1 前言

　　砂漿外加劑以微小的摻入，不但可以提高砂漿的工作性能和施工質(zhì)量、加快施工進度，而且可以提高砂漿的強度或節(jié)約水泥、石灰膏，保護環(huán)境，因此應用范圍越來越廣泛。目前。施工所用的砂漿外加劑主要是引氣型外加劑，并以松香樹脂類和合成表面活性劑等兩類砂漿塑化劑為代表。隨著新型墻體材料的開發(fā)與應用，對砌筑砂漿提出了更高的要求。以普通混凝土小型空心砌塊、蒸壓灰砂磚及粉煤灰加氣混凝土砌塊所用的砌筑砂漿為例，除了要求具有較高的強度外，還應具有良好的工作性、粘結性和耐久性。而使用普通的砌筑砂漿和傳統(tǒng)的砂漿外加劑難以滿足上述要求。本文針對某砂漿外加劑生產(chǎn)企業(yè)現(xiàn)有產(chǎn)品進行更新?lián)Q代，以木質(zhì)素磺酸鈣為主要原料，制備優(yōu)質(zhì)、低成本的砂漿外加劑，生產(chǎn)適用于普通混凝土小型空心砌塊、蒸壓灰砂磚及粉煤灰加氣昆凝土砌塊的砂漿外加劑。

　　2 試驗原材料

　　①堿性木質(zhì)磺酸鈣，外觀：深竭色顆粒；產(chǎn)地：湖南；

　?、谒上?，產(chǎn)地：湖南、江西；

　?、?氫氧化鈣，燒堿，工業(yè)硫酸，碳酸鈉，硫酸鈉，磺酸，二乙醇胺。三乙醇胺；

　?、?表面活性劑(fas、aes、mes、las、bx—10)，保水劑：羧甲基纖維素(cmc)、羥乙基甲基纖維素(hemc)以及羥丙基甲基纖維素(hpmc)，消泡劑；

　?、萏沓淞稀⑽絼汉Ｅ菔?，產(chǎn)地：湖南寧鄉(xiāng)縣、湘潭縣；粉煤灰，產(chǎn)地：株洲電廠；

　?、?水泥：韶峰牌425普通硅酸鹽水泥；

　?、?中砂：細度模數(shù)2.6；

　?、?水：飲用水。

　　3 試驗方法

　　3.1 試驗標準

　　參考湖南省地方標準(砂漿外加劑)(暫定)dbj／t-2002，結合建筑工程施工實際操作情況選擇配合比

　　3.2 外加劑的研制

　　3.2、1 母劑的制作工藝(見圖1)

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　　3.2.2 產(chǎn)品制備

　　將母劑按照一定的比例與添充料、吸附劑混合，得粉狀產(chǎn)品。

　　3.3 砌筑砂漿試驗

　　3.3.1 砂漿配合比

　　針對應用較為普遍的灰砂比1.6～1.2左右m2.5、m7.5砌筑砂漿，其工作性能差的情況，試驗選擇的水泥砂漿配合比----空白試驗：水泥：中砂=1800g：14370g；摻外加劑砂漿試驗：水泥：中砂：外加劑=1800g：14370g：3.6g(水泥重量的0.2%)。

　　3.3.2 砂漿試驗

　　為比較所配外加劑的性能，試驗室砂漿攪拌采用人工攪拌。初步分析外加劑的工作性能。砂漿稠度試驗取兩次試驗結果的算術平均值。分層度試驗取兩次試驗結果的平均值作為所測砂漿的分層度值。砂漿抗壓強度試驗采用無底模、尺寸7.07cm×7.07cm×7.07cm 的試模，以6個試件測值的算術平均值為該組試件的抗壓強度值。

　　4 試驗結果與討論

　　4．1 砂漿的工作性

　　工作性是評價砂漿性能的重要指標，也是試驗室砂漿外加劑試配的首要任務及衡量研制方案成功與否的標志。砂漿的工作性能主要指砂漿的稠度及保水性。

　　4.1.1 砂漿的稠度

　　試驗中砂漿的稠度在水泥用量和種類、砂子粗細以及攪拌時間相同的情況下。與用水量多少、外加劑的品種和質(zhì)量有關。由表1可以看出：

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　?、?砂漿空白試驗(編號1)沉入度為33mm，砂漿的工作性能差，不易鋪展、操作費力，外加水量增加，泌水明顯。不能滿足施工要求；

　?、谠a(chǎn)品配方未對堿性木質(zhì)磺酸鈣進行改性。采用磺酸中和以碳酸鈉調(diào)整ph值。產(chǎn)品對砂漿的工作性能改善效果不明顯，在未減水情況下，泌水較明顯；減水率10.5%時其沉入度僅為35mm(見表1編號2)。使用效果和經(jīng)濟效益不明顯；

　?、?由表1中可看出，加入試配的各種外加劑后，沉入度增加較為明顯，范圍在63mm～102mm 之間。沉入度增加可解決砂漿工作性能差、不易鋪展、操作費力等困難，減輕了工人的勞動強度、利于提高施工質(zhì)量；

　　④ 為達到摻入外加劑后，使砂漿的工作性能明顯改善的目的，選擇有效的途徑對木質(zhì)磺酸鈣進行改性與活化以及對松香皂改性是本試驗的關鍵所在。編號3、9、15、16為改性木質(zhì)磺酸鈣與松香皂、表面活性劑、保水劑復合的試驗結果，減水率為10.5%～15.8%，沉入度提高到61mm～70mm；編號11、18、20、21為在其它條件不變的情況下，僅以改性松香皂取代松香皂的試驗結果，減水率為14.0% ～ 22.8%。沉入度提高到71mm～92mm。試驗表明，木鈣改性與松香皂改性同等重要；

　?、?各試驗試配方案均加入一定比例的表明活性劑，充分發(fā)揮表面活性劑的降低表面自由能、分散、潤濕、潤滑、起泡作用。編號5、6、7為各陰離子表面活性劑單獨使用時的試驗情況，成本上升分別達68.1% 、112%和58.9%；編號12、15、18為其它條件相同情況下，兩種陰離子表面活性劑復配的試驗情況.成本僅上升0.6%、2.1%和7.6%。因此，陰離子表面活性劑的復配對產(chǎn)品成本影響很大。

　　4.1.2 砂漿的保水性

　　保水性表面砂漿保持水分的能力。保水性不好的砂漿在使用中容易離析、泌水，特別在多孔輕質(zhì)墻體施工中水分更容易被吸收，影響砂漿的鋪砌、硬化及粘結。從表1中可發(fā)現(xiàn)，試配的各方案泌水與離析均較低，這是因為：

　?、?引氣型外加劑加入砂漿后引入了一定量的空氣降低了泌水與離析。

　?、赾mc、mc、hemc、hpmc等保水劑的加入。使砂漿的泌水性、保水性能得到明顯改善，并提高砂漿的粘附力提高砂漿的抗裂性。

　　表1中編號4、5、6、12、13、14、17、18、19、20、21等分層度均為較理想值。

　　4.2 砂漿的強度

　　4.2.1 引氣劑對強度的影響

　　理論上分析，砂漿的強度與水灰比關系甚微，只與水泥用量有關。試驗中，試配的引氣劑加入后。與空白試驗對比。大部分試配方案強度均有一定的下降。[Page]

　　實際上，水泥水化反應所需的結合水只占水泥重量的23%左右。施工中為了獲得必要的流動性，常需要較多的水(較大的水灰比)。當砂漿硬化后，多余的水分就殘留在砂漿中形成水泡或蒸發(fā)后形成氣孔，大大地減少了砂漿抵抗荷載的實際有效斷面，而且可能產(chǎn)生應力集中，造成砂漿強度下降。一般地，空氣含量增加1% ，強度下降5%左右。試驗研究表明。由引氣劑造成的負面影響造成砂漿強度的降低可用降低用水量來抵消一部分。編號14試驗即是在編號12的基礎上減水6.25%，檢測結果強度上升16.7%。

　　4.2.2 早強劑及消泡劑加入的效果

　　由于本試驗試配的外加劑均為引氣型外加劑，需加入早強劑進行增強；同時應采用一定量的消泡劑進行適當消泡，在不影響砂漿和易性的前提下，提高砂漿的密實度。

　?、?表1中編號3、4、6、7、8、10等試驗未加早強劑、消泡劑，砂漿平均強度為1.9mp，比空白試驗強度下降約42.4% ；

　?、?表1中編號12、13、14、15、17等試驗加消泡劑、未加早強劑，砂漿平均強度為2.6mp，比空白試驗強度下降約21.2% ：

　?、?表1中編號9、11、16、19、20、21等試驗加早強劑、消泡劑，砂漿平均強度為3.78mp，比空白試驗強度提高約14.65% 。

　　4.2.3 減水率

　　加入試配外加劑后，減水效果比較明顯，最大減水率為22.8%(表1中編號18)。

　　5 結論

　　5.1 將堿性木質(zhì)磺酸鈣改性活化、將松香皂化和改性。并與表面活性劑復合，可制備出成本低廉、優(yōu)質(zhì)高效的砂漿外加劑。與原配方相比，試配方案中編號20、21沉入度提高35mm～37mm，強度有一定的提高，保水性能佳，原材料成本下降91元/t～103元/t。

　　5.2 相對于機械攪拌方式，砂漿攪拌采用人工攪拌方式能夠較快地獲得砂漿外加劑的工作性能信息。并能較為準確地確定砂漿攪拌所需的最短時間，利于確定所配置的外加劑的優(yōu)劣。

　　5.3 木鈣及松香皂改性內(nèi)在機理、外加劑對水泥的適應性以及砂漿的耐久性試驗等研究正在深入進行中。