普通商品干粉砂浆的性能研究

戴丽聪

(常州市伟凝建材有限公司, 江苏 常州213131)

0 前言

干粉砂浆是由专业生产厂家生产的经干燥筛分处理的细骨料与无机胶结料、保水增稠材料、矿物掺合料和添加剂并按一定比例混合而成的一种颗粒状或粉状混合物，它既可以由专用罐车运输至工地加水拌合使用，也可以采用包装形式运到工地拆包加水拌合使用。目前施工现场配制的砂浆质量普遍不稳定，强度达不到要求，甚至质量低劣导致开裂、渗漏、空鼓等一系列问题，已成为建筑质量通病。干粉砂浆采用工业化生产，可以对原材料和配合比进行严格控制，确保砂浆质量稳定、可靠，而且干粉砂浆大规模的商品化生产节约现场拌料的时间，同时性能也能够得到提高。干粉砂浆如同预拌混凝土，不仅提高了生产效率而且施工效率也得到很大的提高，相对于我国在施工现场配制砂浆的传统工艺来说，干粉砂浆具有品种齐全，质量优异，品质稳定，施工性好，使用方便，施工工效与环保优异等特点。

1 原材料与试验方法

1.1 原材料

1.1.1 水泥

试验采用P.O.42.5盘固水泥，其各项物理性能指标见表1。

1.1.2 粉煤灰

采用Ⅱ级粉煤灰，其各项指标见表2。

表1 P.O42.5盘固水泥水泥物理性能

1.1.3 砂

砂的各项性能指标见表3。

1.1.4 稠化粉

由建科院研制的一种非石灰非引气型粉状保水增稠材料。

1.1.5 水

自来水

1.2 试验方法

表3 砂子各项性能指标

砂浆配合比按照JGJ98-2000《砌筑砂浆的配合比设计规程》设计，并按照JGJ70-90与JGJ/T70-2009《建筑砂浆基本性能试验方法》的规定测试成型，并掺照JG/T230-2007《预拌砂浆规程》与《干粉砂浆生产与应用技术规程》(DGJ32/ J13-2005)决定执行。

2 干粉砂浆各项试验

2.1 材料不同影响

2.1.1 不同水泥等级影响

见表4。

用不同等级水泥配制的砂浆的抗压强度不难达到要求，但是水泥的用量多少关系着成本，在保持经济的情况下选择哪种水泥拌制的砂浆保水性好、强度高、成本最经济具有可比性。

2.1.2 不同稠化粉影响

见表5。

稠化粉不同，性能也不一样，保水性好增稠效果好的稠化粉用水量相对少，而且能够提高其施工性和可操作性，但相应无底强度会降低。

表4 不同水泥等级对砂浆影响

表5 不同稠化粉对砂浆性能影响

2.2 原材料用量对砂浆性能影响

2.2.1 水泥用量对砂浆影响

见图1。

图1 水泥用量对砂浆强度影响

水泥用量基本呈线性增加，可以配制不同强度等级的砂浆最高为30MPa(有底)。

2.2.2 粉煤灰等量取代水泥对砂浆影响

图2中水泥胶凝材料为400kg,粉煤灰等量取代，稠化粉掺量为60kg，胶凝材料与砂比为1∶3。水泥用量直接决定砂浆的强度，水泥用量大，砂浆强度就相应提高，如果掺加了粉煤灰，由于粉煤灰火山灰效应，粉煤灰砂浆在等水泥用量条件下，砂浆后期抗压强度相应提高，其早期强度有一定的降低。同样由于粉煤灰的胶凝性显著低于水泥，表现为粉煤灰等体积取代水泥，砂浆强度随其取代比例增大而下降。通过调整粉煤灰与水泥比例，可配制不同强度等级的砂浆。试验表明，在等稠度条件下，粉煤灰等量取代水泥后，用水量基本不变，7d和28d强度随取代率上升而递减，但粉煤灰取代率超过50%时，砂浆早期强度和28d强度都有大幅度减少，因此粉煤灰取代水泥率以不超过50%为宜。

图2 粉煤灰等量取代水泥对强度影响

2.2.3 灰砂比变化对砂浆性能影响

见图3和表6。

图3 灰砂比变化对砂浆性能影响示意图

表6 灰砂比变化对砂浆性能影响

从表6和图3中明显看出灰砂比变化时强度明显变化，所以灰砂比或水泥变化是决定强度变化的主要因素。灰砂比越小保水性越好，其可操作性能也越好。选择合理的灰砂比才能设计到最理想的配比。从表6中看出来无底模与有底模试块强度系数基本在1.5～2.0左右，根据底砖吸水率不一样系数也有所改变，这方面需进一步研究！

2.2.4 稠化粉用量对砂浆影响

见表7和表8。

表7 稠化粉用量对砂浆性能影响-厂家1

表8 稠化粉用量对砂浆性能影响-厂家2

稠化粉本身用于提高保水性降低用水量，但表7中随稠化粉增加反而加大用水量，而且掺量加大保水性上不去，主要因为其本身保水成分太少；而表8中的稠化粉用量降低到一定程度，保水率会下降，其可操作性会随之下降，而且稠化粉掺到一定程度时，其强度会降低很大；所以保水性好一点的稠化粉虽然能够降低用水量，提高操作性施工性，但是掺量太大会导致凝结时间太长，强度降低太大，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。从总体来看砂浆试块7d与28d强度基本在1.5左右，符合前面的观点。总之合理选择适合生产与施工的稠化粉需通过实验确定！

2.2.5 水灰比对砂浆性能研究

见表9。

表9 不同水灰比对砂浆性能研究

由表9中看出水灰比变化对砂浆强度有影响，水灰比越大强度越低，但在砌筑砂浆实验中，通常用吸水砖，所以不能保持水灰比不变化，往往是基材吸水多，砂浆强度高，水基本视为稠度的基本参数！

3 讨论分析

3.1 水

水基本是用来控制砂浆稠度的基本参数，通过增减用水量来控制砂浆稠度是最直接的办法。

3.2 水泥

水泥的用量和水泥的强度是砂浆强度的主要影响因数，水泥的强度越高用量越大，砂浆强度就越高，而且砂浆的保水性会增加，其施工性能会变好，但水泥用量太多也不好，会引起收缩空鼓开裂！

3.3 粉煤灰

粉煤灰可以提高砂浆的和易性，在水泥安定性允许下，可部分取代水泥，在采用高等级水泥时可以尽可能多加粉煤灰，既可以提高砂浆保水性以及和易性，也可以节省成本！

3.4 稠化粉

稠化粉主要是提高砂浆保水性和砂浆的施工性，改善砂浆和易性，但是稠化粉掺量对砂浆强度有影响，掺量太多和易性过分好，反而降低操作性能，强度会大幅度降低，而且稠化粉市场价很贵，从成本角度看，在保证砂浆质量与和易性情况下，尽可能少掺！

3.5 砂

作为水泥基材料，砂的细度模数大小影响砂浆稠度，细度模数太小会降低稠度，增加用水量，增加砂浆的收缩性，降低强度，相反细度模数太大，影响保水性及其使用性能，导致只能加稠化粉调节和易性，这样增加成本，所以选择合适的砂既可以保证砂浆质量也可以降低成本！

4 配合比实施与调整

（1）根据技术规程进行配比设计，合理选择砂用量，确定灰砂比，选择用水量，达到设计砂浆稠度；试配时应考虑稠度损失，可根据情况加缓凝剂，根据试配及气候，稠度可适当放大20mm 。

（2）在砂浆强度以及和易性允许的情况下尽可能多加粉煤灰，特别是高等级水泥。

（3）在砂浆富余系数允许情况下考虑砂浆重塑，设计时提高5～10MPa。

（4）进行配合比实验前，先做好各项材料试验，特别是水泥与稠化粉适应性试验，在符合要求下进行试配。

（5）试配后配比可依据体积法进行调整，选择最适合生产的配方！

5 干粉砂浆生产与施工质量控制

（1）生产质量要点

各项材料都应符合规范要求，计量应准确，混合一定要均匀，包装与运输一定要规范要求且出厂前必须检验。

（2）施工质量要点

干粉砂浆进场后，应根据不同种类，不同强度等级存放，应采取避雨防潮措施，干粉砂浆搅拌时因根据规范搅拌，使用时应该注意在规定时间用完，在使用前应进行砂浆检验，各性能应符合施工要求。

6 结论

（1）干粉砂浆具有良好的保水性和施工性、能满足工地各种需要、操作方便、使用方便等优点，干粉砂浆可以根据水泥、稠化粉、粉煤灰、砂以及水配制出不同强度等级的商品砂浆，最高可以达到30MPa。能用于一般工业与民用建筑物及构筑物的砌筑、地面及抹灰工程。

（2）由于稠化粉是非引气不含石灰成分，它配制成的商品砂浆强度稳定，解决了以往水泥浆操作性能差、强度低、收缩大易爆裂现象的缺点。商品砂浆具有收缩性小、保水性好、施工性好、减少开裂现象等特点。

（3）使用商品砂浆可以提高工程质量，减轻劳动强度，减少环境污染，提高现场文明操作施工，有利于新材料、新技术的创新与发展，因此其以后的经济效益与社会效益不可估量！

[1]新建刚，魏光明.预拌商品砂浆砌筑配合比设计方法[J].国外建材科技，2005，（4）：30-32.

[2]王新明，薛国龙，何俊高.干粉砂浆百问[M].北京：中国建筑工业出版社，2006.

[3]JGJ98-2000砌筑砂浆配合比设计规程[S].

[4]JG/T230-2007预拌砂浆[S].

[5]DGJ32/J13-2005干粉砂浆生产与应用技术规程[S].