預拌砂漿產業化新途徑的探索 ——新概念濕拌砂漿的生產及應用總結 陳均僑1 蔣金明2 石柱銘3 李從波4 謝浩4 (1廣州浪淘砂建材有限公司; 2廣州協堡建材有限公司 ) (3. 深圳天地集團（股票代碼：SZ000023 ）; 4. 廣州大學)
摘 要：提出并遵循濕拌砂漿開放時間的新概念，利用混凝土攪拌站的原有生產平臺及物流裝備，采用創新的減水劑與調節劑雙摻工藝，按創新的“三步法”設計砂漿配合比，生產得到的濕拌砂漿符合國家標準的要求，實現了濕拌砂漿集中生產、集中配送，解決了濕拌砂漿單次配送量小、配送頻繁的難題，滿足工地現取現用、不用不硬、即用即硬的要求。大幅降低工地使用預拌砂漿的綜合成本；提出并遵循抹灰工程“三零體系”的要求，實現砂漿抹灰層零空鼓、零開裂、零滲漏的工程目標。為預拌砂漿的推廣及商品混凝土企業產業升級提供新的參考思路。 關鍵詞：開放時間、預拌砂漿、濕拌砂漿、混凝土、砂漿外加劑 一、引言 基于環境保護、提高質量和減少勞動強度等原因，禁止現場攪拌砂漿，推廣預拌砂漿，已經成為行內共識和行業政策。自2007年以來，從中央到地方政府投入了大量的人力財力先后在一百多個城市推廣預拌砂漿并取得了良好的進展。但到2012年止，相對于巨大的現場攪拌砂漿市場而言，預拌砂漿的使用比例不足10%。砂漿“禁現”，成績斐然，任重道遠。 預拌砂漿分為干拌砂漿和濕拌砂漿，就全國范圍而言，目前干拌砂漿是預拌砂漿的主流。但干拌砂漿有綜合使用成本比現場攪拌砂漿高得多，工程承包者的違規收益遠大于違規成本等缺點，制約了預拌砂漿發展。濕拌砂漿的綜合使用成本與現場攪拌相接近，完善濕拌砂漿的生產及應用技術將利于突破預拌砂漿的發展瓶頸。 廣東省預拌砂漿的推廣成績位于全國之首，預拌砂漿（干拌+濕拌）的使用量居全國第一，這是廣東省各級散辦共同努力的結果。自2008年以來，經5年半時間共發展了27家干拌砂漿企業，自2010年以來，經3年時間共發展了64家濕拌砂漿企業。2012年度濕拌砂漿的產量為291.78萬噸，占預拌砂漿總產量的71%。在廣東省各級散辦的鼓勵和扶持下，濕拌砂漿的生產及應用技術獲得了寶貴的探索與積累的機會。 本文在混凝土攪拌站生產濕拌砂漿的實踐的基礎上，對預拌砂漿產業化新途徑的探索進行了歸納。旨在對濕拌砂漿的生產應用技術進行階段性總結，與預拌砂漿的同行們進行技術交流，并希望提出目前尚存的問題以吸引更多的行內專家參與研究，為政策制定者提供參考。 二、關鍵問題及解決思路 2.1 成本 預拌砂漿的綜合使用成本能否與現拌砂漿相當，是預拌砂漿能否快速普及的關鍵。利用商品混凝土攪拌站生產配送濕拌砂漿可具備明顯的成本優勢。 2.1.1材料成本 濕拌砂漿的主要原材料為水泥、砂、粉煤灰、石粉、外加劑，與混凝土的原材料基本相同?；炷疗髽I具備大規模集中采購的優勢，其材料采購成本比工地的零星采購要低得多。 2.1.2 制造成本 商品混凝土站原有的自動化生產線稍加改造即可直接生產濕拌砂漿，相對于干拌砂漿廠而言，商品混凝土站無需額外考慮工廠投資的折舊費用分攤。還可將濕拌砂漿的產量與混凝土產量疊加在一起共同分攤生產經營的固定費用。比較而言，其制造成本亦會比在施工現場加工攪拌砂漿低。 2.1.3 配送成本 直接使用混凝土攪拌車運輸濕拌砂漿，可避免重新購買干混砂漿運輸車的投資。濕砂漿的配送成本可做到與混凝土的配送成本相當?，F拌砂漿也是需要把河沙、水泥等原材料分開運送到工地的配送方式的運輸成本較高。 2.2 材料質量 新型濕拌砂漿作為一種商品，必須在滿足現有的產品標準、施工規程的要求的前提下進行生產與銷售。此乃應有之義，本文不再重復。但從國內多個省份推廣濕拌砂漿的過程來看，除廣東外的大多數省份，濕拌砂漿的生產量都比較低。筆者認為，滿足國家標準要求的濕拌砂漿跟滿足工程要求的濕拌砂漿還是有所區別的。有必要在砂漿“凝結時間”的基礎上，根據建筑工程的實際需求，針對濕拌砂漿的生產及應用特性，提出一個質量內控的新概念： 開放時間 2.2.1開放時間的定義 開放時間（Hk）：在規定時間Hk內，砂漿拌合物的性能指標同時滿足以下四項要求： (1) 稠度損失率≤10% （參照但不等同于 GB25181-2010 預拌砂漿） (2) 泌水變化率≤5% （參照但不等同于GB/T 50080普通混凝土拌合物性能試驗方法標準） (3) 凝結時間≤1.3Hk （參照 GB25181-2010 預拌砂漿） (4) 容重變化率≤5% （參照但不等同于JGJ/T 70 建筑砂漿基本性能試驗方法標準） 2.2.2 “開放時間”對濕拌砂漿生產及應用的指導意義 開放時間是一個描述砂漿拌合物施工性的新概念。其表征濕拌砂漿從在攪拌站生產、運輸到在工地存放、二次運輸、抹灰操作的全過程的施工特征的綜合性指標。與凝結時間不同，開放時間能表述濕拌砂漿攪拌站集中生產、集中配送和工地現取現用的全過程的質量要求。從而實現當濕拌砂漿的生產任務變大時，可按工地第二天的訂單計劃，晚上集中生產濕拌砂漿并在當晚集中提前配送到工地。最大限度地發揮攪拌站生產設備及運輸車輛的潛能。 相對而言，混凝土的配送服務特征是“準時”，濕拌砂漿的配送服務特征是“及時”。兩者的區別是很大的。 2.3 工程質量 2.3.1 抹灰工程質量責任主體的轉換 濕拌砂漿的施工性滿足要求后，砂漿抹灰工程的質量的要點在于避免抹灰層的空鼓、開裂和滲漏等現象的發生?？展呐c開裂問題是抹灰工程的長期以來的通病。對于現拌砂漿，其所用砂漿大多由工班負責在工地現場加工攪拌，加工過程的質量控制責任由抹灰工班負責。故因抹灰層空鼓開裂造成的返修費用大多由抹灰工班內部消化。預拌砂漿替代現拌砂漿之后，砂漿材料質量的責任主體由工班轉為砂漿廠，抹灰工班不愿再為返修工程埋單，易造成砂漿工程質量投訴集中爆發。在預拌砂漿推廣初期，這種現象曾令很多砂漿廠措手不及。當然其中也有一些工程質量投訴明顯是因預拌砂漿的質量波動而造成的。到目前為止，預拌砂漿作為一種半成品，其材料質量與最終成品（抹灰層）的工程質量之間的責任如何界定，在行內還沒達成共識。但是，不管質量責任界定的結果如何，找到徹底解決抹灰層的空鼓、開裂、滲漏的技術途徑才是最終出路。 2.3.2 空鼓、開裂、滲漏 影響砂漿空鼓、開裂的因素有很多，砂漿質量只是其中的一個環節，優質抹灰工程需要綜合治理。雖然相關的抹灰工程施工規范已經非常齊備，但很多都是多年前的實踐總結。對濕拌砂漿這種新的產品形式而言，需要一種簡單可靠的配套技術措施來徹底解決抹灰層的空鼓開裂，而且這種新的配套措施不應增加工地的綜合成本。筆者為此專門開發了一種混凝土界面處理劑及配套的施工工藝。效果很好，在實踐中獲得了絕大多數施工方的認可。 三、生產及實驗數據總結分析 3.1 設備改造 混凝土攪拌站增加生產濕拌砂漿需做簡單的設備改造：(1)增加一套篩砂系統；(2)在原有的配料系統中增加一套外加劑秤量系統；(3)防止石子和砂交叉污染的零星改造。 3.2 濕拌砂漿配合比設計 砂漿配合比強度設計可參考JGJ 98-2000《砌筑砂漿配合比設計規程》，砂漿的抗壓強度、粘結強度、保水率等指標，可以通過一組不同水泥摻量的試配，經過簡單的測試就可得出準確的配合比，本文不再重復。對在商品混凝土站生產的濕拌砂漿來說，目前還沒有針對其生產及配送特征來進行設計的標準規程，導致砂漿的施工性在攪拌站內很好而到工地經歷了一段時間的存放后砂漿施工性變差的現象。而砂漿的施工性能卻是砂漿實際應用中極為主要的指標，也是實現起來最復雜最困難的一個指標。“開放時間”這一新概念的引入，可有效簡化濕拌砂漿的配合比設計工作。 3.2.1原材料 (1)水泥。由于砂漿的施工性能的穩定是關系到砂漿應用穩定性的關鍵，所以對材料的穩定性也就提出了較高的要求。水泥中含有的混合材料的品種與摻量決定了水泥的穩定性，對于市面上大多數PC32.5水泥來說，所含的混合材料種類多，摻量也大（國家標準中規定此類水泥中的混合材料在20%~50%），難以配制出穩定性能良好的濕砂漿。PI與PII水泥品質穩定，混合材料少，但價格普遍偏高，出于經濟上的考慮也不適合配制濕拌砂漿。PO42.5水泥在穩定性與經濟方面都比較適中，可作為濕拌砂漿首選的膠凝材料。 (2)填料。填料的選擇也要首先考慮材料本身的穩定性及其與外加劑的適應性，經過大量的施工性能測試與工地的實踐應用，重鈣粉是作為濕砂漿理想的填料。 (3)砂。選用細度模數在2.4~2.7間的合格砂，此類砂的級配合理，細度適中，可配制出施工性能良好的砂漿。 4)外加劑。廣州浪淘砂建材有限公司生產的醚化聚羧酸減水劑（LD-2010N）及開放時間調節劑（LD-10N） (5)水。選用干凈的河水。 3.2.2砂漿外加劑的適應性及摻量試驗的新方法:“三步法” 以M5濕拌抹灰砂漿為例： 第一步、使用基礎配比(質量比)按：水泥:重鈣粉:河砂=200:150:1300，在此配比基礎上外加LD-2010N與LD-10N，配合調整水摻量使用砂漿的稠度達到80~90mm，容重達到1850~1950kg/m3，此初始狀態是砂漿的最佳使用狀態，以此來確定LD-2010N與LD-10N的初步摻量。第二步、再經過不同時間的攪拌與放置，再次測試砂漿的稠度與容重（判定砂漿的施工性能的穩定性，見表2），由此而確定外加劑的修正摻量。第三步、按開放時間的定義，復核檢驗并確定外加劑的最終摻量。 表1. 外加劑適應性及摻量試驗
由表1試驗可得到S2配比的砂漿施工性能的穩定性最佳，修正LD-2010N的摻量為12公斤/m3。 3.3 砂最大粒徑的選擇與篩砂效率 河砂的粒徑大小會影響到工程質量，太大的粒徑會導致施工困難，難以刮平。粒徑太小會大大影響濕拌砂漿的生產效率，需要綜合考慮生產與工程應用的因素，確定最佳的河砂粒徑。 對不同最大粒徑分別為4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm的河砂進行施工試驗，在平整的灰砂磚墻面進行批刮10mm厚度的砂漿層，發現8mm、9mm粒徑的河砂存在不同程度的施工困難，7mm以下的河砂對施工沒有影響，10mm的河砂影響非常大。為了提高篩砂生產效率且又不影響濕拌砂 漿施工質量，可采用最大粒徑7mm的河砂用于生產。 篩網類型是影響篩砂效率的重要因素。表2為不同篩網孔徑對篩砂效率的影響。經實際篩網及工地應用，選用8mm孔徑的篩網，篩出來的砂其實大部份粒徑都在6mm以下，極少數是8mm粒徑的砂粒，對砂漿的施工影響可以忽略不計。 表2
3.4 粉煤灰對濕拌砂漿穩定性的影響 各個電廠的粉煤灰質量相差較大，對砂漿的穩定性也有著較大的差異。不同電廠的粉煤灰進行對砂漿穩定性的影響如表3。 表3. 粉煤灰對濕拌砂漿穩定性的影響
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