微晶水泥砂浆外加剂在防水、防裂工程中的应用研究

摘要：建筑砂浆的龟裂现象是建筑业界普遍关注的问题，微晶砂浆外加剂因其独特的材料特性，可以提高砂浆的和易性、保水性，增强抗变形性能，从而提高砂浆的抗裂防渗能力，通过试验研究和应用实例得到了证明。

关键词：微晶；水泥砂浆；外加剂；防水；防裂

0 前言

建筑砂浆在凝结过程中，尤其是初凝塑性阶段，由于砂浆内部多余水分蒸发，而引起粉刷层的龟裂现象非常普遍。此种龟裂在施工后就已形成，由于表面粉光掩盖或裂缝的宽度细小，所以这种塑性收缩的龟裂现象也许在短期内不易被察觉，但只要砂浆再度因温差变化或长期干燥，这些裂缝就会显现出来，并不断扩展，造成建筑业长久以来无法克服的困难。微晶水泥砂浆外加剂是近年来开发成功的一种防裂、抗渗外加剂，它对提高建筑砂浆的和易性、保水性以及抗变形能力都有较好的作用。本文就微晶水泥砂浆外加剂在防水、防裂工程中的应用进行了研究。

1 微晶水泥砂浆外加剂的工作机理

微晶是一种膨胀性的火山灰矿物产品，外观为白色球状微粒，粒子内部具有蜂巢状均匀小孔穴结构。

呈球状的微晶掺人到水泥砂浆中，微晶的微细粒子均匀分布到砂浆中，类似粉煤灰的“形态效应”可以改善砂浆的和易性。又由于内部的蜂巢状孔穴结构和弹性功能，可以吸收应力，调整变形，减少砂浆的微裂现象。

水泥水化时，只有占水泥重20％～25％的水是水化所必需的，大部分拌合用水只是为了保证施工所需要的工作性。使用减水剂只能减少其中一部份用水量，仍有多余的水在砂浆中呈游离状态，蒸发后形成孔隙及微裂缝，成为结构缺陷。微晶粒子中的蜂巢孔穴在拌合过程中能吸收水泥初期水化后多余的水份，从而成为无数个微小的“水库”，在砂浆硬化过程中，储存的水份逐渐释放出来，进行长期自身养护，改善了砂浆内部无法养护的缺陷，弥补施工中养护不足，促进水泥水化的进一步发展。减少砂浆干缩变形，减少了微裂缝，也减少了因水份蒸发而产生的孔隙，大幅度提高抗渗能力。

微晶水泥砂浆外加剂是以微晶为基础，充分利用了微晶粒子内部所特有的多种功能，配以多种增强材料，利用多组份复合所产生的超叠加效应，使之能同时具有防水与抑制开裂等多重功能。

2 微晶水泥砂浆外加剂抗裂试验

2.1 原材料

水泥  采用强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥；

砂    中砂，细度模数为2.5～2.7，含泥量小于1％，其质量符合JGJ52规定的要求；

水    自来水，符合JGJ63的要求；

掺合料 微晶水泥砂浆外加剂。

2.2配合比

本试验采用的配合比见表1。

 2.3 试验方法

试件成型于910mm×600mm×20mm的木模中，模板底部衬有聚乙烯薄膜，以减小底模对试件收缩变形的影响。模板的周围放置直径为8mm光圆钢筋的框架，框架的外围尺寸为880mm×570mm(包括钢筋在内)，离模板底部的高度为6mm。原材料按配比称量后，经砂浆搅拌机搅拌3min后，浇注并流满整个木模，立即用光滑的宽度为25mm、长度大于模板短边的长木条(使用前用湿抹布擦拭干净)沿着模板的长边快速刮平试件表面后，开启电风扇和碘钨灯，风速为4.5m／s～5.5m／s的电风扇位于试模短边约150mm处，连续吹24h；三只1000W碘钨灯位于试模横向中心线上方约1.5m处，光照4h。风扇连续吹24h后，用塞尺分段测量裂缝宽度，按裂缝宽度测量裂缝长度，用棉纱线沿着裂缝的走向取得相应的长度以钢卷尺测量其值，以mm计。

2.4 试验结果评定

根据裂缝宽度把裂缝分为五级，每一级对应着一个权重值，用每级宽度的裂缝长度分别乘以其相应的权重值，再相加起来得到的总和称为开裂指数，据此衡量开裂程度。

2.5 试验结果

试验结果见表2。

 3 试验结果分析

由表2可见，在砂浆中掺入微晶水泥砂浆外加剂，砂浆的抗开裂性能有明显的提高，当掺量为水泥用量的3％、4.5％和6％时，其抗开裂性能比分别达到78％、89％和100％。试验结果分析表明，随着掺量的增大，裂缝宽度明显减小，抗开裂性能比也随之增大。当掺量为6％时，裂缝几乎没有。可见微晶水泥砂浆外加剂具有阻止裂缝的产生和细化裂缝的作用，必然会大大提高水泥砂浆硬化体的抗渗性和耐久性。

4 微晶水泥砂浆外加剂的几个主要应用实例评价

(1)中央直属储备粮库安徽巢湖北效库，有8幢平房仓，库容量为1.5亿t，该工程采用微晶外加剂掺入水泥砂浆进行外墙防裂抗渗粉刷，经使用多年防裂抗渗效果很好。

(2)临海信联大厦建筑面积12572m²，框架16层，其外墙采用微晶外加剂掺入水泥砂浆粉刷，使用多年至今无龟裂，抗裂效果很好。

(3)湖州市中心医院病房大楼建筑面积37000m²，地面二十四层，地下一层。外墙采用微晶外加剂，有效地克服了墙面的龟裂现象。

(4)德清县会展中心建筑面积25300m²，地面六层，地下一层，地下停车库均采用微晶外加剂，起到了抗渗防潮的积极作用，使用至今，无渗漏、潮湿的现象。

5 结论

(1)掺入微晶外加剂的水泥砂浆和易性好，保水性好，韧性佳，抗变形能力强，具有良好的防渗抗裂效果，能克服水泥砂浆因干燥收缩和温差所产生的裂缝，从而防止因裂缝引起的渗水、空鼓、脱落现象。

(2)微晶外加剂适用于建筑内、外墙及其它容易产生裂缝部位的防水、抗裂粉刷；应用于外墙涂料在基层粉刷能有效地避免因砂浆开裂而引起涂料面层裂缝的缺陷，在混凝土、砖、砌块等基层上均可使用，能防止雨水从粉刷层裂缝中渗入墙内；用于内墙粉刷，可防止内墙面裂缝，且能在粉刷层上任意装饰；用于混凝土檐沟、阳台、楼板、楼梯及各种板底粉刷，易操作、不裂缝、不坠落。

(3)施工操作简单，适用范围广，社会效益和经济效益显著。