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稳塑剂重新定义湿拌砂浆(2014)

添加日期:2015/4/28 13:57:12   作 者:徐德高  来源:   浏览次数:

稳塑剂重新定义湿拌砂浆

徐德高 

干粉砂浆课题组


摘要:

“稳塑剂”作为一种砂浆添加剂,以其特具创意的性能,成为砼搅拌站进入预拌砂浆市场的一把金钥匙。稳塑剂的诞生,意味着全国所有的砼搅拌站都成了预拌砂浆(特称“商混砂浆”)储备生产单位,从此预拌砂浆的总供应量将完全满足建筑市场的需求,同时也帮助产量过剩的砼搅拌站迅速转型成为产品多元化的新型建材企业。稳塑剂性能的特别之处有二个方面:其一,它具有48小时的稳定施工操作时间,在这个时间段内,施工人员可以随意运输、储存和使用,砂浆的施工性能都保持优质稳定;其二,这种砂浆在48小时内任何时间上墙后,其凝结硬化时间就能恢复正常,砂浆上墙后的凝结时间不大于8小时(符合国标要求)。一个掺量仅为砂浆重量千分之一的添加剂,就这样打破了预拌砂浆行业的平静,把原来只有干混砂浆一条路的市场走向,变成被商务部、中国散装水泥办等国家主管机关认可的干、湿砂浆并存的多元化市场。商混砂浆恢复了预拌砂浆本来应有的简单面目:其成本与现场搅拌接近、生产厂储备量(即砼搅拌站)已经遍布全国、施工性能足够长时间内稳定、硬化后砂浆物理力学性能都完全符合国家标准、一个完全绿色环保无粉尘产品,它的出现为“砂浆禁现”国策的推广执行扫清了障碍。目前,用稳塑剂进行商混砂浆试验准备工作的砼搅拌站正以每月数十家的速度增长,弗克正在引导着预拌砂浆行业走进一条具中国特色的快速绿色通道。

关键词:湿拌砂浆;商混砂浆;稳塑剂;砂浆添加剂

1 前言

    传统湿拌砂浆作为“禁现”后推广预拌砂浆的一种,其市场规模比例非常小。相对于干粉砂浆而言,传统湿拌砂浆的发展就更为缓慢了。原因有很多,在这里我们主要从砂浆添加剂方面来阐述一下湿拌砂浆产品与市场需求不能统一的问题。

    湿拌砂浆从提出到现在,一般公认的技术指标包括凝结时间、强度、稠度等,但这些指标只能作为湿拌砂浆的基础性能,不能满足砂浆施工行业对湿拌砂浆的要求。工地对湿拌砂浆可施工时间(稳塑时间)的要求,已经远超出预拌砂浆标准对凝结时间的要求。这就是现在很多搅拌站生产出来的湿拌砂浆,按照标准检测都能够满足质量指标,可一旦在工地上应用,施工时间与湿拌砂浆的凝结时间严重不匹配。施工人员发现砂浆稠度下降,就会习惯性地加水增加施工性,从而导致种种问题,包括空鼓、开裂等。这也就是传统湿拌砂浆到现在一直发展不起来的主要原因之一。

2 传统湿拌砂浆

传统湿拌砂浆是指水泥、细集料和水以及根据性能确定的各种组分,按一定比例在搅拌站经计量、拌制后,采用搅拌运输车运至使用地点,按照一定条件储存,并在规定时间内使用完毕的湿拌拌合物。

表1: GB/T25181-2010 预拌砂浆标准对湿拌抹灰砂浆的要求

检测项目

标准要求

拌合物湿密度(kg/m3)

≥1800

凝结时间(h)

8--24

保水率(%)

≥88

28d收缩率(%)

≤0.20

稠度(mm)

90--110

14d拉伸粘结强度(MPa)

≥0.20

从表1预拌砂浆的标准中对湿拌砂浆的要求可以看出,湿拌砂浆的各项性能指标都非常简单,数据测试方面也没有太过苛刻的指标,但是在使用过程中却一直存在很多问题。我们通过对施工现场的观察,就发现了很多传统湿拌砂浆应用上的问题:

(1)传统湿拌砂浆在工地失水及凝结时间较快,材料在工地的可施工性上午没有问题,下午就已经开始失水,可施工性大打折扣,如果要继续施工,就要加水,这样材料的性能不合格,出现空、鼓开裂现象;

(2)传统湿拌砂浆的和易性和顺滑性比较高,施工性与干混砂浆和现场搅拌砂浆相比有一定的差异,就导致工人觉得对湿拌砂浆“不习惯”的错觉;

(3)湿拌砂浆施工时要分两次施工,单次抹灰过厚就可能造成有材料滑移现场,这也会让工人误解材料“不一样”。 

(4)传统湿拌砂浆可以运输的半径较小,由于受砂浆凝结时间或可操作时间影响,一般运输距离不超过40 公里,运输时间不超过1 小时;一旦因交通拥堵造成供货延迟,将严重影响传统湿拌砂浆的质量。

    以上就是传统湿拌砂浆存在的问题,想要大力推广湿拌砂浆,就必须解决材料的工作性能问题以及固有概念的问题。湿拌砂浆存在的形式跟混凝土有相似的地方,而混凝土的发展技术已经非常成熟,我们只需要在混凝土现有的技术平台上,稍做改动就可以实现湿拌砂浆的量化生产。

3 稳塑剂

     稳塑剂是一种专门用于湿拌砂浆的化学外加剂,用来改变上述传统湿拌砂浆的性能,具有提高湿砂浆塑性延时、保水、黏滑等性能,要求能使得砂浆保塑(可施工时间)24~48小时,而且一旦上墙应在8小时内达到标准要求的凝结时间。我们把这种含稳塑剂的湿拌砂浆称作“商混砂浆”。

    商混砂浆作为一种产品,就必须按照现有的产品标准进行生产及销售。但是这些指标只能作为商混砂浆的基础,已经不能满足砂浆施工人员对商混砂浆的要求,砂浆的施工时间比混凝土长得多。工地对商混砂浆可施工时间(稳塑时间)的要求,已经远远超出传统湿拌砂浆标准对凝结时间的要求。所以国家标准对传统湿拌砂浆的要求跟工程对商混砂浆的要求还是有所区别的。这也就是为什么虽然国内多个省份推广湿拌砂浆湿拌砂浆的产量都仍然比较低的原因。

用“凝结时间”这个术语来描述商混砂浆的可施工操作时间,已经明显不能满足商混砂浆的质量要求了,从建筑工程的实际出发,针对商混砂浆的生产及应用特性,弗克公司对商混砂浆提出了一系列新的定义:

(1)稳塑时间

稳塑时间是指保持砂浆稠度所需的时间,用测定砂浆稠度的方法来确定。以砂浆稠度经时损失达到初始值20%时的时间定义为稳塑时间。在稳塑时间内施工,商混砂浆应保持本标准要求的各项性能指标。用JGJ70规定的方法测定砂浆稠度的方法来确定。

(2)保水凝结时间

砂浆在保湿封闭条件下的凝结时间。按照JGJ70规定的方法测定砂浆的凝结时间。

(3) 完工凝结时间

砂浆在施工完成后(如上墙后、或地面铺平后)的凝结时间。将商混砂浆放置在实际墙体材料上面,在凝结时间测试模具底部放置一个厚度为30mm的实际墙体材料试件,在标准环境中放置,参照JGJ70规定的方法测定砂浆的凝结时间,一般上墙凝结时间<8h。

下面是弗克研发中心提供的试验数据,具体阐述了稳塑剂的应用对商混砂浆性能的影响。试验采用了粒径小于4.75mm(细度模数2.4)的普通河砂,河砂处于饱和面干状态;海螺P.O.42.5水泥;望亭电厂的二级粉煤灰;弗克生产的K802稳塑剂;自来水。试验采用砂浆标准试验方法,配合比如表2所示。

表2 商混抹灰砂浆配合比(单位:Kg)

湿拌砂浆
抹灰砂浆

PO42.5水泥

粉煤灰二级

K 802 

中砂

稳塑剂

M10

120

60

0.5~1.5‰

820

(注:以上稳塑剂用量为总砂浆干重量的千分比)

 

 

图1. 稳塑剂掺量对湿拌砂浆稠度随时间的影响

图1.表示了稳塑剂对商混砂浆稠度的影响。稳塑剂的掺量为总干砂浆重量的0.5‰、1.0‰和1.5‰。根据抹灰砂浆的国标要求,应该控制在90~110mm范围之内,针对这个要求,掺0.5‰稳塑剂的商混砂浆在大约8小时,稠度已经降到90mm,16小时降到80mm。掺1.0‰的商混砂浆,在24小时可保持稠度在90mm以上,满足国标要求。掺1.5‰的商混砂浆,在48小时砂浆稠度还能保持在80mm,略加少量水还能继续使用。稳塑剂掺量为1.5‰的商混砂浆比较能满足机喷法施工,而掺量为0.5~1.0‰时,比较适合于手工抹灰施工。

 

图2. 稳塑剂掺量对湿拌砂浆凝结时间的影响

 图2.为稳塑剂掺量对商混砂浆凝结时间的影响。添加了稳塑剂后的商混砂浆终凝时间测定分二种情况:第一种情况是商混砂浆被存放在砂浆槽中,水份一般不易蒸发;第二种情况是商混砂浆被抹上墙后,水份一方面被墙表面吸收,另一方面由于抹灰表面积大而产生表面水蒸发。这二种情况会导致砂浆终凝时间的截然不同。当砂浆被存放在比较密封的砂浆槽中时,终凝时间根据稳塑剂掺量的增加可达60小时。而砂浆被抹上粉煤灰砖墙上后,即使稳塑剂掺量达1.5‰,终凝时间也只有6小时。这主要原因是当湿拌砂浆失水时,稳塑剂参与反应生成晶体,导致商混砂浆缓凝状态逐步被破坏,水泥水化逐步恢复正常,砂浆上墙后的凝结时间小于8小时,满足国家标准GB/T25181《预拌砂浆》质量要求。

通过以上数据可以看出,稳塑时间对“时间”的概念做出了相当详细的划分。与凝结时间指标不同的是,凝结时间只能表征材料凝结硬化的性能,对于可施工时间就无法判定。而稳塑时间表征的商混砂浆性能是从在搅拌站生产、运输到工地、存放、二次运输、抹灰操作的全过程施工特性的综合性指标。以上创新解决了之前商混砂浆施工操作时间过短、不能适合工程应用的问题,使得搅拌站能正常生产商混砂浆,在全国范围内商混砂浆的产能从此能满足建筑工地的需求,解决了砂浆全面禁现后湿拌砂浆生产技术不过关的问题。只有这样才能够保证商混砂浆与搅拌站、工程、市场有效的结合起来,促进商混砂浆的健康稳定的发展。

4 商混砂浆市场展望

商混砂浆是最符合“砂浆禁现”环保诉求的产品,商混砂浆彻底满足了砂浆在工程上的无粉尘要求。商混砂浆的“时间”要求满足后,其推广过程就变的相对简单多了。以后的工作就是商混砂浆在搅拌站、工地、施工人员之间相互磨合的过程。

商混砂浆是“禁现”后作为节能、环保的新型建筑材料进行推广的,推广使用商混砂浆在节约资源、保护环境、提高资源综合利用效率方面有着重要的作用,是贯彻落实国家提倡“节能减排”工作的一项重要内容。推广使用商混砂浆是落实国家科学发展观的具体体现,更是建筑业面临的一次技术革命。

为了进一步推广商混砂浆,弗克将继续致力于稳塑剂技术的系统化研究,使得湿拌砂浆的生产及机械化施工应用技术更加完善,实现湿拌砂浆机械施工技术产业化。


关键词:湿拌砂浆
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