稠化粉是一种非石灰非引气型的保水增稠材料，可全部取代石灰膏配 制不同用途和不同强度等级的建筑砂浆，所配制的砂浆各项技术指标优于传统砂浆。用稠化粉配制的粉煤灰商品砂浆已在上海全面推广应用，技术经济效益良好。 1 前言 建筑砂浆在建筑工程中主要起粘结、保护和装饰作用，按用途可分为砌筑、抹灰和地面砂浆。砌筑砂浆将砖(砌块)粘结成砌体;抹灰砂浆不仅找平墙体，还保护了墙体，保证了建筑的使用条件，装饰了墙体;地面砂浆不仅保护了楼板及地坪，而且使地面具有防潮和耐磨的性能。 按组成材料，建筑砂浆又可分为水泥石灰混合砂浆(简称混合砂浆)和水泥砂浆。混合砂浆以水泥和石灰膏为胶凝材料，砂浆柔软，保水性好，易施工;其缺点是耐水差、收缩大、粘结强度低和耐久性差。因此，砌体结构设计规范规定工程±0.Om以下砌体必须采用水泥砂浆砌筑。目前，外墙粉刷也大多采用水泥砂浆以克服混合砂浆之缺陷。然而水泥砂浆也有其不足，即砂浆和易性差，泌水多，水泥用量偏高，砂浆硬化快。因此，研制开发一种新型保水增稠材料使砂浆既有混合砂浆硬化前易操作特性，又有水泥砂浆硬化后高强、耐水的特点就迫在眉睫了。 2 稠化粉的研制及砂浆性能研究 2. 1研制 首先稠化粉必须不含石灰成分，使砂浆具有水硬性，其次应不含引气组分，保证砂浆所砌筑的砌体强度能满足强制性规范要求和保证砂浆的耐久性，最后应不含纤维素醚，以减少砂浆的强度损失。因此，稠化粉研制采取非石灰、非引气和非纤维素醚的技术路线。稠化粉主要原材料为蒙脱石，通过对蒙脱石改性和复配，使稠化粉既有保水增稠作用，又控制蒙脱石的有害作用，从而使砂浆各项技术指标优于传统砂浆。 2. 2性能试验研究 2. 2. 1硬化前性能研究 砂浆硬化前性能指标有稠度、分层度、密度和凝结时间。分层度是衡量砂浆保水性的重要技术指标，分层度值小，砂浆保水性好;分层度值大，砂浆保水性差，砂浆的粘结性能也会受到影响。但分层度值并不是越小越好，保水性太好的抹灰砂浆反而容易产生起壳、开裂等质量问题，因此，砂浆分层度宜控制在10～20mm之间。在等稠等水泥用量条件下，水泥稠化粉砂浆与传统砂浆对比试验结果见表1。
备注：H-1编号的砂浆凝结时间为6h07min，H-2编号的砂浆凝结 时间为7h15min，H-7编号的砂浆凝结时间为3h05min。H一8编号的砂浆凝结时间为3h55min 试验表明，在等稠等水泥用量条件下，水泥稠化粉砂浆与混合砂浆的分层度相当，密度基本相同，凝结时间略有延长。水泥稠化粉砂浆的分层度值明显优于水泥砂浆，密度相同，凝结时间延长，可操作性明显改善。 2. 2. 2硬化后性能研究 砂浆硬化后指标有抗压强度、粘结抗拉强度和耐久性。在等水泥用量条件下，水泥稠化粉砂浆和传统砂浆28天抗压强度基本相同(见表1)，粘结抗拉强度有大幅度的提高(见表2)。
水泥稠化粉砂浆长期浸水强度呈稳定增长，并且经15次冻融循环后强度反而提高，说明耐水性良好，经15次干湿循环后，强度也没有损失，说明水泥稠化粉砂浆耐大气稳定性良好，并且收缩值也较低。(见表3)。
备注：砂浆配合比：水泥：稠化粉：砂：水=1：0.2：4.2：1.0 2. 2. 3砂浆砌体力学性能研究 砌体力学试验是国家强制性规范《砌体结构设计规范》(GlBJ50003—2001)要求必须试验的项目，它表达了砂浆与砌体材料的粘结与共同工作性，采用稠化粉作为保水增稠材料配制的不同强度等级的砌筑砂浆砌筑而成的各种砖砌体力学性能试验结果见表4、表5、表6、表7。 表4 MUl5混凝土多孔砖、M5砂浆砌筑的砌体力学性能数理统计结果
备注：M5砂浆实测强度为3.8MPa，底模为混凝土多孔砖。 表5 MUl5混凝土多孔砖、M10砂浆砌筑的砌体力学性能数理统计结果
备注：M10实测强度为8.3MPa，底模为混凝土多孔砖。 表6 MUl5混凝土小型空心砌块、M10砂浆砌筑的砌体力学性能数理
备注：砂浆实测强度20MPa，底模为烧结普通砖。 表7 MU20烧结普通砖、M10砂浆砌筑的砌体力学性能数理统
备注：砂浆实测强度为20.3MPa，底模为烧结普通砖。 试验表明，用稠化粉配制的砌筑砂浆可用于砖、砌块等墙体材料的砌筑施工，其砌体力学性能完全满足规范的要求。 3 经济分析 3. 1 经济效益 上海的石灰价格为200元/t，用稠化粉替代全部石灰膏在现场配制的砂浆材料成本与混合砂浆基本相同。与水泥砂浆相比，由于采用稠化粉后可节约水泥，因此，材料成本可降低5～ 10元/m3 。稠化粉也可用于商品砂浆的生产，并且通过与粉煤灰的复合，可使商品砂浆的材料成本比同强度等级的传统砂浆低5%左右。 3. 2社会效益 由于稠化粉不含石灰，可节约烧制石灰所需的能源，减少C02排放量，并且可有效利用粉煤灰，节约水泥，而且砂浆商品化生产采取集中环保措施，降低了建筑工地的噪声和扬尘，杜绝了石灰膏、砂、水泥在运输过程中对环境的污染，减少了现场材料浪费，社会效益显著。砂浆商品化生产可使砂浆质量稳定提高，砂浆质量得到有序控制，杜绝了砂浆的石灰爆裂现象，从材性上消除了砂浆层渗、漏、裂的质量通病，提高了建筑工程质量。同时减轻了劳动强度、极大地方便了施工，有利于文明施工。 4 应用实例 4. 1在工地现场拌制砂浆中的应用 稠化粉从1995年开始中试生产，1998年正式投产，1999年获上海市新产品二等奖，至今稠化粉已在上海市数百个工程中推广使用。其中M30水泥稠化粉砂浆用于我国第一幢18层混凝土小砌块配筋砌体结构试点工程的砌筑，M20、M15水泥稠化粉砂浆用于8层～12层混凝土小砌块配筋砌体结构试点工程的砌筑，M5水泥稠化粉砂浆用于上粮六库综合楼加气混凝土砌块、煤渣混凝土小砌块填充墙的砌筑。水泥稠化粉砂浆还用于徐汇苑、正大家园、紫荆苑、天山河畔花园的内外墙抹灰，有的还与聚丙稀单丝纤维复合用于外墙抹灰，取得了良好的抗裂效果。 4. 2 在商品砂浆中的应用 1998年上海开始进行商品砂浆研究，用稠化粉配制的商品砂浆各项技术指标均超过了传统砂浆。目前上海已有20多家商品混凝土搅拌站和10余个干粉砂浆生产企业全部采用稠化粉技术生产商品砂浆，至2004年6月已累计生产预拌砂浆5.3万m3，干粉砂浆11.6万吨。广泛地用于工业与民用建筑的抹灰、砌筑和地面工程，效果良好。 5 结论 5. 1 稠化粉是一种非石灰、非引气型的新型保水增稠材料。它呈粉状，易计量，无放射性和无腐蚀性。水泥稠化粉砂浆具有耐水、抗渗、收缩小、粘结力高的特性，其性能指标均优于传统砂浆，从材性上解决了水泥砂浆操作性差和混合砂浆强度低，收缩大和不耐水的问题。 5. 2 按不同用途，用水泥、稠化粉、粉煤灰、砂、水，可配制出不同强度等级的商品砂浆，最高强度等级可达到M30，能用于一般工业与民用建筑物及构筑物的砌筑、抹灰和地面工程。 5. 3 用稠化粉技术配制的商品砂浆已在上海得到了全面推广应用，其材料成本略低于传统砂浆，经济社会效益好，并经大量工程使用，效果良好。 参考文献： [1]田秋玉.砂浆组成与其收缩性能的关系。建筑材料学报，1998. 9 [2]王振绎.微沫砂浆砌体抗压强度试验及使用中的几个问题。建筑技术，vol21，第2期 [3]黄连根.纤维素醚对水泥砂浆性能的影响。江西建材，1995年第3期 [4]《砌体结构设计规范》(GB50003-2001)[5]《砌体工程施工质量验收规范》(GB50203-2002) [6]《预拌砂浆生产与应用技术规程》(DG/TJ08-502-2000) [7]《干粉砂浆生产与应用技术规程》(DG/TJ08-502A-2000) |
