建筑砂浆复合外加剂的研制与应用

关键词： 复合外加剂； 　砌筑砂浆； 　抹灰砂浆

　  建筑砂浆性能的优劣直接影响建筑砌体工程的质量。传统砂浆主要由水泥、砂、石灰膏和水组成，其中石灰膏对砂浆的质量和施工性能有重要影响，该类砂浆收缩大、工作性能与保水性能较差，易造成砌体砂浆层空鼓、开裂、强度下降等工程质量事故的发生。为改善建筑砂浆的性能，在施工中开始应用砂浆外加剂。但是对现有的建筑砂浆外加剂的应用情况进行研究，发现目前建筑市场应用的这些砂浆外加剂的实际效果并不理想，不同程度地存在着质量问题。主要表现为: 有的产品对改善砂浆的工作性能有明显效果，但砂浆强度差； 有的产品提高了粘接强度， 但泌水严重、稠度差， 工作性能不理想。为此，本课题根据水泥水化机理，综合考虑各种成分的作用，选用高分子化合物与无机材料为主体，复合其它助剂，研制了一种新型的建筑砂浆复合外加剂，在混合砂浆中代替全部石灰膏，在水泥砂浆中可减少水泥用量。该建筑砂浆复合外加剂不仅能显著改善砂浆的流动性和保水性，而且能明显提高砂浆的各项性能。

1　原料与制备工艺

1. 1　原料与配方

根据建筑砂浆复合外加剂的性能要求，确定复合外加剂包括保水增稠成分、引气成分、减水成分等组成。以建筑砂浆的工作性、抗压强度及抗收缩性能等为目标，利用正交设计试验，对建筑砂浆复合外加剂的配方进行了优化。具体的原料组分和优化配方见表1。

1. 2　制备工艺

将计量好的各种原料加入到双螺旋锥形混合机中， 搅拌3～5min，即可出料包装。

2　性能测试

砂浆试件的制备、砂浆的工作性、凝结时间、砂浆抗压强度等性能的测定，根据《建筑砂浆基本性能试验方法》(JGJ70-90)和《砌筑砂浆配合比设计规程》(JGJ/T98-2000) 中规定的方法进行测试。复合外加剂的减水率和泌水率比在基准砂浆和受检砂浆稠度基本稳定的条件下，按《混凝土外加剂》(GB8076-1997) 中规定的方法进行测试。基准砂浆为按标准规定的试验方法配制的不掺复合外加剂的砂浆。受检砂浆按标准规定的试验方法配制的掺水泥用量1‰的复合外加剂的砂浆。受检砂浆的基本性能的测定结果见表2。

3　建筑砂浆复合外加剂的作用

3. 1　对新拌砂浆工作性的影响

工作性是评价砂浆性能的重要指标，砂浆的工作性主要指流动性和保水性。建筑砂浆复合外加剂含有保水增稠组分，具有良好的保水、增稠效果。掺复合外加剂的砂浆的分层度分别符合砌筑砂浆和抹灰砂浆的技术要求，能显著改善砂浆的流动性和保水性，使砂浆松软，不易泌水，砂浆的施工性能十分优良。建筑砂浆复合外加剂含有减水组分，在满足砂浆稠度要求的前提下，用水量可以减少15%以上。掺复合外加剂的砂浆的凝结时间比基准砂浆延长60min，凝结时间的延长对施工操作是有利的。

3. 2　对砂浆抗压强度的影响

砂浆的抗压强度是其性能检验的主要依据，尤其是对砌筑砂浆来讲，抗压强度更为重要。掺入复合外加剂，对砂浆的抗压强度无不良影响，且随龄期的延长，抗压强度逐渐增大。在龄期28d 时，掺入复合外加剂的砂浆同期强度提高10%以上。复合外加剂完全不同于砂浆微沫剂，外加剂的掺入不仅改善了砂浆的和易性，使施工易于操作，而且能激发水泥颗粒的水化，提高水泥砂浆的强度及砖砌体之间的粘结性。由于使用复合外加剂配制的砂浆强度有所提高，故现场施工可适当增大砂灰比，一般可减少水泥用量10%～15%，可降低施工成本。

3. 3　对砂浆收缩性能的影响

复合外加剂的掺入可改善砂浆的收缩性能，降低了砂浆的湿涨干缩性，减少硬化砂浆的起壳、开裂等弊病，同时在砂浆中还起到扩散水泥、乳化水泥的作用，砂浆的饱满度、内聚性和粘接力也有提高。复合外加剂可以完全替代石灰膏，而不影响砂浆的工作性和强度。复合外加剂具有表面活性作用，通过搅拌产生引气作用，在砂浆中引入了大量稳定而细小的气泡，使砂浆含气量适量增加，使砂浆体积不减少，同时对砂浆的耐久性也具有很好的改善。与基准砂浆相比，在相同质量比时体积增加，在不影响砂浆强度的情况下，适当调整砂灰比例后，其砂浆体积比仍可达到或超过混合砂浆。

4　应　用

复合外加剂呈均匀细粉状，易溶于水，运输及使用十分方便，并已在多项建筑工程上进行试用，效果较理想。

(1) 复合外加剂的掺量为水泥用量的1‰，使用时不需预先用水溶化，直接加入砂浆拌合料中即可；

(2) 按水泥、外加剂、砂子的次序，先后加入搅拌机中，并预先搅拌数秒后，再加水搅拌，搅拌时间需增加2～3min；

(3) 复合外加剂具有减水作用，拌制时应比普通砂浆减少用水15%以上。

(4) 砌筑材料(砖、砌块等)和墙面的表面处理，以及操作要求与传统砂浆施工一样。应严格按照GB50203-2002《砌体工程施工质量验收规范》和JGJ98-2000《砌筑砂浆配合比设计规程》进行施工。

5　结　论

建筑砂浆复合外加剂是选用高分子化合物与无机材料为主体，复合其它助剂，研制成功的一种新型的砂浆外加剂，具有优良的技术指标； 对砂浆的改性具有明显的作用，少量掺入就能改善新拌砂浆的工作性和硬化砂浆的力学性能。建筑砂浆复合外加剂安全、无毒、无放射性和无腐蚀性，生产工艺简单，成本低，具有很好的经济效益和社会效益，是有发展前景的新一代砂浆外加剂。

参考文献

[1]　熊大玉， 王小虹. 混凝土外加剂[M]. 北京: 化学工业出版社， 2002.119～123.