綠色環(huán)保自流平干粉砂漿的研究

杜林航 劉德春 杜利成

1.信息產(chǎn)業(yè)電子第十一設(shè)計(jì)研究院科技工程股份有限公司；2.西南科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院

1 緒論

目前自流平干粉材料向環(huán)保、高性能方向發(fā)展，除了流動(dòng)度大、凝結(jié)時(shí)間短、滿足強(qiáng)度要求外，還要求干縮率小、抗沖擊性能高、耐磨性強(qiáng)等特點(diǎn)。另外，在原材料的選擇和配方的設(shè)計(jì)上要求更合理，達(dá)到技術(shù)先進(jìn)性和經(jīng)濟(jì)合理性的有機(jī)結(jié)合。本文著重對(duì)綠色環(huán)保自流平干粉砂漿的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行了研究，可供參考。

2 實(shí)驗(yàn)

2.1 實(shí)驗(yàn)原料

2.1.1 水泥

本文選用的是四川省江油雙馬水泥廠生產(chǎn)的42.5R 硅酸鹽水泥為主，硫鋁酸鹽水泥52.5為輔。

2.1.2 膨脹劑

選用了本地常用的無(wú)水石膏作為膨脹源，以補(bǔ)償自流平砂漿硬化后的收縮。

2.1.3 保水劑

甲基纖維素醚是一類(lèi)重要的水溶性高分子化合物，應(yīng)用較廣的是羥丙基甲基纖維素(簡(jiǎn)稱(chēng)HPMC)，它具有優(yōu)良的增稠、乳化、保護(hù)膠體、保持水分等性能。

2.1.4 可再分散乳膠粉

本課題采用德國(guó)wacker公司生產(chǎn)的RE5010N乳膠粉。

2.1.5 減水劑的選擇

為了自流平砂漿的流動(dòng)性、強(qiáng)度等工作性能的要求，特選擇一種高效減水劑F10作為自流平砂漿的專(zhuān)用減水劑，生產(chǎn)廠商為德國(guó)瓦克公司。

2.1.6 砂、水

砂選用的是含泥量低于0.5%且粒徑低于0.02mm的；水則采用的是普通自來(lái)水。

2.2 實(shí)驗(yàn)方法

標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件為空氣溫度23±2℃，相對(duì)濕度50 士5%，試驗(yàn)區(qū)的循環(huán)風(fēng)速低于0.2m/s。實(shí)驗(yàn)流程：先將P.O42.5R 硅酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥、超細(xì)沙、a一半水石膏、纖維素醚、重鈣粉及其他外加劑混合后干攪，接著再水?dāng)?，然后測(cè)試其流動(dòng)性、自愈性，之后待其成型，再進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試和干縮與水中膨脹測(cè)試。

3 結(jié)果與討論

3.1 水泥材料對(duì)凈漿強(qiáng)度的影響

經(jīng)實(shí)驗(yàn)得出：水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量在單純采用普通硅酸鹽水泥或硫鋁酸鹽水泥時(shí)可達(dá)到最小，隨著水泥量增加，需水量也會(huì)發(fā)生變化，從50g升至500g時(shí)，其標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量會(huì)逐漸增加，但增加到一定程度后，其標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量又會(huì)逐漸的減少。

3.2 基礎(chǔ)配方及試配實(shí)驗(yàn)

最優(yōu)配方的確定是按照德國(guó)瓦克公司提供的基礎(chǔ)配方，在這個(gè)基礎(chǔ)配方的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了一系列的實(shí)驗(yàn)，最終得到了最優(yōu)配方。

表1 自流平干粉砂漿最優(yōu)配方

3.3 最優(yōu)配方物理性能的測(cè)定

表2 自流平干粉砂漿最佳配方的基本性能

表3 不同時(shí)間的收縮應(yīng)變（單位mm）

表4 抗沖擊性測(cè)試（每?jī)蓚€(gè)點(diǎn)的距離大于50mm）

從表4得知，根據(jù)公式干縮率為：故滿足要求。從表2得知其抗折、抗壓強(qiáng)度滿足要求，自愈性能良好，流動(dòng)度大且凝結(jié)時(shí)間短，完全滿足要求。

抗沖擊性測(cè)試，按照實(shí)驗(yàn)方法，用1000 g±15g鋼球從lm高度自由落下，檢測(cè)其是否會(huì)出現(xiàn)底板脫離或開(kāi)裂情況，均未出現(xiàn)上述情況。從表4可知，未出現(xiàn)開(kāi)裂、脫落現(xiàn)象，抗沖擊性能良好。究其原因，可能是可分散乳膠粉和其他外加劑的融入提升了自流平干粉砂漿的性能，再加上加入了纖維素醚，可有效縮減聚灰比，提升砂漿的綜合性能。將復(fù)合摻和料及聚合物加入砂漿中攪拌，會(huì)在一定程度上降低砂漿的早期強(qiáng)度，因此，可適當(dāng)加入高效減水劑，避免砂漿中流入水分，但又不會(huì)導(dǎo)致砂漿處在密閉狀態(tài)，水蒸氣也能得以擴(kuò)散，如此一來(lái)，以上問(wèn)題也能得到解決，砂漿的抗沖擊性能及綜合性能也能得到提升。

4 結(jié)論

（1）通過(guò)分析水泥材料對(duì)凈漿性能的影響，發(fā)現(xiàn)普通硅酸鹽42.5R和硫鋁酸鹽水泥52.5在實(shí)驗(yàn)當(dāng)中的最佳比例，并分析兩種水泥對(duì)自流平干粉砂漿產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。

（2）通過(guò)試配，實(shí)現(xiàn)了本土化的最優(yōu)配方，并測(cè)定初始流動(dòng)度達(dá)147mm，20min 后達(dá)152mm；初凝時(shí)間為160min，終凝時(shí)間為270min；抗 折 強(qiáng) 度1d、7d、28 分 別 為2.45MPa、5.2MPa、10.34MPa，抗壓強(qiáng)度分別為11.56MPa、18.5MPa、38.6MPa；且干縮率為0.015%，抗沖擊性能良好。