膠粉摻量對水泥砂漿性能影響研究

何兆晶 徐 響

（山東省建設(shè)發(fā)展研究院，山東 濟(jì)南250002）

1 概述

在國家節(jié)能減排政策的大力推動下，我國建筑節(jié)能工作得到快速發(fā)展，各種外墻外保溫技術(shù)蓬勃發(fā)展，各種外墻外保溫系統(tǒng)中，抹面砂漿、粘結(jié)砂漿是保溫系統(tǒng)的重要組成部分，且工程項目用量巨大[1，2]。砂漿性能對保溫系統(tǒng)的性能有直接重要影響。目前，大部分保溫系統(tǒng)用抹面砂漿和粘結(jié)砂漿均是參加膠粉的水泥砂漿。因此，研究膠粉摻量對水泥砂漿的性能影響，對指導(dǎo)生產(chǎn)和工程應(yīng)用都具有重要意義。

2 試驗原料主要儀器

2.1 主要原料

2.1.1 標(biāo)準(zhǔn)砂：廈門艾思?xì)W標(biāo)準(zhǔn)砂有限公司，按照GB/T 17671-1999 生產(chǎn)；2.1.2 粉煤灰：Ⅱ級粉煤灰，濟(jì)南南郊熱電廠。2.1.3 水泥：42.5 普通硅酸鹽水泥，山東水泥廠生產(chǎn)。2.1.4 膠粉：乙 烯 類，包 括FX2350、FX3300、HD1510；丙 烯 類，包 括FLOWKIT51、FX7000、TITAN8100。購自廊坊安達(dá)膠業(yè)有限公司。2.1.5 自來水：檢測中心自來水。

2.2 主要儀器設(shè)備

HT-50 型水泥膠砂攪拌機、GZ-85 型水泥膠砂振動臺、濟(jì)南時代試金實驗機有限公司的抗壓- 抗折試驗機和電子萬能試驗機、SN-100 型數(shù)顯砂漿凝結(jié)時間測定儀、IMYH-40 型標(biāo)準(zhǔn)恒溫恒濕養(yǎng)護(hù)箱等。

3 測試與分析

3.1 不同類型膠粉摻量對水泥砂漿壓折比的影響

固定砂漿稠度和水膠比，膠粉摻量對壓折比的影響如圖1所示。

圖1 不同類型膠粉摻量對水泥砂漿壓折比的影響

實驗中發(fā)現(xiàn)，膠粉加入導(dǎo)致砂漿的抗壓強度和抗折強度均降低，這是因為膠粉加入砂漿使其密度下降，膠粉與砂漿之間的親和力較弱，加入后會使其結(jié)構(gòu)變得疏松[3]。圖1 表明，膠粉FLOWKIT51 摻量在0.5%時，折壓比最大。膠粉TITAN8100 摻量在1.5%時，達(dá)到最大值。砂漿的折壓比用來表征砂漿的柔韌性，因此可見，膠粉FLOWKIT51 使砂漿柔韌性增加較明顯，膠粉TITAN8100 對砂漿柔韌性影響不明顯。

3.2 不同類型膠粉摻量對水泥砂漿粘結(jié)強度的影響

粘結(jié)強度是在同種物質(zhì)內(nèi)部相鄰各部分之間的相互吸引力，這種相互吸引力是同種物質(zhì)分子之間存在分子力的表現(xiàn)。實驗中發(fā)現(xiàn)，砂漿14d 粘結(jié)強度均隨著膠粉摻量的增加而增大，在摻量為2.0%時，達(dá)到最大值。在砂漿中加入膠粉，砂漿的粘結(jié)強度明顯增加，原因在于膠粉是親水性聚合物，與水泥懸浮體的液相一起向基體的孔隙及毛細(xì)管內(nèi)滲透, 聚合物在孔隙及毛細(xì)管內(nèi)成膜并牢牢地吸附在基體表面, 從而保證了與基體之間良好的粘結(jié)強度。而成膜的聚合物明顯形成次級的粘附復(fù)合體,以橋鍵和有孔聚合物膜的形式分布在砂漿與基體之間, 吸收和傳遞能量,宏觀上表現(xiàn)為粘結(jié)力的提高[4]。

3.3 不同類型膠粉摻量對水泥砂漿凝結(jié)時間的影響

水泥從加水開始到失去流動性和可塑性，即從流體狀態(tài)發(fā)展到固體狀態(tài)并開始產(chǎn)生強度，這個過程所需的時間稱為水泥的凝結(jié)時間。實驗中發(fā)現(xiàn)，砂漿的凝結(jié)時間隨著各種膠粉摻量的增加而延長。其中，膠粉HD1510 摻量在2.0%時，砂漿的凝結(jié)時間達(dá)到425min，比空白樣的240min 提高了185min，對砂漿的凝結(jié)時間影響比較明顯；膠粉FLOWKIT51 的對砂漿的凝結(jié)時間影響變化不大。

3.4 不同類型膠粉摻量對水泥砂漿保水率的影響

保水性是指混凝土拌合物在施工過程中，具有一定的保水能力，使其在施工過程中不致產(chǎn)生嚴(yán)重泌水的性能。實驗中發(fā)現(xiàn)，隨著膠粉摻量的增加，砂漿的保水率有遞增的趨勢，說明砂漿的保水率隨著膠粉摻量的增加而增大。FLOWKIT51 和HD1510 的摻加對砂漿保水率的作用比較明顯，膠粉HD1510 次之，膠粉FX7000 不明顯。

膠粉加入提高了砂漿保水性，是因為膠粉聚合物具有親水性，膠粉是多羥基物質(zhì)，羥基具有親水性，可以將水分子鎖定在羥基上使水分不易蒸發(fā)[5]；另外,在水分的蒸發(fā)過程中，分散在砂漿中的膠粉，一部分隨水分的蒸發(fā)遷移至砂漿表面形成聚合薄膜，這層薄膜可以阻止砂漿水分的蒸發(fā)。膠粉的保水性能對于提高砂漿在干養(yǎng)護(hù)條件下的性能是有益的[6]。

4 結(jié)論

固定砂漿稠度和水膠比，膠粉按不同摻量加入砂漿中，研究了其對砂漿壓折比、粘結(jié)強度、凝結(jié)時間和保水率的影響，分析數(shù)據(jù)得出：膠粉摻量從0.0%-2.0%范圍內(nèi)使砂漿的抗壓強度和抗折強度降低，粘結(jié)強度均隨著膠粉摻量的增加而增大，凝結(jié)時間隨著膠粉摻量的增加而延長，保水率隨著膠粉摻量的增加而增大。