1、1外加剂在预拌砂浆中的应用摘要:预拌砂浆与传统砂浆相比，在施工速度、成本、保水性、耐久性方面都有着明显的优势。而在预拌砂浆中加入外加剂可以体现出良好的性能，因此，外加剂在预拌砂浆中被广泛应用。但在实际应用中还存在一些问题，为此，本文就外加剂在预拌砂浆中的应用进行了介绍，取得了较好的效果，可指导实践。 关键词：外加剂；预拌砂浆；高效减水剂；抗压强度；抗折强度 中图分类号：TU57+8.1 文献标识码： A 文章编号： 在建筑工程中，砂浆的应用仅次于混凝土，目前，砂浆还是现场搅拌为主。近年来，为了提高和稳定砂浆质量，满足工程的实际需要和保护环境的要求，我国部分城市已经开始了推广预拌砂浆的应用。与传
2、统的现场配制砂浆相比，预拌砂浆具有品种多、保水性好、耐久性高、成本低、施工方便等优势。作为预拌砂浆，在现场使用时，要满足砂浆在稠度、保水率、凝结时间和强度方面的要求，因此，外加剂的使用就相当关键了。 1 原材料及试验方法 1.1 试验原材料 水泥：采用华润 P.O42.5 水泥，其基本性能见表 1。集料：人工砂与河砂按一定比例混合，粒径 02.4mm，细度模数为 2.1。粉煤灰：级粉煤灰，其基本性能见表 2。水：自来水。 2外加剂：萘系高效减水剂、聚羧酸高效减水剂、氨基磺酸盐系高效减水剂；德国瓦克公司的羟丙基甲基纤维素醚(HPMC)；白糖、葡萄糖酸钠。 表 1 P.O42.5 水泥的基本性能
3、表 2 粉煤灰的基本性能 1.2 试验方法 外加剂适应性试验按照 GB/T80772000混凝土外加剂匀质性试验方法进行；砂浆的稠度、分层度、容重、凝结时间试验按照 JGJ70-1990建筑砂浆基本性能的试验方法进行；抗压强度、抗折强度试验按照 GB/T17671-1999水泥胶砂强度检验方法进行；砂浆保水率试验按照 JG/T2302007预拌砂浆进行。 2 试验结果与讨论 2.1 减水组分 (1)与水泥的适应性 市场上常用的减水剂主要有聚羧酸高效减水剂、萘系高效减水剂、氨基高效减水剂三种。按照 GB/T80772000混凝土外加剂匀质性试验方法进行试验，找出三种减水剂的饱和点，其饱和点掺量的
4、水泥净浆流动度经时变化对比。 3从中可以看出，三种减水剂的初始流动度差异很小，但经时变化差异很大。在 150min 的时间内，净浆流动度损失最小的是聚羧酸系高效减水剂，只有 21mm(8.2%)，趋势较为平缓；其次是氨基磺酸盐系高效减水剂；效果最差的是萘系高效减水剂，损失 91mm(36.4%)。与水泥的适应性优劣依次为是聚羧酸系高效减水剂、氨基磺酸盐系高效减水剂、萘系高效减水剂。这主要是因为在水泥浆体系中由于水化的进行，粒子进一步活化与分散，这些超细粒子的水化物进一步吸附更多的高效减水剂分子，萘系、氨基磺酸盐系以及聚羧酸系高效减水剂以各种各样的形态吸附在胶凝材料的粒子表面。萘系是刚直棒状的分
5、子结构刚性链横卧吸附，氨基磺酸盐系是环形分子结构，聚羧酸系是接枝共聚物的齿型吸附，吸附形态的不同也就使得三种减水剂的减水效果以及经时损失效果的不同。而聚羧酸系高效减水剂特有的吸附形态使水泥粒子间高分子吸附层的作用是立体静电斥力， 电位变化小稳定分散，浆体的经时损失较小。 (2)对砂浆基本性能的影响 试验采用水泥砂浆，配合比：水泥/集料=1/5，用水量以稠度达到90mm1mm 为准，减水剂按照各自的饱和点掺量掺加，试验结果见表 3。 1)对用水量的影响。由表 3 可见，掺入减水剂后，在达到相同稠度时，水灰比有不同程度的减小，即单位用水量降低。这是因为三种减水剂的减水效果不同。 2)对容重的影响。
6、掺入减水剂砂浆的容重比未掺的均有减小，说明三种减水剂均有一定的引气作用，其中以聚羧酸最为明显，容重减小35kg/m3(1.6%)。 43)对和易性的影响。在相同稠度下，掺有减水剂的三组砂浆中，和易性最好的是掺入聚羧酸高效减水剂的砂浆，无泌水，匀质性好，比较黏稠；其次是掺入氨基磺酸盐系高效减水剂的；最差的是掺入萘系的，黏聚性差，保水性差，出现一定量的泌水。这主要是由于他们各自的分子结构不同而引起的。 表 3 掺减水剂水泥砂浆的基本性能 4)对强度的影响。由表 3 可见，掺入减水剂后，砂浆的各个龄期强度均有不同程度的提高，其主要原因是三种减水剂的减水效果不同。其中增幅最大的是掺聚羧酸高效减水剂的砂
7、浆，3d、7d、28d 抗压强度分别比未掺减水剂的砂浆提高 19.0%、16.2%、17.3%。 2.2 缓凝组分 缓凝组分的主要作用是稳定稠度、延长凝结时间，以延长砂浆使用时效。目前最常用同时也是应用最成熟的缓凝剂主要有白糖、葡萄糖酸钠。 表 4 掺白糖砂浆的基本性能 表 5 掺葡萄糖酸钠砂浆的基本性能 采用粉煤灰水泥砂浆，配合比为：胶凝材料集料水=151.02，其中胶凝材料的成分为：水泥粉煤灰=70%30%，试验5结果见表 4、表 5、表 6 及图 1。 1)对稠度的影响。由表 4 和表 5 可以看出，在用水量不变的情况下，随着缓凝剂掺量提高，砂浆稠度增大。白糖、葡萄糖酸钠掺入后会抑制水泥
8、颗粒凝聚或者被吸附在水泥水化形成的新相颗粒表面，延缓水泥的水化和结构形成，从而使体系中剩余更多的自由水，增大砂浆的流动性。随着掺量的提高这种作用逐渐增强，从而砂浆的流动性增强，稠度增大。2)对容重的影响。由表 4 和表 5 可以看出，容重基本保持恒定，可见缓凝剂掺量对容重基本无影响。 3)对凝结时间的影响。由图 1 可以看出，随着缓凝剂掺量的逐渐增大，砂浆凝结时间逐渐延长，并且延长的幅度越来越大。在相同的掺量下，掺白糖砂浆的凝结时间均长于掺葡萄糖酸钠的，可见白糖的缓凝效果优于葡萄糖酸钠。对于白糖掺量 0.20%与葡萄糖酸钠掺量 0.25%，对应砂浆的凝结时间比较接近且均大于 24h，可以作为配
9、制凝结时间24h 预拌砂浆的参考掺量。 4)对强度的影响。由表 4 和表 5 可以看出，掺加缓凝剂的砂浆 3d 强度均低于未掺加的，且随着掺量提高，降低的幅度增大；掺加 0.20%白糖、0.25%葡萄糖酸钠砂浆与未掺加缓凝剂的砂浆比较，3d 抗压强度均降低15.8%，3d 抗折强度分别降低 12.5%、18.8%。缓凝剂掺量愈大，砂浆凝结时间愈长，砂浆强度发展愈慢，早期强度愈低。对于 7d 强度，强度基本持平，说明缓凝剂掺量在一定范围内，缓凝时间在一定范围内时，砂浆 7d 强度基本不受影响。 6对于 28d 强度，掺加缓凝剂的砂浆均有不同程度的提高。总体来说，随着掺量的增加，28d 强度逐渐提
10、高，相同掺量下掺白糖砂浆的 28d 强度高于掺葡萄糖酸钠的。 5)工作性保持能力比较及改进措施。由图 1 可见，在砂浆凝结时间基本相同时，葡萄糖酸钠保持稠度的能力远优于白糖。又由“(3)对凝结时间的影响”一节得知，白糖的缓凝效果优于葡萄糖酸钠，可见二者各有优缺点：白糖的缓凝效果好，葡萄糖酸钠保持稠度的能力强。应寻找一种方法，能结合白糖的缓凝能力与葡萄糖酸钠的保持稠度能力。 图 1 掺不同缓凝剂砂浆的稠度经时变化 采用二者复合的方法，经大量试验找到一种合适的复合比例配制复合缓凝剂，掺复合缓凝剂砂浆的基本性能见表 6。 表 6 掺复合缓凝剂砂浆的基本性能 由表 6 可见，与单一缓凝剂比较，在相同掺
11、量下，其砂浆稠度明显较大，凝结时间明显介于葡萄糖酸钠与白糖之间，其各龄期强度情况类似。掺加复合缓凝剂 0.25%的砂浆凝结时间为 29.25h，与分别掺入白糖0.20%、葡萄糖酸钠 0.25%的二组砂浆凝结时间接近。此三者与未掺缓凝剂砂浆的稠度经时变化对比见图 1。 由图 1 可见，复合缓凝剂保持稠度的能力稍优于葡萄糖酸钠，远优于白糖。在经济效益方面，葡萄糖酸钠市场价 53005600 元/t，白糖38004100 元/t。复合缓凝剂保持稠度的能力强于相同掺量的葡萄糖酸7钠，而且其成本远低于葡萄糖酸钠，具有较好的经济效益。 3 结束语 近年来，许多城市已经禁止现场搅拌砂浆，越来越推广使用预拌砂浆。可以说，预拌砂浆的应用在保证工程质量、提高施工水平和实现资源综合利用上发挥着重要作用。而外加剂的应用能保证预拌砂浆在稠度、保水率、凝结时间和强度方面满足要求，通过本文的研究，我们清楚了解了外加剂的重要性，发现了外加剂应用中的不足，为更好的推广预拌砂浆的应用也奠定了基础。 参考文献 1 段瑞斌.预拌砂浆的配制及性能研究D.重庆大学.2009 年 2 郭玉忠;张春;于冬勋.氨基磺酸盐系高效减水剂的性能研究J.江苏建材.2001 年第 03 期
