潘钢华1、王然良2、毛勇林3
(1 东南大学材料科学与工程系,南京四牌楼2号,210096
2 江苏省建设厅新技术推广站,南京市虎踞北路12号,210013
3、江苏省建筑科学研究院有限公司,南京市北京西路12号,210008)
摘要:本文就《江苏省预拌砂浆地方规程》编制中的问题、想法和特点,分别就使用范围、定义和分类、标识和符号、质量标准、原材料、生产过程和施工过程的质量控制等八各方面进行了介绍,希望对各方理解和使用本规程有所帮助。
引言
2003年9月江苏省建设厅和江苏省建管局立项开展预拌砂浆地方规程的编制工作,成立了由东南大学、建设厅新技术推广站和江苏省建科院有限公司为主编单位的编制小组,参加编写的单位还有江苏省散装水泥办公室和南京市散装水泥办公室等单位,经过2年的时间,经过几易其稿,编制小组完成了规程的编制工作。本文就该规程编制过程中遇到的问题和该规程与其他地方规程的比较作一简要介绍,便于有关各方准确理解和正确使用该规程。
1、关于适用范围
首先需要说明的是,各地方规程均包括两个部分,第一部分主要是预拌砂浆的产品质量控制,第二部分主要是预拌砂浆施工过程的质量控制。
有些地方规程,如上海规程、广东规程既适用于普通预拌砂浆,也适用于特种预拌砂。而本规程仅适用于普通预拌砂浆。即本规程仅适用于工业与民用建筑的砌筑砂浆、抹灰砂浆和地面砂浆,特种预拌砂浆不在规程范围。这是由编制目的决定的,出于以下考虑:
(1)因为较传统现场搅拌砂浆,预拌砂浆具有质量稳定、有利于消除建筑质量通病、施工效率高、不污染环境、提高散装水泥使用率和建筑工业化程度等优点,这些优点是政府要求推广预拌砂浆的重要原因。虽然特种砂浆也同时具备这些优点,但特种砂浆的使用量相对较少,而且施工单位没有别的选择,只能采用特种砂浆解决防水、保温和粘结等特种问题,因此预拌砂浆推广的重点应是普通预拌砂浆。
(2)特种砂浆种类较多,包括保温砂浆、防水砂浆、界面剂、腻子和粘结剂等,其技术指标主要包括物理性能指标(导热系数、密度、含水率和吸水率等),力学性能指标(强度、粘结强度等)和耐久性指标(抗渗、抗冻等),确定这些技术指标的合理范围存在较多异议。鉴于此,本规程将使用范围限定在普通预拌砂浆。
2、关于预拌砂浆定义和分类
目前,业内关于预拌砂浆的称呼或定义不一致,就现行地方规程而言,上海规程(2000年版)将预拌砂浆分别称为干粉砂浆和预拌砂浆,其中干粉砂浆是指干拌砂浆,而预拌砂浆则是指湿拌砂浆;北京规程(2003年版)则将预拌砂浆分别称为干拌砂浆和湿拌砂浆;天津规程(2004年版)则将预拌砂浆分别称为预拌(干拌)砂浆、预拌(湿拌)砂浆;广东规程则将预拌砂浆分别称为干粉砂浆和预拌砂浆。
归纳起来,关于预拌砂浆的称呼或定义有以下三点需要明确:
(1)大部分地方规程定义的预拌砂浆即指商品砂浆。但在上海规程中将湿拌砂浆称为预拌砂浆。本规程将预拌砂浆作为商品砂浆的统称。
(2)各地方规程定义的干粉砂浆、干混砂浆、干拌砂浆、预拌(干拌)砂浆,均指干拌砂浆。即指由专业生产厂家生产、经干燥筛分处理的细集料与无机胶结料、矿物掺合料和外加剂按一定比例混合而成的一种颗粒状或粉状混合物。在施工现场按使用说明加水搅拌即成为砂浆拌合物。产品的包装形式可分为散装或袋装。但是值得注意的是,(i)干拌砂浆应包括水泥砂浆和石膏砂浆。但有的规程中干拌砂浆仅指水泥砂浆,有的规程则包括两者;(ii)干拌砂浆应该包括普通干拌砂浆和特种干拌砂浆,但有的规程仅指普通干拌砂浆,有的规程则两者均包括。
(3)各地方规程定义的预拌(湿拌)砂浆、湿拌砂浆,均指湿拌砂浆。即指由水泥、砂、保水增稠材料、水、粉煤灰或其他矿物掺合料和外加剂等组分按一定比例,经计量、拌和后,用搅拌输送车运至使用地妥善存储,并在规定时间内使用完毕的砂浆拌合物,包括砌筑、抹灰和地面砂浆等。值得注意的是,现行地方规程的湿拌砂浆均仅指普通砂浆(即砌筑砂浆、抹灰砂浆和地面砂浆)。
3、关于标识和符号
上海规程、北京、天津规程和本规程均采用预拌砂浆、干拌砂浆和湿拌砂浆的英文第一个字母作为主要标识,广东规程采用的是拼音字母的第一个字母;对照现行水泥、混凝土产品标准,采用英文字母符合我国现行产品标准要求。在标识中,各地方规程均将砂浆的强度等级、所用胶凝材料等信息表示出来,以方便交接货、贮存和使用。
4、关于质量标准
各地方规程均列出了预拌砂浆的性能指标作为预拌砂浆产品质量控制和验收的质量指标。主要列出了以下性能指标:
(1)表征硬化前砂浆性能的指标有:稠度、分层度、保水率、凝结时间、含气量;
(2)表征砂浆力学性能的指标有:抗压强度、粘结强度;
(3)表征砂浆物理性能的指标有:收缩、密度和导热系数;
(4)表征砂浆耐久性的指标有:抗渗、碳化和抗冻性(在一定冻融循环次数下的强度损失和质量损失);
(5)其他指标有:均匀性。
本规程采用稠度、保水率、凝结时间来表征相应的砂浆性能。关于保水性指标,现行建筑砂浆的行业标准《建筑砂浆基本性能试验方法》(JGJ70-90),规定以稠度、分层度来表征砂浆的流动度和保水性。编制组经过对比试验,发现采用保水率的方法试验更方便、表征更准确,因此采用保水率来表征砂浆的保水性。关于含气量指标的规定,大部分现行地方规程均未明确规定,只有广东规程则规定“对含气量有限制时,含气量应小于7%”。我们认为,严格地讲,含气量是一个表征砂浆内部结构的一个指标,含气量对砂浆的稠度、保水性、抗压强度、粘结强度、收缩和砌体强度均有一定影响,因此,对含气量作出明确规定目前尚缺乏依据,而且完全可以通过限定相应的性能指标来控制砂浆的质量,因此本规程未对含气量作出明确规定。
抗压强度是划分砂浆强度等级的重要指标,砌筑砂浆的抗压强度和粘结强度直接影响砌体的抗压强度。抹灰砂浆的抗压强度和粘结强度也影响抹灰工程质量,粘结强度低的砂浆,易出现“空鼓”现象,尤其是国家禁止采用粘土型墙材后,非粘土型墙材与砂浆之间的粘结是一个值得关注的问题。对于地面砂浆,抗压强度低,则砂浆的耐磨性差;粘结强度低,也易引起“空鼓”。因此,所有地方规程均对这两个指标作出了明确规定。
关于密度和导热系数,现行的建筑工程施工和验收规范没有将普通预拌砂浆的密度和导热系数列入验收指标,因此,所有地方规程对于普通预拌砂浆均未作出限定。
考虑到本规程主要是针对用于建筑的普通预拌砂浆,现行建筑工程施工与验收规范一般情况下不把耐久性指标作为工程验收指标,因此本规程没有列出砂浆的耐久性指标作为质量指标。
关于均匀性指标,是针对散装预拌砂浆在运输和输送过程中可能对砂浆均匀性产生影响而专门的指标,便于有关各方控制散装预拌砂浆的质量。
6、关于原材料
普通预拌砂浆原材料主要包括胶凝材料(水泥和石膏)、集料(天然砂浆和人工砂)、矿物掺合料、外加剂和水。干拌砂浆的拌合用水是需要使用时在工地现场加入的。而湿拌砂浆则是将所有砂浆组分材料(包括水)全部在预拌厂拌合好后送至工地。
关于预拌砂浆胶凝材料,理论上适合用作预拌砂浆胶凝材料的有:各种硅酸盐水泥、化学激发胶凝材料和石膏。
由于石灰的收缩较大,强度较低,不适合用作预拌砂浆的胶凝材料。由于石灰膏含有较多的水,不能用于干拌砂浆。
化学激发胶凝材料是一种低能耗、大量采用工业废渣、保护环境的胶凝材料,值得大力推广。但是化学胶凝材料制备技术尚未产业化,可能存在一些未知的问题,如凝结时间、与砂浆外加剂的适应性等问题尚待研究。
由于石膏具有体积稳定、施工性能好、对人体亲和性好、阻燃等优点,石膏用作预拌抹灰砂浆的胶凝材料是可行的,目前在国外使用较普遍。因此,本规程将其列入预拌抹灰砂浆的胶凝材料,并对其使用部位作出了明确限定。虽然石膏砂浆与水泥砂浆存在许多差别,但本规程并未单独列出预拌石膏砂浆的质量指标,这是因为(1)目前尚无关于石膏砂浆的产品标准,确定其质量指标缺乏依据;(2)目前尚无关于石膏砂浆性能指标的试验方法。
预拌砂浆中的矿物掺合料问题主要是种类和适宜掺量的确定。目前使用较多的是矿粉、粉煤灰和石粉。矿物掺合料的适宜掺量取决于砂浆质量是否满足规程要求,为避免水泥掺量过低或矿物掺合料过高降低砂浆整体性能,水泥的掺量必须达到一定的比例,防止其长期性能偏低。矿物掺合料由于其活性对干拌砂浆的性能有一定的改善作用,但不能过高掺入以免降低总体性能。
关于砂浆外加剂,对于普通预拌砂浆,外加剂主要是指保水增稠剂,当然也不排除在预拌砂浆中掺入其他外加剂。就化学成分而言,保水增稠剂可以是无机的、可以是有机的,也可以是两者的复合。选择保水增稠剂时,应该注意以下问题:
(1)有的保水增稠剂具有引气作用,导致砂浆含气量增加,砂浆含气量过大有可能导致砌体强度下降等问题;
(2)保水增稠剂是否满足匀质性要求;
(3)湿拌砂浆的外加剂必须具有保水增稠和缓凝的双重作用。
7、关于生产过程质量控制问题
本规程编制的目的是给生产和施工过程的有关各方控制质量提供一个统一的标准,分清有关各方的责任。因此,如何分清各方的责任是本规程需要重点解决的问题之一。预拌砂浆的质量控制可以分为生产和施工两个阶段,供方或生产方对生产过程质量、产品质量负责,需方或施工方对是否正确选用、使用和操作等施工过程的质量负责。为此本规程在预拌砂浆生产阶段的质量控制主要依据一般产品标准格式编制,确定了型式检验、开盘检验和出厂检验的项目。在生产与施工之间,加入“订货与交货”的规定,以规范各方行为,避免引起不必要的纠纷。在预拌砂浆进场和施工阶段,规定了进场检验项目、严格按照有关施工规范和预拌砂浆使用说明书操作。
型式检验是产品的定型检验,是对产品质量指标进行全面的检验。因此本规程规定型式检验项目包括了质量标准的全部指标,如预拌抹灰砂浆的型式检验项目有抗压强度、粘结强度、凝结时间、收缩率、稠度、保水率。
开盘检验是考虑到生产过程原材料的质量波动、设备工况的变化对产品质量的影响而设立的检验。因此,本规程规定连续生产的第一盘必须进行开盘检验。开盘检验主要是防止原材料的质量波动和设备工况的变更对产品质量产生影响,因此,选取预拌砂浆比较重要的性能进行检验,既可以满足检验要求,本规程规定干拌抹灰砂浆需要检验抗压强度、粘结强度、稠度、保水率。
出厂检验是检验产品在厂区内的生产和储存过程是否对其质量产生了明显影响,并为产品合格证提供依据。因此,本规程规定预拌砂浆出厂前,必须按批次进行出厂检验。其检验项目与开盘检验项目相同。
8、关于施工过程质量控制问题
预拌砂浆不同于现场搅拌的传统砂浆,现行的建筑施工与验收规范,并没有考虑到预拌砂浆的一些特点,因此本规程在控制施工过程的质量时,强调首先必须遵循现行建筑施工与验收规范的规定,其次要严格按照预拌砂浆使用说明书施工。本规程很难把各种预拌砂浆的使用要求均交代清楚,也没有必要将现行规范对施工的要求重复交代(虽然很重要,且影响最终预拌砂浆的施工质量),本规程仅仅就使用说明书和现行施工验收规范未涉及的部分进行了规定,重点针对施工中易出现的问题进行了规定,如预拌砂浆进场的验收、储存、加水搅拌、稠度的选择和凝结时间的限定等等。
为了分清责任,从订货和交货开始到工程验收,对有关需方的责任进行了界定。对最终工程质量产生问题,应当根据各方是否履行了自己的职责、行为是否规范和程序是否符合本规程要求来判定各方责任。
为了严格把关,对进场的预拌砂浆,必须进行复验。
结语
本文从以上八个方面简要介绍了本规程的特点和编制有关规定的想法,希望对各方理解和使用本规程有所帮助。预拌砂浆虽然在国外发达国家已经得到广泛应用,但在我国还是新生事物,许多问题还会随着预拌砂浆的推广应用而不断出现,热切希望对本规程提出修订意见,以便不断完善。