水泥基自流平砂漿的配制

水泥基自流平砂漿的配制

高淑娟，劉文斌

（常州工程職業技術學院，江蘇常州213164）

 

【摘要】本文從保證水泥基自流平砂漿的流動度、砂漿的強度出發，通過調整減水劑、消泡劑、可再分散乳膠粉、纖維素醚的摻入量，調整膠凝材料、骨料、礦物填料等組成材料的比例，研究它們對砂漿性能的影響，經過試驗調整得到優化配比。

【關鍵詞】自流平；流動度；含氣量

 

一、引言

 

水泥基自流平砂漿屬于具有特種功能的水泥砂漿，是以硅酸鹽水泥或鋁酸鹽水泥為膠凝材料，加入顆粒狀集料（砂）和粉狀填料，并使用可再分散聚合物樹脂粉末和各種化學添加劑進行改性，通過一定的生產工藝混合均勻成為粉狀產品包裝。水泥基自流平砂漿克服了傳統水泥基地坪材料施工速度慢，平整度差以及時常出現開裂、剝落、起灰等多種缺陷，既可用于新地面的施工，也可用于修補已磨損、起砂、損壞的舊地面。

 

二、試驗原材料

 

（1）普通42.5硅酸鹽水泥、高鋁水泥：江蘇省金峰水泥有限公司生產的P·O42.5R；河南鄭州市鞏義金駒耐火材料有限公司的CA-50系列鋁酸鹽水泥。

（2）砂：從市場上買來的河砂，粒徑為0.16～0.63mm，含水率為0。

（3）重質碳酸鈣：市售200目重鈣粉。

（4）建筑石膏：市售普通建筑石膏。

（5）減水劑：上海尚南貿易有限公司的，是德國BASF公司開發生產的MELMENT，應用于水泥基。

（6）消泡劑：廣西南寧市春城助劑廠的廣西南寧有機硅F10高效減水劑。

（7）纖維素醚：河南天盛化學工業有限公司的羥丙甲基纖維素醚（HPMC）。

（8）可再分散乳膠粉：河南天盛化學工業有限公司的HW5115系列，它是一種VAC/VeoVa共聚的可再分散性乳膠粉。

 

三、試驗研究

 

2.1 水泥對自流平砂漿強度的影響

 

水泥自流平地坪砂漿大多是快干、早強體系,其快干、早強性能主要是通過調整普通水泥與高鋁水泥的配合比來實現的。普通硅酸鹽水泥凝結速度一般,早期強度較低、后期強度增長顯著；高鋁水泥水化熱大,放熱快且集中,凝結速度快,早期強度高,其1d的強度可達到普通硅酸鹽水泥3d強度的80%以上，3d強度相當于后者28d的強度,且結構致密、抗滲性、抗腐蝕性優良,但后期強度增長不太明顯。將兩種水泥配合使用,可以達到優勢互補的效果。本試驗基礎配方見表1，其性能指標見表2。保持水泥總量為35%的條件下,固定其他因素不變,只改變普通水泥和高鋁水泥的配合量,檢測水泥砂漿的抗壓強度、抗折強度，結果見表3。

 

由表3可知，隨著高鋁水泥用量的提高,砂漿的早期強度大幅度提高，當高鋁水泥的含量提高到17.5%時，能滿足砂漿所需要的強度要求，而當高鋁水泥提高到25%時，其抗折抗壓遠遠大于標準。考慮到高鋁水泥的成本較高，又要保證砂漿的強度足夠，所以把高鋁水泥的用量控制在20%。

 

2.2 可再分散乳膠粉對砂漿流動度的影響

 

可再分散乳膠粉改善新拌砂漿和易性的機理是：乳膠粉提高了砂漿含氣量，從而對新拌砂漿起到潤滑的作用；乳膠粉尤其是保護膠體分散時對水親和并增加了漿體的粘稠度，提高了施工砂漿的內聚力。根據JC/T985-2005標準要求，通過控制可再分散乳膠粉的加入量，來調整砂漿流動度。

 

保證砂漿其他組分用量不變，單方面控制可再分散乳膠粉的用量，當可再分散乳膠粉的摻入量增加時，砂漿的流動度逐漸減小，砂漿的含氣量卻逐漸增大。當可再分散乳膠粉加入到一定程度時，流動度呈直線下降趨勢，下降幅度很大；而含氣量也隨著乳膠粉的增加，大大地增加。所以可再分散乳膠粉對砂漿的流動度及含氣量有很大的影響。在確保流動度和含氣量都達到標準的情況下，選擇可再分散乳膠粉摻入量為2.4%。

 

2.3 纖維素醚對砂漿流動性的影響

 

在干粉砂漿中，纖維素醚起著保水、增稠、改善施工性能等作用。良好的保水性能確保砂漿不會由于缺水、水泥水化不完全而導致起砂、起粉和強度降低；增稠效果使得新拌砂漿的結構強度大大增強，在保證砂漿等其他組成材料一定的情況下，通過改變纖維素醚的摻入量，來測試砂漿的流動度，如表5。

 

由表5可以看出，砂漿的流動度隨著纖維素醚摻入量的增加而逐漸降低。當砂漿不摻纖維素醚時，流動度很大，遠遠超過130mm的標準，但是砂漿漿體出現泌水的現象；當摻入0.02%的纖維素醚時，砂漿的泌水現象消失，而且砂漿的流動度下降不是很明顯，但還是遠遠超過130mm的標準；當纖維素醚摻入量達到0.04%時，砂漿的流動度呈明顯下降的趨勢。

 

當砂漿摻入更多量的纖維素醚時，砂漿流動度的下降趨勢越來越明顯，20min后的流動度跟初始流動度差值更是越來越大；當纖維素醚摻入量達到0.08%時，20min后的流動度更是小于130mm，已達不到要求，因此纖維素醚的摻入量為0.06%最為合適。

 

2.4消泡劑對砂漿表觀狀態的影響

 

水泥基自流平砂漿對流動度、表觀狀態、收縮性以及強度均有較高的要求，特別是面層自流平砂漿，硬化后的自流平砂漿要求表面平整、無針孔、有很好的勻質性及強度等級指標高等。而消泡劑的使用是影響砂漿平整度、光滑度的一個主要因素，消泡劑的摻入量對砂漿平整度的影響見表6。

 

由表6可以看出，當砂的顆粒級配合理時，適當的加入消泡劑，有助于提高砂漿的表面平整度、光滑度。特別對自流平砂漿，既提高了施工效率，又增加了砂漿表面平整美觀。

 

2.5減水劑對砂漿性能的影響

 

減水劑是自流平砂漿中最重要的添加劑，它使漿體在較低的水灰比下也能擁有理想的流動度，無需外力而僅靠漿體自身重力就可自動展開流平，從而獲得平整如鏡的表面。極低的水灰比也提高了砂漿本身的密實度，使得砂漿擁有更優秀的抗壓強度，同時干燥時間也大大縮短。減水劑摻入量對砂漿性能的影響見表7。

 

由表7可以看出，當不摻入減水劑時砂漿的流動度很低很低，遠遠低于標準；當摻入0.5%的減水劑時，砂漿的流動性明顯增大，而強度卻有所下降；而當減水劑的摻量達到1%時，其流動度和強度都滿足要求，減水劑摻入量為1%時合適。

 

2.6優化后的配比

 

通過上述試驗，在保證不影響砂漿性能的前提下，本著節約成本的目的，調整得到自流平砂漿的最優配比

 

四、結語

 

（1）普通硅酸鹽水泥既與高鋁水泥之比：當高鋁水泥摻入量過低時，自流平砂漿的早期強度不夠；當高鋁水泥摻入量過高時，后期強度不夠，而且成本太高，對于廣泛推廣不利，所以高鋁水泥摻入量為20%，既滿足要求又節約成本。

（2）可再分散乳膠粉能降低流動度，增加含氣量，所以過多的加入會降低砂漿的強度，所以根據實驗結果，可再分散乳膠粉摻入量為1%。

（3）纖維素醚在砂漿中起著保水、增稠的作用。纖維素醚的摻入量過多會導致砂漿失去流動度，摻入量過少又會導致砂漿出現泌水現象，摻入量為0.06%最為合適。

（4）消泡劑能消除砂漿中產生的氣泡，使砂漿表面平整光滑，所以消泡劑是自流平砂漿必不可少的添加劑，根據實驗結果，消泡劑的摻入量為0.4%。