加气混凝土干混特细砂抹灰砂浆研究

维普资讯 http://www.cqvip.com 斩　童巍　全国中文核心期－Ｔ１　力口号混凝土干混特细础抹灰础浆研奔　张建新，彭家惠，冉光理，谢厚礼，吴彻平　（重庆大学建材系，重庆４０００４５）　摘要：以保水剂、粘结剂、聚合物纤维对特细砂水泥砂浆综合改性，配制施上性、粘结性、抗裂性良好的加气混凝土特细砂干拌　抹灰砂浆。研究了甲基纤维素醚（Ｍｃ）对特细砂抹灰砂浆保水性、粘聚性、施　性的改性作用　不同纤维对抹灰砂浆的增强作用，聚　丙烯纤维的增强效果与掺用方法；粘结剂的改性作用与适宜掺量。分析讨论了加　混凝卜特细砂干混砂浆的改性原理及该抹灰砂　浆的配制方法及其性能。　关键词：加气混凝土；抹荻砂浆；甲基纤维素醚｛聚丙烯纤维：特细砂；施工性　中图分类号：ＴＯｌ７７．６　文献标识码：Ａ　文章编号：ｌＯＯ１—７０２Ｘ（２００８）０２—００２０—０４　Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｄｒｙ—ｍｉｘｅｄ　ｓｕｐｅｒｆｉｎｅ　ｓａｎｄ　ｍｏｒｔａｒ　ｆｏｒ　ｐｌａｓｔｅｒｉｎｇ　ａｅｒａｔｅｄ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ＺＨＡＮＧ　Ｊｉａｎｘｉｎ，ＰＥＮＧ　Ｊｉａｈｕｉ，ＲＡＮ　Ｇｕａｎｇｌｉ，ＸｌＥ　Ｈｏｕｌｉ，　ｆ／Ｃｈｅｐｉｎｇ　（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　４０００４５，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｄｒｙ—ｍｉｘｅｄ　ｓｕｐｅｒｆｉｎｅ　ｓａｎｄ　ｍｏｒｔａｒ　ｆｏｒ　ｐｌａｓｔｅｒｉｎｇ　ａｅｒａｔｅｄ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｗｉｔｈ　ｇｏｏｄ　ｗｏｒｋａｂｉｌｉｔｙ，ａｄｈｅｓｉｖｅ　ｃａｐａｃｉｔｙ　ａｎｄ　ｃｒａｃｋ　ｒｅｓｉｓｔａｎｔ　ｗａｓ　ｐｒｅｐａｒｅｄ　ｂｙ　ｉｎｔｅｇｒａｔｉｖｅ　ｍｏｄｉｉｆｃａｔｉｏｎ　ｗｉｔｈ　ｗａｔｅｒ　ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ　ａｇｅｎｔ，ａｄｈｅｓｉｏｎ　ａｇｅｎｔ　ａｎｄ　ｐｏｌｙｆｉｂｒｅ．Ｓｔｕｄｙ　ｈａｓ　ｂｅｅｎ　ｍａｄｅ　ｏｎ　ｍｏｄｉｉｆｃａｔｉｏｎ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｍｅｔｈｙｌ　ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ　ｅｓｔｅｒ（ＭＣ）ｏｎ　ｗａｔｅｒ　ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ，ｃｏｈｅｓｉｏｎ　ａｎｄ　ｗｏｒｋａｂｉ　ｌ　ｉｔｙ　ｏｆ　ｓｕｐｅｒｆｉｎｅ　ｓａｎｄ　ｍｏｒｔａｒ　ｆｏｒ　ｐｌａｓｔｅｄｎｇ，ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｆｉｂｅｒ　Ｏｉｌ　ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｐｌａｓｔｅｒｉｎｇ　ｍｏｒｔａｒ，ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ　ｅｆｆｅｃｔ　ａｎｄ　ａｄｄｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｐｏｌｙｐ￣ｐｙｌｅｎｅ　ｆｉｂｅｒ　ａｎｄ　ｍｏｄｉｉｆｃａｔｉｏｎ　ｅｆｆｅｃｔ　ａｎｄ　ｐｒｏｐｅｒ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｏｆ　ｃｏｈｅｓｉｏｎ　ａｇｅｎｔ．Ｍｏｄｉｉｆｃａｔｉｏｎ　ｍｅｃｈａｎｉｓｍ　ｏｆ　ｄｒｙ—ｍｉｘｅｄ　ｓｕｐｅｒｉｆｎｅ　ｓａｎｄ　ｍｏｒｔａｒ　ｆｏｒ　ｐｌａｓｔｅｒｉｎｇ　ａｅｒａｔｅｄ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ，ｉｔｓ　ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ　ａｎｄ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｈａｖｅ　ｂｅｅｎ　ａｎａｌｙｚｅｄ　ａｎｄ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ａｅｒａｔｅｄ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ；ｐｌａｓｔｅｒｉｎｇ　ｍｏｒｔａｒ；ｍｅｔｈｙｌ　ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ　ｅｓｔｅｒ：ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ　ｆｉｂｅｒ：ｓｕｐｅｒｆｉｎｅ　ｓａｎｄ：ｗｏｒｋａｂｉｌｉｌｙ　加气混凝土具有质轻、保温性好、节能的特点，是国家鼓　砂浆发展纳入可持续发展轨道，必须改变砂浆的生产形态，使　励发展的新型墙体材料。但是，加气混凝土的闭孔微孔结构、　砂浆生产从现场拌制转变为工厂化生产，即发展干混砂浆。砂　吸水持续时间较长、与砂浆的粘结性能较差，抹灰层空鼓、开　浆外加剂是发展干混砂浆的技术基础。近年来，国内对砂浆粘　裂现象普遍，已成为墙体抹灰工程的质量通病＿】　Ｉ。大幅度提　结剂　、保水剂　、抗裂剂＿５１、掺合料　，以及干混砂浆生产工艺　高加气混凝土抹灰砂浆保水性、施工性、粘结性和抗裂性是改　与设备　进行广泛研究，瓷砖粘结砂浆［８１、保温砂浆　、抗裂砂　善、提高加气混凝土墙体工程质量的关键。为了尽快改变我国　浆㈣等干混砂浆相继开发投放市场。　砂浆的落后状态，提升砂浆生产的工业化水平和技术水平，使　以往研究中对特细砂水泥砂浆关注很少。重庆等地砂资　源主要为细度模数小于１．０的特细砂，工程中９５％以上的砂　收稿日期：２００７—０８—２３　浆为特细砂水泥砂浆。特细砂水泥砂浆需水量高，保水性、　作者简介：张建新，男，１９７６年生，山东威海人，讲师，博士研究生。地　和易性差，收缩大，易于开裂…ｉ。本文以保水剂、粘结剂、聚合　址：重庆市沙坪坝区北街８３号重庆大学Ｂ区材料学院，电话：　物纤维对特细砂水泥砂浆综合改性，研究了甲基纤维素醚　ｌ３５９４２５７８３２。　ＭＣ对特细砂抹灰砂浆保水性、粘聚性、施工性的改性作用；　：　ｓ　ｃ　：　：　：　：　：　：　。　。　。　［５］ＧＢ／Ｔ　１ｌ９７２—１９９７，ＪＪ口气混凝土干燥收缩试验方法［ｓ１．　（３）：９２—９４　［６］ＧＢ／Ｔ　１　ｌ９７３一ｌ９９７，加气混凝土抗冻性试验方法［ｓ］．　［９］金全兵，．．ｔＬｂＪ－￣．加气混凝上在工程应用中存在的问题探讨田．建　［７］易晓园，杨长辉ｒ力Ⅱ气混凝土砌块墙体裂缝成因及防治『Ｊ】．新型建　筑科学，２００７（１）：７４—７６　筑材料，２００７（３）：５－９。　［１０】　Ｊ：维东，张璐璐，常红英，等．加气混凝土砌块墙体抹灰的质量　［８］牛季收｜对加气混凝土砌块墒体收缩裂缝的研究『Ｊ１．混凝　，２００７　控制『Ｊ１．混凝　２００７（７）：１０８—１０９　Ａ　・２０・　新型建筑材料　２００８．２　维普资讯 http://www.cqvip.com 张建新，等：加气混凝土干混特细砂抹灰砂浆研究　不同纤维对抹灰砂浆的增强作用对比分析，聚丙烯纤维的　合考虑，确定采用ｌ：２．５灰砂比配制特细砂抹灰砂浆。　增强效果与掺用方法；粘结剂的改性作用与适宜掺量。分　２．１．２　甲基纤维素醚改性作用及掺量的确定　析、讨论了加气混凝土特细砂干混砂浆的改性原理与配制　采用ＭＣ改性特细砂水泥砂浆，实验结果见图ｌ～图４。　方法。　１主要原材料与实验方法　１．１主要原材料　水泥为３２．５级普通硅酸盐水泥；特细砂细度模数为　０．６４，含泥量１．２％；聚丙烯纤维相对密度０．９ｌ，直径４０　ＬＬｍ，杨　氏模量３７９０ＭＰａ，延伸率１８％，长度１２ｍｍ；ＭＣ，黏度４００００　ｍＰａ・Ｓ，市售；可再分散乳胶粉为德国Ｗａｃｋｅｒ公司的聚乙烯一　醋酸乙烯ＶＡＥ乳胶粉；粉煤灰为Ⅱ级商品粉煤灰。　１．２实验方法　砂浆稠度、分层度、泌水率、强度、收缩率参照ＪＧＪ　７　９０　《建筑砂浆基本性能的试验方法》进行：抹灰砂浆性能参照ＪＣ　８９０—２００ｌ《加气混凝土抹灰砌筑砂浆》进行：断裂能、最大变　形量采用三点弯曲法Ｉｎｓｔｒｏｎ一１３４６试验机测定，试件规格４０　ｍｍｘ４０　ｍｍｘｌ６０　ｍｍ，支座跨度Ｌ＝１２０　ｍｍ，加载速率１　ｍｍ／６　ｍｉｎ；裂缝实验方法参照文献１１２］。拌好的浆料置于３５０　ｍｍｘ　５００ｍｍｘ２０ｍｍ木模中，距试样０．５　ｍ处用电风扇吹拂，风速　为２～３　ｍ／ｓ，试样上方１．５　ｍ处用１０００Ｗ碘钨灯烘烤，３　ｈ后　关闭风扇与碘钨灯，采用测微显微镜测量裂缝宽度，根据裂缝　宽度分成４个范围：大（大于３　ｍｍ）、中（３～２　ｍｍ）、小（２～１　ｍｍ）、极细（小于１　ｍｍ），分别对应的权值是３、２、１、０．５，计算　出砂浆试件的开裂指数（每一权值和相应的长度的乘积之和　即开裂指数）。　２结果与讨论　２．１　加气混凝土干混抹灰砂浆的配制　２．１．１　特细砂水泥砂浆性能（见表１）　表１灰砂比对砂浆性能的影响　由表ｌ可见，特细砂水泥砂浆保水性、和易性、强度均明　显低于普通水泥砂浆，收缩率则大于普通水泥砂浆。随着灰砂　比增加，砂浆的水灰比迅速增大，分层度增加，保水性与和易　性变差，抗压强度、抗拉强度和粘结强度降低，干缩率增大。综　图１　ＭＣ掺量对抹灰砂浆分层度的影响　图２　ＭＣ掺量对抹灰砂浆泌水率的影响　图３　Ｍ　掺量对抹灰砂浆收缩率的影响　图４　ＭＣ掺量对抹灰砂浆粘结强度的影响　由图ｌ～图４可见，随着ＭＣ掺量增加使抹灰砂浆分层　度、泌水率降低，保水性、粘聚性提高，砂浆施工性显著改善；　ＭＣ对抹灰砂浆收缩率影响较小；ＭＣ使抹灰砂浆粘结强度提　Ｎ　ＥＷ　ＢＵＩ　ＬＤＩＮＧ　ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ　・２ｌ・　维普资讯 http://www.cqvip.com 张建新，等：加气混凝土干混特细砂抹灰砂浆研究　高。ＭＣ在抹灰砂浆中的适宜掺量为０．１５％　０．２０％。　加　乏　骠　ｍ　５　２．１－３　纤维对砂浆性能的影响及掺量的确定　特细砂水泥砂浆收缩大、韧性低，易于开裂。提高抗裂性　是干拌抹灰砂浆改性的关键。纤维有很好的增韧、抗裂功能。　试验了不同纤维的增韧效果，结果见表２。　表２不同聚合物纤维对砂浆・陛能的影响　４种纤维对水泥砂浆均有显著的增韧、抗裂效果。聚丙烯　纤维砂浆的折／压强度比、断裂能、最大变形量均明显高于其　它纤维砂浆；纤维均使砂浆相对裂缝指数降低，但聚丙烯纤维　砂浆相对裂缝指数最低，表明聚丙烯纤维增韧、抗裂效果最　好。　试验了聚丙烯纤维掺量对水泥砂浆性能的影响，结果见　图５　图８。由图５　图８可见，随着聚丙烯纤维掺量的提高，水　泥砂浆干缩率降低，折／压强度比提高，断裂能增大，抗变形能　力提高，即聚丙烯纤维对水泥砂浆有很好的增韧、抗裂作用。　综合考虑聚丙烯纤维掺量对砂浆性能的影响规律，以及加气　混凝土抹灰砂浆对抗裂性的要求，确定聚丙烯纤维的适宜掺　量为０．０８％　０．１２％。　０　０　１　０．２　０　３　０　４　聚内烯纤维掺量／％　图５　聚丙烯纤维掺量对砂浆强度的影响　图６聚丙烯纤维掺量对砂浆干缩率的影响　・２２・　新型建筑材料　２００８．２　图７聚丙烯纤维掺量对砂浆断裂能的影响　图８聚丙烯纤维掺量对砂浆最大变形量的影响　２．１．４胶粉掺量的确定　为减少抹灰砂浆落地灰，提高抹灰砂浆对不同基层的适　应性，避免抹灰层空鼓，干拌抹灰砂浆中应掺入适量粘结剂以　提高砂浆粘结强度。对用于室外和室内潮湿环境的砂浆可采　用耐水性胶粉，即ＶＡＥ乳胶粉；对耐水性没有特别要求的抹　灰砂浆可采用ＰＶＡ胶粉或改性木薯淀粉胶。　经试验ＶＡＥ乳胶粉的适宜掺量为０．７％，改性木薯淀粉　胶的适宜掺量为３％。　２．１．５掺合料的确定　抹灰工程对砂浆抗压、抗折强度要求不高，一般抹灰砂浆　抗压强度、抗折强度都偏高，故可掺用粉煤灰等掺合料以节约　水泥。粉煤灰等量取代抹灰砂浆（灰砂比１：２．５、聚丙烯纤维　０．０５％、ＭＥ　Ｏ　１％）中的水泥，测定了粉煤灰等量取代率对砂　浆性能的影响，结果见图９、图１０。　ｌ４　１２　１０　８　６　跫４　２　０　图９粉煤灰取代水泥量对砂浆强度的影响　维普资讯 http://www.cqvip.com 粉煤灰取代率／％　图ｌ０粉煤灰取代水泥量对砂浆粘结强度的影晌　由图９、图ｌ０可见，粉煤灰等量取代水泥量在１０％以　内，对砂浆强度影响较小，取代量超过１０％，砂浆抗折、抗　压、抗拉和粘结强度大幅降低。粉煤灰的适宜取代量为１０％　一２０％。　２．２加气混凝土抹灰砂浆性能　经试验优化，抗裂抹灰砂浆配比为：水泥２５６　ｋｇ、粉煤灰　３０　ｋｇ、特细砂７１４　ｋｇ、聚丙烯纤维体积掺量为０．６％、ＭＣ掺量　为０．５％、ＶＡＥ掺量为２％。抗裂抹灰砂浆性能见表３。　表３干混特细砂抹灰砂浆的性能　项　目　指标　ＪＣ　８９０－－－２００１要求　稠度／ｍｍ　９０　一　分层度／ｍｍ　８　≤２０　泌水率／％　１．５　一　凝结时间（贯入阻力Ｏ．５ＭＰａ）／ｈ　４．２　３￣５　干密度／（ｋｇ／ｍ　）　１７５０　≤１８００　抗压强度／ＭＰａ　９．３　≥５　抗折强度／抗压强度０．３６　一　抗拉强度／ＭＰａ　１．７２　一　与加气混凝土粘结强度／ＭＰａ　０．３０　≥０．１５　压剪粘结强度／ＭＰａ　１．０２　一　收缩率／（ｍｎｄｍ）０．９１　≤１．１　断裂能／（Ｊｉｍ２）　５２．３　一　最大变形量／ｍｍ　２．３　一　抗冻性　质量损失１．６％，　质量损失≤５％，　（２５次冻融循环）　强度损失７．２％　强度损失≤２０％　该砂浆性能完全满足ＪＣ　８９０－－２００１规定的要求，保水　性、施工性好，粘结强度高，压剪粘结强度达１．０２　ＭＰａ，与加气　混凝土粘结强度为０．３０　ＭＰａ，超出标准规定最低值１００％。＋抗　折强度／抗压强度达０．３６，断裂能５２．３　Ｊｉｍｚ，最大变形量２．３　ｍｍ，较普通水泥砂浆分别提高１．１倍和５．９倍，表明该砂浆韧　性显著提高，抗裂性大大优于普通砂浆，用于不同墙体抹灰，　可避免空鼓、开裂等。　张建新，等：加气混凝土干混特细砂抹灰砂浆研究　３结论　采用甲基纤维素醚、聚丙烯纤维、可再分散乳胶粉、掺合　料综合改性，可配制性能良好的特细砂干混抹灰砂浆。干拌抗　裂抹灰砂浆施工性好，粘结强度较高，抗裂性好，可用于加气　混凝土、混凝土砌块等非烧结墙体材料的抹灰，可有效克服特　细砂水泥砂浆空鼓、开裂的质量通病，是抹灰砂浆的升级产　品。　参考文献：　【１】王蓉．加气混凝土砌块应用中常见的缺陷及解决措施［Ｊ】＿新型建　筑材料，２００１（７）：４２＿４３．　【２】刘云才，江开宏．加气混凝土砌块专用砂浆的性能与应用［Ｊ】＿新型　建筑材料，２００３（９）：１３—１４．　【３】鞠丽艳，张雄，李春荣．干粉砂浆的组分及其作用机理［Ｊ】．新型建　筑材料，２００２（７）：１—３．　【４】郭金敏，张会平．干拌砂浆的发展概况及保水剂的选用研究［Ｊ】．平　顶山工学院学报，２００５，１４（１）：１７—１９　６１．　【５】陈明风，王春阳，彭家惠，等．柔性粘结砂浆的配制与性能［Ｊ】．施工　技术，２００３，３２（４）：１６—１７．　【６】张云升，孙伟，刘斯凤，等．矿物掺合料对高强砂浆抗化学侵蚀性　能的影响［Ｊ】＿东南大学学报（自然科学版），２００２，３２（２）：２４１—２４４．　【７】张太山，孙庆华．干混砂浆生产的发展及其前景［Ｊ】．建筑机械化，　２００３（３）：２４—２５．　【８】钟世云，徐林祥．聚合物改性砂浆瓷砖粘结剂的应用性能分析［Ｊ】＿　新型建筑材料，２００３（１２）：４１－４４．　【９】彭家惠，陈明风，张建新．ＥＰＳ表面改性及其保温砂浆的耐候性　与抗裂性［Ｊ】．重庆大学学报（自然科学版），２００２，２５（１）：２４—２７．　［１Ｏ］詹树林，孟涛，钱匡亮，等．低收缩防水抗裂砂浆的砌体力学性　学性能［Ｊ］．墙材革新与建筑节能，２００４（１）：２９－３１．　【１　１】张长清，蒋聚桂．特细砂砂浆流变性能研究［Ｊ】＿华中科技大学学　报（城市科学版），１９９８，１５（１）：２１—２４．　ｆ１２］马一平，谈慕华．聚丙烯纤维水泥基复合材料物理力学性能研　究（Ｉ）一抗塑性干缩开裂性能［Ｊ】＿建筑材料学报，２０００，３（１）：４８—　５２．　Ａ　Ｎ　ＥＷ　ＢＵＩＩ．ＤＩＮＧ　ＭＡＴＥＲｌＡＬＳ　・２３・