(zhǔn)砂漿的強(qiáng)度高。其中摻量在0.2%～0.3%效果較顯著，因此摻量為0.2%較合適，這樣在施工中即使摻量略有波動，也不會造成砂漿強(qiáng)度的下降。影響砂漿抗壓強(qiáng)度的因素比較多，其中砂的細(xì)度對砂漿抗壓強(qiáng)度影響較大，選用中砂砂漿的抗壓強(qiáng)度有明顯提高。對不同砂灰比的砂漿抗壓強(qiáng)度也作了試驗。通過試驗可知，隨著用砂量的增加，摻SG-1型外加劑的砂漿抗壓強(qiáng)度逐漸下降。（2）對抗剪強(qiáng)度的影響。砌筑砂漿的粘接性能好壞比其抗壓強(qiáng)度更為重要，因此砂漿的抗剪強(qiáng)度更能反映砌筑特性的要求。水泥砂漿中摻加SG系列外加劑后，抗剪強(qiáng)度大大高于同配比的基準(zhǔn)砂漿及混合砂漿，可提高1～2倍。從試驗結(jié)果看，用摻SG系列外加劑砂漿粘結(jié)的紅缸磚試件的抗剪強(qiáng)度比基準(zhǔn)砂漿的抗剪強(qiáng)度高3～4倍。在砂漿磚砌體抗剪強(qiáng)度試驗中發(fā)現(xiàn)：摻SG系列外加劑砂漿與磚表面的粘結(jié)很牢固，試件在試驗中均破壞在砂漿層內(nèi)，而基準(zhǔn)砂漿試件的破壞均發(fā)生在砂漿面與磚表面之間;混合砂漿試件破壞時，砂漿呈粉碎性破壞，而磚面上基本沒有粘上砂漿。

3.2? SG系列外加劑對砂漿的用水量以及對凝結(jié)時間的影響

在砂漿中摻入SG系列的添加劑，加水?dāng)嚢柚蟀l(fā)現(xiàn)，砂漿的用水量下降非常明顯，并且與之前未加入添加劑時砂漿用水量相比在粘稠度非常接近的時候用水量下降大約10%左右，更有甚者用水量下降大約30%左右。還有一點就是在摻入SG系列的外加劑之后，混凝土的初凝時間以及終凝時間稍有變化，相比之前的凝結(jié)時間而言時間都增長了，但是時間的變化量不大，混凝土的凝結(jié)時間增加對于施工過程中的一些操作是非常有利的，所以這種性能被改變并無大礙。

3.3? 減水劑對3D打印建筑砂漿流變性能的影響

試驗中固定水灰比為0.4，砂灰比為1.5，F(xiàn)X、KHC、HMC、緩凝劑摻量（均按占水泥質(zhì)量計，下同）分別為0.5%、0.05%、0.2%和0.06%，研究減水劑摻量（均按占水泥質(zhì)量計，下同）分別為0.15%、0.30%、0.45%、0.60%時對3D打印建筑砂漿表觀黏度、觸變性能和流變性能的影響，結(jié)果可見，隨著剪切速率的增加，3D打印建筑砂漿的表觀黏度先降低后趨于穩(wěn)定;當(dāng)剪切速率小于20s-1時，隨減水劑摻量的增加，表觀黏度逐漸降低，當(dāng)剪切速率大于20s-1時，隨剪切速率變化，不同減水劑摻量的漿體的表觀黏度趨于一致。這是因為隨著減水劑摻量的增加，其同時會引入一定數(shù)量的微小氣泡，微小氣泡與水泥顆粒間產(chǎn)生電性斥力，由于高效減水劑的吸附分散作用增加了水泥顆粒間的滑動能力，降低了砂漿的表觀黏度。隨著剪切速率的增大，漿體剪切變稀，剪切分散速率對漿體的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過減水劑對絮凝體的分散作用，使各體系處于一個相對穩(wěn)定的狀態(tài)，表現(xiàn)為不同減水劑摻量的漿體表觀黏度接近且保持不變。當(dāng)減水劑摻量較低時，3D打印建筑砂漿的觸變性最大;減水劑摻量稍微增大，觸變性大幅減小;繼續(xù)增大減水劑摻量，觸變性基本不變。當(dāng)減水劑摻量較低時，打印建筑砂漿內(nèi)部存在未破壞的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大的絮凝體，受到剪切應(yīng)力而發(fā)生塑性變形。當(dāng)減水劑的摻量達(dá)到飽和時，減水劑的摻量對砂漿的觸變性影響較小。隨著減水劑摻量的增加，塑性黏度先降低后升高，屈服應(yīng)力呈現(xiàn)下降的趨勢。當(dāng)減水劑摻量為0.30%時，塑性黏度最低為2.46Pa·s，屈服應(yīng)力降低為83.1Pa;繼續(xù)增加減水劑摻量，塑性黏度增加。這是由于高效減水劑的吸附分散作用使3D打印建筑砂漿的塑性黏度及屈服應(yīng)力降低，但當(dāng)減水劑摻量達(dá)到飽和以后，3D打印建筑砂漿的流變參數(shù)達(dá)到最小值，繼續(xù)增加減水劑摻量，塑性黏度反而有所回升。

4? 結(jié)語

眾所周知，新型材料可以提高建筑材料的使用性質(zhì)，幫助人們更方便的施工。SG系列的外加劑可以非常明顯的改變建筑砂漿拌合物的和易性以及保水性能。在摻入SG系列的外加劑后可以使砂漿變得松軟，不會輕易的分層，不泌水，便于施工時工人操作。并且由于摻入的添加劑可以增強(qiáng)混凝土砂漿的強(qiáng)度，所以現(xiàn)場的施工過程中可以增加灰砂比，所以從另一方面來講減少了成本的投入。經(jīng)過多次實驗總結(jié)，使用這種添加劑每立方砌筑砂漿可以節(jié)約30～50元，它的研制和開發(fā)對社會，對人類的進(jìn)步都有著非常顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

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