可再分散性乳膠粉對(duì)水泥膠砂流動(dòng)度的影響

韓 風(fēng)， 扈惠敏

(合肥工業(yè)大學(xué) 土木與水利工程學(xué)院，安徽 合肥 230009)

0 引 言

可再分散性乳膠粉是由聚合物乳液經(jīng)噴霧干燥制成的，膠粉和拌和砂漿里的水混合攪拌之后，經(jīng)過乳化分散，從而變成具有高穩(wěn)定性的聚合乳液?？稍俜稚⑷槟z粉遇水乳化分散，當(dāng)拌和砂漿內(nèi)部的水分蒸發(fā)之后，會(huì)在拌和砂漿內(nèi)部形成聚合物薄膜，可以改善砂漿的各項(xiàng)性能[1,2]。膠粉顆粒之間有潤(rùn)滑效應(yīng)，可以使拌和砂漿單獨(dú)流動(dòng)，膠粉還可以誘導(dǎo)空氣，提高拌和砂漿的壓縮性，從而改善拌和砂漿的施工和易性[3-5]，改善拌和砂漿的流動(dòng)性[6,7]。流動(dòng)度試驗(yàn)是通過一定配合比的水泥膠砂在規(guī)定振動(dòng)狀態(tài)下的擴(kuò)展范圍來(lái)衡量其流動(dòng)性。

本文通過將可再分散性乳膠粉加入一定配合比的水泥膠砂中進(jìn)行流動(dòng)度試驗(yàn)來(lái)探究膠粉不同摻量對(duì)水泥膠砂流動(dòng)度的影響。

1 試驗(yàn)方法及試驗(yàn)方案

1.1 流動(dòng)度試驗(yàn)

流動(dòng)度試驗(yàn)主要通過水泥膠砂流動(dòng)度測(cè)定儀(簡(jiǎn)稱跳桌)進(jìn)行測(cè)定。跳桌跳動(dòng)完畢，用卡尺測(cè)量水泥膠砂底面互相垂直的兩個(gè)方向直徑，計(jì)算平均值，取整數(shù)，單位為mm，該平均值即為該水量的水泥膠砂流動(dòng)度[6]。

1.2 試驗(yàn)方案

1.2.1 原材料

(1)水泥：安徽長(zhǎng)豐產(chǎn)海螺牌普通硅酸鹽水泥，標(biāo)號(hào)為P.O 42.5。

(2)砂：標(biāo)準(zhǔn)砂，質(zhì)量為1 350 g。

(3)可再分散性乳膠粉：產(chǎn)地安徽，外觀為白色粉末。其性質(zhì)參數(shù)見表1。

表1 可再分散性乳膠粉的性質(zhì)參數(shù)

1.2.2 試驗(yàn)參數(shù)

本試驗(yàn)中，水泥與標(biāo)準(zhǔn)砂的質(zhì)量比為1∶3，水泥質(zhì)量為450 g，膠粉采用外摻的方式;占水泥質(zhì)量分別為0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、5%以及10%，以較低用水量為初始組，用水量逐漸增加直至水泥膠砂達(dá)到合適的流動(dòng)度。

2 相同水灰比時(shí)的流動(dòng)度

2.1 參照組(不摻膠粉)

首先進(jìn)行不摻膠粉的水泥膠砂試驗(yàn)，測(cè)定達(dá)到合適流動(dòng)度時(shí)的用水量，基礎(chǔ)水量為202.5 mL，一組試驗(yàn)結(jié)束后繼續(xù)加水，每次加水量為10 mL，試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表2。

表2 不摻膠粉水泥膠砂流動(dòng)度測(cè)定

通過測(cè)定，當(dāng)用水量為212.5 mL時(shí)流動(dòng)度較好，選定用水量為212.5 mL，即水灰比為0.47時(shí)的流動(dòng)度作為參照組，試樣試驗(yàn)前和試驗(yàn)后的試樣形態(tài)如圖1所示。

2.2 摻膠粉組

在確定水灰比為0.47時(shí)摻膠粉，摻量分別為1%、2%、3%，測(cè)定不同摻量下的水泥膠砂流動(dòng)度，測(cè)定結(jié)果見表3。

表3 不同摻量膠粉水泥膠砂流動(dòng)度測(cè)定

不同摻量膠粉在水灰比為0.47時(shí)的水泥膠砂流動(dòng)度測(cè)定值變化如圖2所示。

圖2 水灰比為0.47時(shí)膠粉不同摻量下的水泥膠砂流動(dòng)度

由圖2可知，在相同水灰比條件下，即加水量相同時(shí)，膠粉摻量不同會(huì)使水泥膠砂的流動(dòng)度發(fā)生明顯變化。

3 相同流動(dòng)度時(shí)的水灰比

在膠粉不同摻量條件下，通過改變用水量使水泥膠砂流動(dòng)度達(dá)到參照組(不摻膠粉)水平，計(jì)算水灰比，研究摻加膠粉之后水灰比(用水量)的相對(duì)變化規(guī)律。

水泥質(zhì)量固定為450 g，膠粉摻量分別為0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、5%以及10%。以較低用水量為初始組進(jìn)行流動(dòng)度測(cè)定，一組試驗(yàn)結(jié)束后繼續(xù)加水，每次加水量為10 mL，直到該膠粉摻量下的水泥膠砂流動(dòng)度達(dá)到參照組(不摻膠粉)時(shí)的流動(dòng)度水平，計(jì)算該膠粉摻量下所用的水灰比。

(1)當(dāng)膠粉摻量為0.5%時(shí)，摻膠粉的水泥膠砂流動(dòng)度測(cè)定結(jié)果見表4。

表4 摻0.5%膠粉水泥膠砂流動(dòng)度測(cè)定

由表4可知，當(dāng)水灰比為0.47時(shí)的流動(dòng)度達(dá)到參照組(不摻膠粉)時(shí)的流動(dòng)度水平。

(2)當(dāng)膠粉摻量為1%時(shí)，摻膠粉的水泥膠砂流動(dòng)度測(cè)定結(jié)果見表5。

表5 摻1%膠粉水泥膠砂流動(dòng)度測(cè)定

由表5可知，當(dāng)水灰比為0.44時(shí)的流動(dòng)度達(dá)到不摻膠粉時(shí)的流動(dòng)度水平。

(3)當(dāng)膠粉摻量為1.5%時(shí)，摻膠粉的水泥膠砂流動(dòng)度測(cè)定結(jié)果見表6。

表6 摻1.5%膠粉水泥膠砂流動(dòng)度測(cè)定

由表6可知，當(dāng)水灰比為0.42時(shí)的流動(dòng)度達(dá)到不摻膠粉時(shí)的流動(dòng)度水平。

(4)當(dāng)膠粉摻量為2%時(shí)，摻膠粉的水泥膠砂流動(dòng)度測(cè)定結(jié)果見表7。

表7 摻2%膠粉水泥膠砂流動(dòng)度測(cè)定

由表7可知，當(dāng)水灰比為0.42時(shí)的流動(dòng)度達(dá)到不摻膠粉時(shí)的流動(dòng)度水平。

(5)當(dāng)膠粉摻量為2.5%時(shí)，摻膠粉的水泥膠砂流動(dòng)度測(cè)定結(jié)果見表8。

表8 摻2.5%膠粉水泥膠砂流動(dòng)度測(cè)定

由表8可知，當(dāng)水灰比為0.42時(shí)的流動(dòng)度達(dá)到不摻膠粉時(shí)的流動(dòng)度水平。

(6)當(dāng)膠粉摻量為3%時(shí)，摻膠粉的水泥膠砂流動(dòng)度測(cè)定見表9。

表9 摻3%膠粉水泥膠砂流動(dòng)度測(cè)定

由表9可知，當(dāng)水灰比為0.40時(shí)的流動(dòng)度達(dá)到不摻膠粉時(shí)的流動(dòng)度水平。

(7)當(dāng)膠粉摻量為5%時(shí)，摻膠粉的水泥膠砂流動(dòng)度測(cè)定結(jié)果見表10。

表10 摻5%膠粉水泥膠砂流動(dòng)度測(cè)定

由表10可知，當(dāng)水灰比為0.40時(shí)的流動(dòng)度達(dá)到不摻膠粉時(shí)的流動(dòng)度水平。

(8)當(dāng)膠粉摻量為10%時(shí)，摻膠粉的水泥膠砂流動(dòng)度測(cè)定結(jié)果見表11。

表11 摻10%膠粉水泥膠砂流動(dòng)度測(cè)定

由表11可知，當(dāng)水灰比為0.36時(shí)的流動(dòng)度達(dá)到不摻膠粉時(shí)的流動(dòng)度水平。

根據(jù)以上試驗(yàn)，膠粉不同下的摻量水泥膠砂達(dá)到相同流動(dòng)度所用水灰比見表12。

表12 不同摻量膠粉水泥膠砂達(dá)到相同流動(dòng)度所用水灰比

膠粉不同摻量下的水泥膠砂達(dá)到相同流動(dòng)度所用水灰比隨膠粉摻量變化如圖3所示。

圖3 不同摻量膠粉水泥膠砂達(dá)到相同流動(dòng)度所用水灰比

由圖3可知，膠粉不同摻量水泥膠砂達(dá)到相同流動(dòng)度所用水灰比隨著膠粉摻量的增加呈階梯狀下降，膠粉摻量越大，所用水灰比越小，即所用水量越少。

4 結(jié) 論

(1)在相同水灰比條件下，即加水量相同時(shí)，摻入膠粉會(huì)使水泥膠砂的流動(dòng)度明顯提高，但達(dá)到一定膠粉摻量后，水泥膠砂流動(dòng)度變化不大。

(2)膠粉不同摻量下的水泥膠砂達(dá)到相同流動(dòng)度時(shí)，水灰比隨著膠粉摻量的增加呈階梯狀下降，膠粉摻量越大，水灰比越小，即所用水量越少，可見膠粉具有一定的減水作用。