摘要

通過(guò)在干混抹灰砂漿中，摻入砂漿稠化粉，分析不同摻量的砂漿稠化粉對(duì)不同強(qiáng)度等級(jí)的抹灰砂漿的性能影響，總結(jié)出該砂漿稠化粉在抹灰砂漿中的最適宜摻量。并將該最適宜摻量下的砂漿稠化粉與市場(chǎng)上的砂漿稠化劑進(jìn)行性能對(duì)比，判斷該砂漿稠化粉的性價(jià)比，以及其在市場(chǎng)所處位置。試驗(yàn)結(jié)果表明，該砂漿稠化粉在抹灰砂漿中最適宜摻量為0.8%。與其他砂漿稠化劑相比，該砂漿稠化粉的性價(jià)比優(yōu)越，摻量適中，滿足生產(chǎn)設(shè)備計(jì)量和生產(chǎn)要求，降低了總體成本。 
  

關(guān)鍵詞：砂漿稠化粉；增稠性；保水性；粘結(jié)性；施工和易性 

引言

建筑物的墻體砌筑是建設(shè)項(xiàng)目的一個(gè)重要組成部分，同時(shí)也是實(shí)現(xiàn)建筑物使用功能的最基本工程。用于墻體砌筑的主要有三大類(lèi)：一類(lèi)為板材，第二類(lèi)為砌塊，第三類(lèi)為磚。我們目前墻體材料主要為砌塊和磚類(lèi)。要將這些磚、砌體粘結(jié)為整體，并形成強(qiáng)度，就需要砌筑砂漿和抹灰砂漿，這兩種砂漿在建筑工程中都是不可或缺的，然而，相對(duì)砌筑砂漿而言，抹灰砂漿除了需要滿足砌筑砂漿一系列的性能外，還需要滿足一項(xiàng)粘結(jié)性要求，就是與基層墻體的粘結(jié)能力。
抹灰砂漿在建筑工程中的用量?jī)H次于混凝土，是建筑中最為重要的組成部分，也是干拌砂漿中占比例最大的部分。從我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展來(lái)看，現(xiàn)階段多采用砌筑墻體，而市場(chǎng)發(fā)展對(duì)抹灰施工的質(zhì)量、效率以及環(huán)保要求不斷提高，干拌抹灰砂漿市場(chǎng)必然會(huì)越來(lái)越大，干拌抹灰砂漿必將逐步成為抹灰砂漿發(fā)展的趨勢(shì)[2]。
然而，由于抹灰砂漿的施工都是建筑工人來(lái)進(jìn)行的，他們的素質(zhì)不一，在抹灰砂漿加水?dāng)嚢璧倪^(guò)程中，他們很可能會(huì)根據(jù)自己的操作手感來(lái)決定用水量，而這樣的操作會(huì)使得抹灰砂漿產(chǎn)生泌水的現(xiàn)象，這一現(xiàn)象的產(chǎn)生將會(huì)給抹灰砂漿的整體性能帶來(lái)很大的弊病，比如產(chǎn)生空鼓、脫落等現(xiàn)象，這將對(duì)建筑物整體的強(qiáng)度造成很大的損失，另外就是以后建筑物裝修過(guò)程中，基層已經(jīng)產(chǎn)生很多弊病，那必然會(huì)影響下一步的建造。

為了解決這一問(wèn)題，我們研發(fā)了砂漿稠化粉，這種砂漿稠化粉是專(zhuān)門(mén)應(yīng)用于干混砂漿中，在干粉砂漿生產(chǎn)廠即按照一定的比例摻入，與抹灰砂漿中其他組分通過(guò)攪拌設(shè)備攪拌均勻后，或者打包，或者在現(xiàn)場(chǎng)直接用罐車(chē)運(yùn)到工地使用。我們的砂漿稠化粉是以高吸附性層狀硅酸鹽類(lèi)無(wú)機(jī)材料為基礎(chǔ)，利用材料之間的物理反應(yīng)和化學(xué)反應(yīng)，達(dá)到保水增稠的目的，具有保水、增稠、增強(qiáng)、抗?jié)B、抗裂、耐磨等多種性能，可以提高砂漿的各種物理和化學(xué)性能，提高砂漿的耐久性，并且可以提高工效，降低成本、凈化環(huán)境，節(jié)約能源等多方面優(yōu)點(diǎn)，其社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益顯著。

試驗(yàn)設(shè)計(jì)、方法和材料

2.1  試驗(yàn)材料
水泥：中國(guó)海螺水泥廠，強(qiáng)度等級(jí)為P.O.42.5 ，330 元/ 噸。
砂：河砂，最大粒徑不超過(guò)2.36mm 的中砂，55元/ 噸。
粉煤灰：安徽某發(fā)電廠的Ⅱ級(jí)灰，128 元/ 噸。
 
添加劑：砂漿稠化粉，蘇州弗克新型建材有限公司提供的kulane807砂漿稠化粉，簡(jiǎn)稱(chēng)KL，售價(jià)為2500元/ 噸。
杭州某砂漿稠化劑，簡(jiǎn)稱(chēng)YS，推薦摻量為0.15% ，售價(jià)14000 元/ 噸。
北京某砂漿稠化劑，簡(jiǎn)稱(chēng)BN，推薦摻量為0.1%，售價(jià)為10000 元/ 噸。
2.2  試驗(yàn)方法
2.2.1  規(guī)范性引用文件
砌筑砂漿和抹灰砂漿的稠度、保水性、抗壓強(qiáng)度、密度、拉伸粘結(jié)強(qiáng)度按照J(rèn)GJ70 - 2009《建筑砂漿基本性能試驗(yàn)方法》和GB/T 25181- 2010  《預(yù)拌砂漿》進(jìn)行。
2 .2.2  試驗(yàn)內(nèi)容
砂漿稠化粉是根據(jù)水泥水化的機(jī)理，綜合考慮稠化粉本身成分的作用，選用多種無(wú)機(jī)材料、有機(jī)高聚物、表面活性劑等專(zhuān)用材料，配制而成不含石灰和松香皂類(lèi)物質(zhì)的非引氣型粉狀材料。它安全、無(wú)毒、無(wú)放射性和無(wú)腐蝕性。通過(guò)材料對(duì)水分子的物理吸附作用，化學(xué)反應(yīng)作用，從而達(dá)到使砂漿增稠、保水之目的。
通過(guò)在不同強(qiáng)度等級(jí)的抹灰砂漿中摻入不同摻量的砂漿稠化粉，分別檢測(cè)抹灰砂漿的初始稠度、2h 稠度、保水性、密度、抗壓強(qiáng)度、伸粘結(jié)強(qiáng)度，判斷砂漿稠化粉在抹灰砂漿中的最適宜摻量。
在確定砂漿稠化粉最適宜摻量后，并砂漿稠化粉與市場(chǎng)上銷(xiāo)售的進(jìn)行性能對(duì)比，觀察該砂漿稠化粉在市場(chǎng)上所處的位置，判斷其性價(jià)比如何。
2 .2.2 . 1 不同摻量砂漿稠化粉對(duì)抹灰砂漿性能影響
以抹灰砂漿的配方為定量，改變抹灰砂漿中砂漿稠化粉的摻量，觀察砂漿稠化粉對(duì)抹灰砂漿稠度、保水性、密度、拉伸粘結(jié)強(qiáng)度、立方體抗壓強(qiáng)度的影響。其中抹灰砂漿中，強(qiáng)度等級(jí)分別為M5，M10 ，M15 ，M20 固定砂漿用水量為15% ，每種原料的比例均是占抹灰砂漿總重的質(zhì)量百分比。摻加不同摻量的砂漿稠化粉的抹灰砂漿配合比見(jiàn)表2 。 試驗(yàn)時(shí)，按照表2 中試驗(yàn)組配制抹灰砂漿，一共配制28組，分別標(biāo)號(hào)，再稱(chēng)取一定量的砂
漿稠化粉按順序加入到抹灰砂漿中，進(jìn)行抹灰砂漿相關(guān)試驗(yàn)，觀察砂漿稠化粉對(duì)抹灰砂漿性能影響。
2.2.2.2  不同品種砂漿稠化粉性能對(duì)比

將弗克KL砂漿稠化粉與市場(chǎng)上較好的砂漿稠化粉進(jìn)行性能對(duì)比，對(duì)比在相同稠度時(shí)，砂漿的各項(xiàng)性能差異，并進(jìn)行性價(jià)比評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)弗克砂漿稠化粉在市場(chǎng)上所占位置。 選用DMM15 強(qiáng)度等級(jí)的砌筑砂漿來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)，檢測(cè)在同樣摻量的水泥，粉煤灰，砂，以及同樣稠度下，砂漿的用水量，以及其他各項(xiàng)性能，并進(jìn)行成本核算。不同砂漿稠化粉與市場(chǎng)上其他產(chǎn)品性能對(duì)比的配合表見(jiàn)表3 。

試驗(yàn)結(jié)果與討論

3.1 不同摻量砂漿稠化粉對(duì)抹灰砂漿性能影響結(jié)果與分析
3.1.1  不同摻量砂漿稠化粉對(duì)抹灰砂漿稠度的影響 表3 中不同摻量砂漿稠化粉對(duì)抹灰砂漿稠度影響的試驗(yàn)結(jié)果顯示，不管是哪個(gè)強(qiáng)度等級(jí)的抹灰砂漿，隨著砂漿稠化粉摻量的增加，砂漿的稠度增大，稠度值在降低。這是因?yàn)樯皾{稠化粉中具有增稠組份，一方面砂漿稠化粉中的物理增稠組份在水的作用下，開(kāi)始吸附膨脹，其粒子懸浮于整個(gè)砂漿體系中，起到增稠保水的作用；另一方面砂漿稠化粉中的某些組份會(huì)在水為介質(zhì)的條件下，開(kāi)始化學(xué)反應(yīng)，生成鈣礬石類(lèi)的物質(zhì)，達(dá)到化學(xué)增稠的目的。
而在一組砂漿中，砂漿稠化粉摻量增加，這些組份的含量也相應(yīng)提高，增稠效果也比較明顯，因而在同樣稠度下，砂漿的用水量可能就會(huì)有所提高，但是當(dāng)砂漿稠化粉摻量太高時(shí)，要達(dá)到相同的稠度，那么砂漿的用水量就會(huì)急劇上升，就會(huì)帶來(lái)很多負(fù)面的影響，比如孔隙增大，砂漿密實(shí)性降低，砂漿的強(qiáng)度就會(huì)下降，粘結(jié)能力也隨之而降，甚至?xí)a(chǎn)生脫落，空鼓。 圖1 就顯示了砂漿的稠度隨砂漿稠化粉摻量而改變的曲線圖。
3.1.2  不同摻量砂漿稠化粉對(duì)抹灰砂漿保水性的影響
從表3 中不同砂漿稠化粉對(duì)抹灰砂漿保水性影響的試驗(yàn)結(jié)果顯示，隨著砂漿稠化粉摻量
的增加，砂漿的保水性呈遞增趨勢(shì)，但在砂漿稠化粉摻量為1.5%時(shí)，砂漿的保水性基本達(dá)到99% ，再提高砂漿稠化粉的摻量，砂漿的保水性也不會(huì)再提高，已經(jīng)達(dá)到飽和。
這是由于砂漿稠化粉中保水組份作用的結(jié)果，在一定范圍內(nèi)，砂漿稠化粉中的保水組份的含量有限，因而才會(huì)隨著砂漿稠化粉摻量的增加，砂漿保水性提高，但當(dāng)保水組份的含量達(dá)到飽和點(diǎn)時(shí)，砂漿的保水性也已經(jīng)達(dá)到飽和，所以再增加砂漿稠化粉摻量，保水性也不會(huì)再有所提高。
圖2 顯示了抹灰砂漿的保水性隨砂漿稠化粉摻量變化而變化的曲線圖。
同時(shí)圖3 也顯示不同砂漿稠化粉摻量下的抹灰砂漿，在成型半小時(shí)后，砂漿表面的泌水情況。從圖 3 來(lái)看，在不摻加砂漿稠化粉時(shí)，由于砂漿中沒(méi)有保水組份，半個(gè)小時(shí)后，砂漿表面泌出大量水分，而第二張小圖則是砂漿稠化粉摻量為0.3%時(shí)，抹灰砂漿成型后的情況，從圖3 來(lái)看，其表面泌出的水分明顯比第一張小圖要少很多，但還是有一點(diǎn)，說(shuō)明保水性還是有點(diǎn)欠缺，也就說(shuō)明砂漿稠化粉摻量太低也是不可行的，達(dá)不到保水的效果。
從砂漿稠化粉摻量為0.5%開(kāi)始，砂漿的表面就沒(méi)有了泌水的情況，說(shuō)明在砂漿稠化粉摻量為0.5%時(shí)，基本就達(dá)到了保水性要求。
3.1.3不同摻量砂漿稠化粉對(duì)抹灰砂漿密度的影響
由表3 的密度試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，抹灰砂漿的密度隨著砂漿稠化粉摻量的增加有遞減的趨勢(shì)，這很可能就是與砂漿稠化粉中某些高分子組份有關(guān)了。一般情況下，高分子在加水?dāng)嚢璧倪^(guò)程中，會(huì)引入一些氣泡，這些氣泡存在于砂漿體系的孔隙中，降低了砂漿的密實(shí)性，所以砂漿的密度才會(huì)呈現(xiàn)降低趨勢(shì)。
3.1.4不同摻量砂漿稠化粉對(duì)抹灰砂漿立方體抗壓強(qiáng)度的影響
由表3 的立方體抗壓強(qiáng)度結(jié)果來(lái)看，隨著砂漿稠化粉摻量的增加，砂漿的立方體抗壓強(qiáng)度呈遞增的趨勢(shì)，但是砂漿稠化粉在摻量較低的時(shí)候，抗壓強(qiáng)度反而會(huì)比空白試樣組略低，這個(gè)就不得不要從砂漿稠化粉組份來(lái)分析了。
砂漿稠化粉是有無(wú)機(jī)和有機(jī)化合物，經(jīng)過(guò)精密的技術(shù)復(fù)合而成，當(dāng)砂漿稠化粉摻量太低時(shí)，砂漿稠化粉中有機(jī)組份發(fā)揮的作用比無(wú)機(jī)組份大，這是由于有機(jī)高分子在加水?dāng)嚢柽^(guò)程中，引入一些氣泡，而這些氣泡降低了砂漿的密實(shí)性，這就會(huì)造成砂漿強(qiáng)度降低，而此時(shí)砂漿稠化粉摻量太低，無(wú)機(jī)組份含量較低，其所反應(yīng)形成的化合物無(wú)法填充有機(jī)物引入的氣泡破滅時(shí)留下的空隙，相比空白試樣組而言，空白試樣組中由于沒(méi)有這些組份，雖然表面會(huì)泌水，但是其水泥漿體相比而言，就沉入到砂漿的底部，反而會(huì)比前者要來(lái)得密實(shí)，因而強(qiáng)
度會(huì)比砂漿稠化粉摻量低的時(shí)候要高一些。
隨著砂漿稠化粉摻量的提高，砂漿稠化粉中無(wú)機(jī)組份的含量也隨之提高，無(wú)機(jī)組份在水介質(zhì)的作用下，進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生鈣礬石、氫氧化鈣等，填充了氣泡留下的空隙，使得砂漿的密實(shí)性得以提高，因而強(qiáng)度也會(huì)隨之而提高。
從各強(qiáng)度等級(jí)的砂漿立方體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，砂漿稠化粉在摻量為1.0%的以后，強(qiáng)度發(fā)展的趨勢(shì)就比之前要稍微小點(diǎn)了。
3.1.5  不同摻量砂漿稠化粉對(duì)抹灰砂漿拉伸粘結(jié)強(qiáng)度的影響
我們這里之所以討論抹灰砂漿，而沒(méi)有加上砌筑砂漿，就是因?yàn)槟ɑ疑皾{相對(duì)砌筑砂漿而言，一個(gè)重要的參數(shù)指標(biāo)就是拉伸粘結(jié)強(qiáng)度，抹灰砂漿除了要達(dá)到相應(yīng)強(qiáng)度等級(jí)要求的抗壓強(qiáng)度之外，抹灰砂漿還需要與砌體有良好的粘結(jié)能力，使得抹灰砂漿能很好的涂抹于砌體表面，所以我們這邊討論了抹灰砂漿的拉伸粘結(jié)強(qiáng)度，觀察不同摻量的砂漿稠化粉對(duì)各強(qiáng)
 
度等級(jí)的抹灰砂漿拉伸粘結(jié)強(qiáng)度的影響。
由表3 的試驗(yàn)結(jié)果看出，隨著砂漿稠化粉摻量的增加，抹灰砂漿粘結(jié)強(qiáng)度隨之而提高。但是在砂漿稠化粉摻量太低時(shí)，粘結(jié)強(qiáng)度提高的幅度并不是很大，這也是因?yàn)樯皾{稠化粉中起粘結(jié)作用的組份含量決定的。
由于我們?cè)谘邪l(fā)一種添加劑的時(shí)候，不僅要考慮到其質(zhì)量的可行性，我們還要考慮到其帶來(lái)的性價(jià)比問(wèn)題，因而我們就沒(méi)有做砂漿稠化粉摻量較大的試驗(yàn)組，來(lái)看其粘結(jié)強(qiáng)度，這是因?yàn)樯皾{稠化粉摻量增加，勢(shì)必會(huì)帶來(lái)抹灰砂漿成本的提高，在目前形勢(shì)，處處要求控制成本的情況下，我們要結(jié)合所有的性能來(lái)判斷砂漿稠化粉的最適宜摻量。
結(jié)合不同摻量的砂漿稠化粉對(duì)抹灰砂漿各項(xiàng)性能影響的試驗(yàn)結(jié)果，在綜合考慮砂漿性價(jià)比，我們定位該砂漿稠化粉在抹灰砂漿中最適宜摻量為0.8%。
3.2    不同品種砂漿稠化粉性能對(duì)比結(jié)果分析
      用弗克砂漿稠化粉KL與砂漿稠化劑YS、BN進(jìn)行性能對(duì)比，并進(jìn)行抹灰砂漿成本核算，分析該砂漿稠化粉在市場(chǎng)上所處位置，以及今后需要改善之處。
由表4 試驗(yàn)結(jié)果看出，KL砂漿稠化粉在摻量為0.8%時(shí)，除了保水性可能稍有欠缺外，其他各項(xiàng)性能均略高于其他兩種砂漿稠化劑。對(duì)砂漿稠化劑YS、BN 進(jìn)行灰分的測(cè)定后，也可以確定試驗(yàn)結(jié)果與理論符合，就是砂漿稠化粉YS、BN 的灰分均在65% 以上，說(shuō)明其所含高分子的比例均較高，而這些高含量的高分子砂漿稠化劑的保水性也必然會(huì)較高。也正因?yàn)樗麄兊母叻肿雍扛?，所以帶?lái)的影響就是砂漿的強(qiáng)度降低很多，而要達(dá)到相同強(qiáng)度等級(jí)，那么就需要提高砂漿中水泥的摻量，從另一方面來(lái)講，還是增加了砂漿的成本，所以性價(jià)比就低了。
另外從試驗(yàn)中我們也發(fā)現(xiàn)，尤其是YS的砂漿稠化劑，其2h砂漿稠度損失性很大，砂漿加水?dāng)嚢韬?，過(guò)5min左右，稠度就會(huì)降低很多，要達(dá)到砂漿初始稠度，就需要加水，然而工人并不知道這樣的事情，他們只會(huì)根據(jù)自己的手感來(lái)調(diào)整用水量，如果覺(jué)得稠度不合適，就會(huì)加水調(diào)整，然后加水的同時(shí)，就會(huì)帶來(lái)很多負(fù)面作用，也之所以現(xiàn)在很多抹灰砂漿會(huì)出現(xiàn)空鼓、開(kāi)裂的原因之所在了。
另外我們?cè)購(gòu)膿搅可戏治?，砂漿稠化劑YS、BN 的摻量均較低，而總所周知，生產(chǎn)普通預(yù)拌砂漿的設(shè)備混合能力均有限，且攪拌時(shí)間短，這樣低的摻量使得預(yù)拌砂漿在混合的時(shí)候，很難在預(yù)拌砂漿中混合均勻，造成的后果可想而知。而弗克砂漿稠化粉KL考慮到這一點(diǎn)，將砂漿稠化粉的摻量控制在0.8%，減低了設(shè)備混合的困難度，提高了混合的均一性。

所以綜合上述的分析，弗克砂漿稠化粉 KL的性價(jià)比還是較高的，不僅降低了抹灰砂漿的成本，提高了工作效率，最重要的是砂漿的綜合性能得以保障。

結(jié)論

（1 ）研制的砂漿稠化粉，具有增稠性、保水性、和易性的三重效果。
（2 ）砂漿稠化粉的添加量需要在合適的范圍內(nèi)，摻量太低，達(dá)不到增稠保水、改善和易性的目的，摻量太高，砂漿太稠反而會(huì)失去和易性。我公司的砂漿稠化粉在較低的摻量下就具有較好的增稠保水性能。
（3 ）砂漿稠化粉對(duì)砌筑砂漿的抗壓強(qiáng)度具有一定的影響，由于砂漿稠化粉中含有的一些添加劑會(huì)引入一些氣泡，增加了砂漿的孔隙率，降低了砂漿的密實(shí)度，從而使砂漿的強(qiáng)度有所降低，但由于砂漿稠化粉其在參與水化反應(yīng)的過(guò)程中形成了決定砂漿強(qiáng)度的鈣礬石，所以對(duì)砂漿的強(qiáng)度又有所提供，彌補(bǔ)了強(qiáng)度損失，在一定摻量后，反而會(huì)提高砂漿的抗壓強(qiáng)度。

（4 ）砂漿稠化粉可以提高抹灰砂漿的粘結(jié)性能，其中的抗裂組份更是使得抹灰砂漿的性能得以提高，不僅節(jié)約了材料成本，也降低了生產(chǎn)成本，性價(jià)比優(yōu)越。

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