高效建筑砂漿外加劑的性能和配制方法

當(dāng)前，我國建筑工程中60％以上的建筑物仍沿用磚、砌塊等墻體材料。砌筑、抹灰施工中使用的建筑砂漿都為水泥砂漿或混合砂漿。所謂混合砂漿就是在水泥砂漿中摻加一定量的石灰膏或石灰粉，以改善其和易性，使之容易施工操作。但由于石灰質(zhì)量不穩(wěn)定，導(dǎo)致所配制的砂漿強度低、黏結(jié)性差，影響砌體工程質(zhì)量，而且由于石灰粉摻加時粉塵大，施工現(xiàn)場勞動條件差，環(huán)境污染嚴(yán)重，不利于文明施工。因此，如何提高和穩(wěn)定建筑砂漿的質(zhì)量、改善施工操作條件是建筑施工中亟待研究解決的現(xiàn)實問題。國外建材市場采用干拌料商品供應(yīng)砌筑、抹灰用砂漿材料，使用較方便，性能較穩(wěn)定，但成本很高。國內(nèi)自上世紀(jì)70年代末開始，一些地方采用微沫劑來改善砂漿的和易性，即在水泥砂漿中摻入松香皂來代替部分或全部石灰。實踐證明，砂漿中摻入微沫劑后，能改善和易性，但對其強度有一定影響，加量過多將明顯降低砂漿的強度和黏結(jié)性，故目前已很少使用，有的地區(qū)已明文規(guī)定禁止使用。

SG系列高效建筑砂漿外加劑是一種新型的水泥砂漿拌合物添加劑，它完全不同于微沫劑，它的摻入不僅能顯著改善建筑砂漿的和易性和保水性，而且能明顯提高水泥砂漿的各項性能指標(biāo)。

高效建筑砂漿外加劑的配制方法

SG系列外加劑是根據(jù)水泥拌合物的水化機理，選用多種無機材料、有機高聚物、表面活性劑、偶聯(lián)添加劑等專用材料配制而成的。為了滿足不同施工要求，SG系列外加劑分為SG-1型及SG-2型2種。

高效建筑砂漿外加劑的性能

筆者對摻SG系列外加劑配制的建筑砂漿性能作了較系統(tǒng)的實驗室研究，并與未摻外加劑的水泥砂漿及混合砂漿的性能作了對比。試驗采用杭州雙流水泥廠生產(chǎn)的425#散裝普通硅酸鹽水泥；砂采用細度模數(shù)為1.81的建筑用細砂或標(biāo)準(zhǔn)砂；SG-1型外加劑摻量為水泥用量的 0.2％；SG-2型外加劑摻量為水泥用量的0.4％~0.6％。試驗方法按JGJ70-90要求進行。

1.SG系列外加劑對砂漿用水量、稠度及凝結(jié)時間的影晌

實驗結(jié)果表明：摻加SG系列外加劑后，砂漿的用水量明顯下降，在稠度相近時，用水量可減少10％以上，有的可達20％~30％，甚至更多。

在水泥砂漿中摻入SG系列外加劑后，其初凝及終凝時間略有延緩，但總體影響不大。略有延緩對施工操作是有利的。

2.砂漿分層度對比試驗測試結(jié)果顯示，摻SG系列外加劑的砂漿分層度完全符合砂漿技術(shù)要求的規(guī)定，不大于3cm，明顯低于基準(zhǔn)砂漿的分層度，甚至比混合砂漿還低，其中SG-2型效果更好，這說明摻SG系列外加劑后，砂漿的保水性能得到很大改善，砂漿的施工性能十分優(yōu)良。

3.摻SG系列外加劑砂漿的體積變化

摻SG系列外加劑后，砂漿的表觀密度減小，這是因為SG系列外加劑具有表面活性作用，通過攪拌產(chǎn)生引氣作用，使砂漿含氣量適量增加，和易性提高。與基準(zhǔn)砂漿相比，在相同質(zhì)量比時體積增加，在不影響砂漿強度的情況下，適當(dāng)調(diào)整砂灰比例后，其砂漿體積比仍可達到或超過混合砂漿。摻加SG系列外加劑后，砂漿的和易性明顯改善，用水量相應(yīng)減少，攪拌后產(chǎn)生的適量微氣泡使拌和物骨料顆粒間的接觸點大大減少，降低了顆粒間的摩擦力，砂漿表觀松軟，黏性好，操作方便，在現(xiàn)場施工中獲得好評。

4.SG系列外加劑對砂漿強度的影響

①對抗壓強度的影響

砂漿的抗壓強度是性能檢驗的主要依據(jù)，筆者對摻有SG-1系列外加劑砂漿及基準(zhǔn)砂漿的試塊作了一系列抗壓強度對比試驗。砂漿中摻入SG-1型外加劑時，控制砂漿稠度基本一致時，砂漿抗壓強度隨著外加劑摻量增加而呈增加趨勢，直至摻量為水泥用量的0.3％時達最高值，隨后略有下降，但在摻量為0.5％時仍比基準(zhǔn)砂漿的強度高。其中摻量在0.2％~0.3％效果較顯著，因此摻量為0.2％較合適，這樣在施工中即使摻量略有波動，也不會造成砂漿強度的下降。

影響砂漿抗壓強度的因素比較多，其中砂的細度對砂漿抗壓強度影響較大，選用中砂砂漿的抗壓強度有明顯提高。同時，我們對不同砂灰比的砂漿抗壓強度也進行了試驗。隨著用砂量的增加，摻SG-1型外加劑的砂漿抗壓強度逐漸下降。我們對摻外加劑砂漿的抗壓強度與混合砂漿的抗壓強度也作了比較，在相同砂灰比時，摻外加劑砂漿的抗壓強度比混合砂漿有較大提高。

②對抗剪強度的影響

砌筑砂漿的黏結(jié)性能好壞比其抗壓強度更為重要，因此砂漿的抗剪強度更能反映砌筑特性的要求。水泥砂漿中摻加SG系列外加劑后，抗剪強度大大高于同配比的基準(zhǔn)砂漿及混合砂漿，可提高1~2倍。從試驗結(jié)果看，用摻SG系列外加劑砂漿黏結(jié)的紅缸磚試件的抗剪強度比基準(zhǔn)砂漿的抗剪強度高3~4倍。在砂漿磚砌體抗剪強度試驗中發(fā)現(xiàn)：摻SG系列外加劑砂漿與磚表面的黏結(jié)很牢固，試件在試驗中均在砂漿層內(nèi)破壞，而基準(zhǔn)砂漿試件的破壞均發(fā)生在砂漿面與磚表面之間；混合砂漿試件破壞時，砂漿呈粉碎性破壞，而磚面上基本沒有粘上砂漿。

③對砂漿后期抗壓強度的影響

在砂漿中摻加SG-1型外加劑后，其后期抗壓強度進一步增加。從這點看，SG系列外加劑完全不同于砂漿微沫劑。SG系列外加劑的摻入不僅改善了砂漿的和易性，使施工易于操作，而且能激發(fā)水泥顆粒的水化，提高水泥砂漿的強度及磚砌體之間的黏結(jié)性。

綜上所述，可得以下結(jié)論：

①SG系列外加劑能明顯改善建筑砂漿拌合物的和易性和保水性，使砂漿松軟，不分層，不泌水，便于施工操作；明顯提高砂漿的抗壓強度，R28可提高 10％~30％，隨著齡期的增長，砂漿的抗壓強度繼續(xù)增高；同樣，它對砂漿的抗剪強度及砂漿磚砌體抗剪強度均有較大提高，可達1~2倍。

②摻SG系列外加劑可使砂漿強度提高，故現(xiàn)場施工中可適量增大砂灰比，一般可減少水泥用量15％~30％，從而降低了施工成本。一般情況，每立方米砌筑砂漿可節(jié)約費用20~50元。

③SG系列外加劑使用方便，摻量少，可取代混合砂漿中的石灰，使施工現(xiàn)場減少了環(huán)境污染，降低了施工人員的勞動強度。它的研制成功和開發(fā)應(yīng)用具有較顯著的社會效益和經(jīng)濟效益。