預拌砂漿的配合比設計及應用

邱廣林 錢文舉

（陽山縣凱誠混凝土有限公司）

0 引言

砂漿抹面墻體出現空鼓、麻面、開裂等問題，一方面造成了資源浪費和經濟損失，另一方面，對工程質量造成不良影響同時影響工程進度。要控制抹灰砂漿的產品質量，不僅要從配合比設計及生產控制入手，更要注重現場服務及后期質量跟蹤，不斷優(yōu)化配合比，同時，要培養(yǎng)工人的規(guī)范操作，以減少出現砂漿工程質量問題，達到節(jié)約成本提高綜合效益的目的。以M10抹灰砂漿為例，介紹了濕拌砂漿從配合比的設計、生產控制到工程實際應用，供同行參考。

1 試驗研究

1.1 實驗步驟

按《預拌砂漿生產與應用技術管理規(guī)程》[1]DBJ/T15-111-2016和JGJ/T223-2010預拌砂漿應用技術規(guī)程[2]M10濕拌抹灰砂漿性能指標要求，根據現有原材料進行濕拌砂漿的生產配合比設計。

首先，通過絕對體積法計算得出理論M10濕拌抹灰砂漿配合比，然后根據試配情況對配合比進行調整，先調整出滿足稠度、保水率要求的配合比，然后以該配合比為基準，通過單獨調整外加劑的摻量，研究外加劑的摻量與濕拌抹灰砂漿性能指標的關系，最后通過分析各材料對濕拌抹灰砂漿各性能指標的影響并結合實際施工情況，在綜合良好的濕拌抹灰砂漿出機性能和良好的現場施工性能的情況下調整選取最優(yōu)配合比。

1.2 試驗材料

砂：河卵石機制砂，細度模數2.7，經過4.75mm篩子過篩，以剔除大顆粒及卵石；0.315mm以下粒徑的細(面砂)砂含量30%，亞甲藍MB值為1%，細度模數為2.7，氯離子≦0.005%。

水：選取清遠市陽山縣自來水；

外加劑：瑞安聚羧酸砂漿調凝劑、砂漿增稠劑；

礦粉：韶鋼礦粉；

煤灰：二級粉煤灰；

水泥：P.O42.5R水泥。

1.3 試驗條件

試配環(huán)境溫度20±5℃，濕度≧50%，攪拌時間90S。

1.4 試件制備

采用70.7mm×70.7mm×70.7mm標準試模進行試件成型。

1.5 配合比設計

配制M10濕拌抹灰砂漿,砂漿稠度90～100mm，采用P.O42.5R水泥，粉煤灰二級，中砂；施工水平一般。步驟如下：

⑴抹灰砂漿的試配強度fm,0

fm,0=k×f2=1.35×10=13.5MPa。

式中：

k——使用引氣型外加劑系數，k=1.15～1.35，取1.35；

f2——砂漿強度等級(MPa)。

⑵每方濕拌抹灰砂漿中的水泥用量QC

Qc=1000(fm,0－β)/(αfce)

=1000×(13.5+15.09)/（3.03×42.5×1）

=222㎏/m3

式中：

α、β——砂漿的特種系數，其中α取3.03，β取-15.09。

⑶每立方抹灰砂漿中水泥C加粉煤灰FA，總膠材QA總量不小于350㎏時，基本上可以滿足砂漿的和易性要求。

QA=C+FA≧350㎏/m3

⑷每立方砂漿中的摻合料粉煤灰用量FA。

FA=QA－Qc=360－222=138㎏/m3

這里QA取360㎏/m3。

⑸每方砂漿中的細骨料砂用量S（經實測現有原材料每立方干機制砂堆積密度ρ0為1500㎏/m3）。

S=(1－5%)ρ0=(1－5%)×1500

⑹每方砂漿中的用水量W(對于用于砌筑吸水底面的砂漿，砂漿中用水量多少，對其強度影響不大，只要滿足施工所需稠度即可。每方砂漿中的用水量,根據砂漿稠度90～110m等要求可選用240～330㎏/m3。)

W0可以根據施工稠度選擇，這里選取240㎏/m3，出廠砂漿稠度為90。

另外根據外加劑廠家提供的外加劑數據，M10抹灰砂漿凝結時間12小時，開放時間4小時，建議摻量為調凝劑4～8kg/m3，增稠劑8～12kg/m3，這里我們選取調凝劑摻量為WT=8kg/m3，增稠劑摻量WZ=12kg/m3。

配方實際用水量：

W=W0－WT－WZ=240－8－12=220kg/m3

濕拌抹灰砂漿的表觀密度一般為1950～2200kg/m3，這里取RL=2100㎏/m3?？鄢韬纤?，可產生每方濕拌砂漿的干原材料用量 (2100－240=1860kg/m3)。

得到M10濕拌抹灰砂漿的理論配合比如表1。

表1 M10濕拌抹灰砂漿的理論配合比

按理論配合比折算為5L稱量原材料進行試配，試配編號L001，數據如表2所示。

表2 試配L001檢測數據

由于實測容重與理論容重有偏差，為此我們根據實測濕拌抹灰砂漿容重將每立方米砂漿的原材料用量折算成實際值，其中折算系數K=RL/RS=2100/1880=1.12；原材料實際用量WY=WL/K，換算后如表3所示。

表3 M10濕拌抹灰砂漿的實際配合比S01

為了方便對比，我們對M10濕拌抹灰砂漿的實際配合比進行微調修正得到實際配合比S02，如表4所示。

表4 M10濕拌抹灰砂漿的實際配合比S02

按配合比S02折算為5L稱量原材料進行試配，試配編號S001，數據如表5所示。

表5 試配S001檢測數據

因為按配合比S02進行試配所得到的砂漿的保水率偏高，造成砂漿粘，收水時間過長，操作性能未達到設計要求，為此通過調整粉煤灰和礦粉的摻量得到符合設計保水率的砂漿配合比，如表6、表7所示。

表6 濕拌抹灰砂漿保水率調整配合比

表7 保水率調整試配對應濕拌抹灰砂漿各性能指標

按配合比K03進行試配所得到的砂漿保水率、收水時間、操作性能及4h后操作性能達到使用要求。因此選用K03作為基礎配合比，通過單獨調整外加劑研究外加劑的摻量與濕拌抹灰砂漿各性能指標之間的關系。見表8、表9。

表8 濕拌抹灰砂漿外加劑調整配合比

表9 外加劑調整對應濕拌抹灰砂漿各性能指標

2 實際工程應用

2.1 生產配合比選取

根據客戶實際使用習慣，要求砂漿開放時間為12小時，為此我們選取生產配合比如表10。

表10 M10濕拌抹灰砂漿實際生產配合比

2.2 出廠控制性能指標

表11 M10濕拌抹灰砂漿出廠性能指標

2.3 供貨前準備工作

供貨前準備工作包括原材料驗收及準備工作、客戶技術交底工作以及供貨時間提前確定工作。

⑴原材料驗收及準備工作

①使用與試配一致的原材料，其中機制砂細度模數為2.7，經過4.75mm篩子過篩,以剔除大顆粒及卵石，測量好含水后堆放至砂漿專用骨料倉備用。

②生產線所有原材料稱必須提前自行校準，并確保其他工作性能正常。

⑵客戶的技術交底工作

①要求工地建立砂漿池，避免砂漿受陽光直曬，雨水沖刷，猛風風干。

②工程部位界面要清潔干凈，拉桿孔要使用泡沫填充。界面清潔不干凈如圖1所示。

圖1 界面清潔度差

③拉毛工序，拉毛工序的好壞，直接影響砂漿的掛墻能力與空鼓問題。無論采用機噴式還是人工拍毛，都離不開三要素：粘結強度，覆蓋率，粗糙度。拉毛覆蓋率好如圖2所示；拉毛覆蓋率差如圖3所示；拉毛覆蓋率差則工人抹灰時，容易掉漿，后期易產生空鼓。另外，為了保證拉毛漿體的粘結強度，須使用P.O42.5水泥，杜絕使用低標號水泥。

圖2 拉毛覆蓋率好

圖3 拉毛覆蓋率差

⑶供貨時間協(xié)調工作，供貨時間協(xié)調由生產調度人員與工地施工確定具體到貨時間以及客戶所需開放時間（如果工人對商品濕拌抹灰砂漿不熟悉，在實際生產會有一個星期左右的磨合期）。

2.4 出廠質量控制及施工過程跟蹤

⑴增稠劑主要作用提高砂漿的操作性能，調節(jié)劑主要作用控制砂漿開放時間。生產的濕拌砂漿操作性能順滑，用灰池易推且不沾，掛墻能力良好，上手垂直方向與180度方向均不掉漿，如圖4所示。

圖4 有良好操作性能的濕拌抹灰砂漿

⑵把握好砂漿的容重與稠度。抹灰砂漿，當容重大于1950㎏/m3時，不但砂漿稠度損失快，抹灰工人手感重，而且易出現重力墜縫。因此M10抹灰砂漿，容重宜控制在1840～1900㎏/m3之間。稠度宜控制在85～95mm之間。容重與稠度相宜，則施工性能與砂漿質量均良好。因此生產每車砂漿，要求品控員實測容重、稠度、手感。制作手提式墻面，進行操作性能檢測，符合控制要求，才能允許出站，如圖5所示。

圖5 濕拌抹灰砂漿上墻效果

⑶施工過程跟蹤。

①收水時間。砂漿上墻后，用手指輕壓，指頭沒有粘帶砂漿，砂漿有印且周邊不軟，則表明砂漿收水，可以進行刮平；

②刮平與搓壓工序，如圖6所示。工人要掌握好砂漿收水時間才能獲得較好的施工效率，以及保證良好的搓壓效果。

圖6 刮平搓壓

2.5 售后服務跟蹤及信息反饋

⑴施工過程中的實時信息反饋。由于濕拌砂漿使用外加劑，從而獲得良好的操作性能和較長的開放時間，而工人自拌的砂漿收水時間比較快，工人對預拌砂漿的收水時間偏差矛盾凸顯。根據長時間跟蹤現場得出規(guī)律，收水時間控制在60min左右，兩個人一天可以抹150～200m2，工人抹灰效率高，且有利于抹灰與搓壓拋光工序的銜接，并提高搓壓拋光質量有效降低砂漿開裂風險。

⑵成型后的墻面保養(yǎng)工作。使用噴霧器對抹灰后砂漿墻面進行三天以上保濕養(yǎng)護。

⑶后續(xù)情況跟蹤。根據2019～2020年超一萬立方米M10濕拌抹灰砂漿的統(tǒng)計，28天回彈強度在14.6～16.2MPa之間，180天后空鼓率低于0.2%，而造成空鼓的原因主要是施工方沒有做好前期的界面清潔及拉毛工作，如果能夠進一步提高現場施工人員的職業(yè)素養(yǎng)，空鼓率能夠進一步降低。

3 結論

⑴隨著礦粉摻量的增加，粉煤灰摻量的降低，濕拌抹灰砂漿保水率隨著下降。

⑵采用目前選用的外加劑，每增加1kg/m3增稠劑摻量，濕拌抹灰砂漿容重相應降低50kg/m3；每減少1kg/m3增稠劑摻量，濕拌抹灰砂漿容重相應增加50kg/m3。每增加1kg/m3調凝劑，開放時間相應延長120min，呈現規(guī)律線性關系。

⑶根據現有的生產濕拌抹灰砂漿的原材料，M10濕拌抹灰砂漿的容重在1840～1900㎏/m3之間時，工作性能比較合適，1860㎏/m3為最佳。

⑷根據實際施工過程跟蹤，收水時間控制在60min左右，兩個人一天可以抹150～200m2，工人抹灰效率高，且有利于抹灰與搓壓拋光工序的銜接，并提高搓壓拋光質量，有效降低砂漿開裂風險。

⑸良好的生產質量控制能夠有效保障濕拌砂漿的抗壓強度、粘結強度以及收縮率在一個合理可控范圍，以降低工程質量風險。

⑹良好的售前售后服務能夠有效提高施工人員的職業(yè)素養(yǎng)，以提高工程交付質量。