機制砂對濕拌砂漿性能的影響研究

馬嘯

（武漢源錦商品混凝土有限公司，湖北武漢 430000）

0 引言

傳統(tǒng)自拌砂漿因和易性差、質(zhì)量難以保證、施工強度高、環(huán)境污染嚴重而受到嚴格限制。與傳統(tǒng)的現(xiàn)場攪拌砂漿相比，預(yù)拌砂漿具有質(zhì)量高、性能穩(wěn)定、勞動強度低、環(huán)境污染小等優(yōu)點，有利于文明施工，具有廣闊的應(yīng)用前景。預(yù)拌砂漿包括干混砂漿和濕混砂漿，其中干混砂漿也可稱為干粉或干混砂漿，是由膠凝材料、細骨料、一些外加劑和添加劑等組成的固體混合材料。按一定比例經(jīng)干混工藝制成干粉或顆粒狀固體，散裝或袋裝運至施工現(xiàn)場，加水攪拌后可直接使用。干混砂漿品種繁多，如粘結(jié)砂漿、抹灰砂漿、砌筑砂漿等。它們被廣泛使用。干拌砂漿現(xiàn)場拌水，使用靈活，使用幾乎不受時間限制，存放期長，可隨意使用。

1 濕拌砂漿的優(yōu)點

①新砂漿可以長期施工，避免砂漿的大量浪費和工人攪拌增加造成的砂漿質(zhì)量的大幅波動（由于新拌砂漿凝結(jié)時間短，工人的粗心會導致砂漿硬化結(jié)塊造成浪費。為此，工人有時會在即將凝結(jié)干燥的砂漿中加入大量的水，在墻上攪拌，導致砂漿強度急劇下降，出現(xiàn)大量的塑性裂縫）；②工人掌握好批蕩工作時間，因為新拌濕砂漿保水性好，收水時間相對較長，避免工人在使用新拌砂漿時需要準確掌握砂漿的收水時間，稍有漏收水時間就會造成砂漿難以搓平；③新型濕砂漿施工流暢，手感好，無須再次攪拌即可在地面長期保持良好的施工性能，可大大降低工人的勞動強度；④新型濕砂漿在基層表面具有較高的粘結(jié)強度，能在一定程度上降低墻體空鼓的發(fā)生率；在大型施工中，施工組織簡單快捷，砂漿供應(yīng)及時到位，可以避免現(xiàn)場攪拌效率低、混亂的情況。

2 濕拌砂漿的應(yīng)用現(xiàn)狀

福建省監(jiān)管部門已出臺《建筑用砂管理規(guī)定》，閩建建〔2018〕24 號和全志安建〔2013〕25 號，從這兩個文件中可以看出，純海砂已被嚴格禁止用于拌制濕混砂漿，而河砂資源日益枯竭，機制砂將更多地用于預(yù)拌砂漿。預(yù)拌砂漿是近年來備受關(guān)注和研究的環(huán)保材料。與傳統(tǒng)砂漿相比，預(yù)拌砂漿具有質(zhì)量更高、穩(wěn)定性更好、工程效率更高、環(huán)保等優(yōu)點。①濕拌砂漿品種豐富，能有效適應(yīng)各種施工條件和要求，從而配制不同種類的砂漿，所以在一定程度上，濕拌砂漿能更好地滿足不同工程施工的要求。如砌筑砂漿、抹灰砂漿、地面砂漿等；②產(chǎn)品性能優(yōu)秀。濕拌砂漿在一定程度上實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，機制砂的配比可以嚴格控制，保證濕拌砂漿的質(zhì)量。此外，機制砂可以有效地用于完成濕混砂漿的制備，性價比也會相應(yīng)提高；③具有綠色生產(chǎn)的特點，使用機制砂配制濕拌砂漿會減少原材料的損失；同時，濕混法還能大大抑制粉塵擴散程度，具有綠色生產(chǎn)的特點；④可以節(jié)省人工成本。濕拌砂漿由預(yù)拌砂漿廠提供，然后由攪拌機運輸?shù)街付ǖ攸c，有效降低現(xiàn)場工人的勞動強度，大大提高施工效率?；炷疗髽I(yè)生產(chǎn)濕拌砂漿需要投入較少，但實際回報較大。一些混凝土生產(chǎn)企業(yè)可以在不增加新設(shè)備的情況下生產(chǎn)和制備濕拌砂漿，這對混凝土生產(chǎn)企業(yè)來說是一個很大的優(yōu)勢。預(yù)拌砂漿有兩種：干混砂漿和濕混砂漿。從市場使用量來看，干混砂漿占很大比例，但近年來，濕混砂漿的增長速度很快。從現(xiàn)階段來看，濕拌砂漿的應(yīng)用研究還存在一些問題：一方面，天然砂資源有限，在沿海地區(qū)的使用受到限制，因此在濕拌砂漿中使用機制砂代替天然砂將是一種趨勢；另一方面，配制試拌砂漿的主要原材料細骨料的細度，以及所用天然砂原材料的質(zhì)量差異較大，抗拉粘結(jié)強度低于機制砂，會對砂漿質(zhì)量產(chǎn)生一定影響；普通混合砂漿抹面干燥后粗糙。針對這些問題，本文研究三種不同細度模數(shù)的機制砂對濕拌砂漿稠度、保水性、和易性和收縮性的影響。

3 機制砂對濕拌砂漿的應(yīng)用

3.1 減速器

考慮到運輸過程中的不可控因素，包括濕拌砂漿在施工現(xiàn)場的儲存時間比商品混凝土長得多，因此對砂漿的和易性、凝結(jié)時間和工作性能的穩(wěn)定性都有一定的要求。因此，緩凝劑往往是濕拌砂漿中的重要添加劑。緩凝劑可分為有機和無機兩類。目前，用于濕混砂漿的有機緩凝劑主要是羥基羧酸及其鹽類。以葡萄糖酸鈉和白糖為例，葡萄糖酸鈉的緩凝效果隨著其含量的增加而增強。在水化初期，由于葡萄糖酸鈉的吸附、絡(luò)合和潤濕作用，限制C3S 的水化，阻止CH 的形成，降低水化熱，延緩水化結(jié)構(gòu)的形成。

3.2 纖維

濕混砂漿中使用的纖維可分為化學合成纖維和木質(zhì)纖維。在濕混砂漿中加入適量不同長度的木纖維，可以有效提高砂漿的抗裂性和產(chǎn)品的觸變性。木纖維可以明顯增強砂漿的韌性和抗折能力，在很大程度上可以防止裂縫的產(chǎn)生。然而，木纖維對砂漿耐久性的影響仍需進一步研究。

機制砂JS4 配制的混凝土在透水性、氯離子滲透性和收縮性方面優(yōu)于天然砂混凝土，而三種混合砂配制的混凝土在這方面不如天然砂混凝土。原因是天然砂TS1 和機制砂JS4 都屬于中砂的范疇，具有厚度適中、級配良好的特點，而機制砂JS4 還含有豐富的石粉，有利于解決其他材料中混凝土孔隙較多的問題，制備的混凝土密實性更好，抗透水性自然提高。試驗中提到的三種機制砂屬于粗砂范疇，呈片狀，可與天然特細砂充分混合。級配雖然可以優(yōu)化，但不完全滿足理想級配的要求，因此防滲性能較差。

4 機制砂的質(zhì)量控制措施

4.1 嚴格控制母材的性能指標

機制砂的基材應(yīng)為干凈、堅硬、未風化和穩(wěn)定的石灰石、白云石、花崗巖、安山巖、石英巖、輝綠巖、砂巖和玄武巖。不應(yīng)使用泥巖、頁巖、板巖和其他生產(chǎn)機制砂。母材必須按《鐵路混凝土工程質(zhì)量驗收標準（TB 10424—2018）》的要求進行試驗，監(jiān)理單位應(yīng)按標準試驗要求對主要指標進行平行見證試驗，特別是加強對母巖抗壓強度、云母含量、硫化物和硫酸鹽含量、堿活性等指標的測試，確保母材不含石膏、蒙脫石或云母等有害成分。當母材發(fā)生變化時，必須及時重新取樣檢查。當采用隧道道碴或路塹石料作為基底材料時，除滿足質(zhì)量要求外，至少每6 個月或當圍巖等級變化或巖性目視變化時，應(yīng)進行整個工程指標檢測試驗。

4.2 砂漿容器的使用也必須受到管制

①砌體施工時，必須使用砂漿桶。本條為強制性制度規(guī)定；②內(nèi)墻抹灰施工，大空間的抹灰部位，如廠房、辦公樓、住宅樓的客廳、臥室等，必須在清掃地面的基礎(chǔ)上，在地面上鋪鐵皮（或厚油氈布）。鐵皮的規(guī)格可以大于0。厚度375mm，寬度1000～1200mm，長度1500mm。含砂漿的鐵皮要周轉(zhuǎn)使用，要經(jīng)濟，有波紋和破損的鐵皮要及時更換。并且抹灰工作完成后，預(yù)計會完工，所有的地面都會清理干凈；③考慮到實際施工難度和工人操作的空間問題，對于廚房、衛(wèi)生間、過道、管井等空間較小的房間。不強制采用墊鐵的措施，抹灰前后地面必須清理干凈，做到工完料凈；④外墻抹灰施工時，在清理地面的基礎(chǔ)上，在陽臺、門窗洞口等轉(zhuǎn)場口設(shè)置砂漿盆或鐵皮。未經(jīng)采取有效措施，嚴禁將砂漿直接傾倒在地板上。

5 結(jié)語

隨著我國基礎(chǔ)設(shè)施的不斷擴大，許多地區(qū)的天然砂供應(yīng)一直短缺，過度開采天然砂會對當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境造成嚴重破壞。因此，用機制砂代替天然砂已經(jīng)成為建材行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。機制砂因其母巖不同而具有不同的性質(zhì)。機制砂的砂粒形狀和尺寸對濕拌砂漿的性能有很大影響。因此，機制砂的深入研究對濕混砂漿的未來發(fā)展具有重要意義，研究不同種類機制砂巖石原料的生產(chǎn)工藝是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)機制砂的重要條件。機制砂巖的粒度分布、形狀、石粉含量和特性對濕拌砂漿的推廣和發(fā)展起著重要作用。