[摘要] GS商品砂浆专用外加剂具有减水、增稠、保水、保塑和调节凝结时间等功能, 可显著改善砂浆的工作性能和硬化后的物理力学性能, 满足目前墙体施工的要求。
[关键字] GS商品砂浆专用外加剂; 分层度; 体积增长率; 抗压强度; 抗剪强度; 粘结抗拉强度
1 前言
商品砂浆包括预拌砂浆和干粉砂浆两种。与传统的建筑砂浆相比, 商品砂浆具有显著的优势[1]: 产品质量可靠且稳定, 强度能够得到保证, 可满足各种特殊的质量要求; 可满足砌筑、墙面、地坪等不同用途的需要; 生产效率高, 整体现代化施工水平高; 环境效益好, 便于文明施工。常用的商品砂浆包括砌筑砂浆、抹灰砂浆、瓷砖胶粘剂、瓷砖填缝剂、外墙外保温系统、粉末涂料、水泥基防水浆料、自流平材料和修补砂浆等。其中, 砌筑砂浆和抹灰砂浆用量最大。本文着重介绍对这两种商品砂浆专用外加剂的试验研究。
2 试验原材料和试验方法
2.1 试验原材料
水泥: 山东产P.O32.5R水泥;
砂: 中砂, 细度模数2.6, 并用孔径5mm、2.36mm、1.2mm的方孔筛进行筛分;
外加剂: GS- 1和GS- 2商品砂浆专用外加剂;
水: 当地自来水。
2.2 试验方法
砂浆各项性能试验的参照标准: JGJ 70- 90 《建筑砂浆基本性能试验方法》、JG/T 164- 2004 《砌筑砂浆增塑剂》、JCJ 98- 2000 《砌筑砂浆配合比设计规程》、GBJ129- 90 《砌体基本力学性能试验方法标准》、GB50203- 2002 《砌体工程施工质量验收规范》。
3 商品砂浆外加剂的研究
在商品砂浆的配比中, 外加剂的含量一般只占质量的0.1%～10%, 但砂浆外加剂可以显著改善砂浆的流变特性、施工性能和硬化后的各项性能。砌筑、抹灰砂浆作为铺筑和粘结材料, 使用时一般为薄层结构,要求砂浆具有良好的保水性、粘聚性和触变性能。
本文介绍的GS- 1和GS- 2是两种复合型的砂浆外加剂。具有塑化、增稠、保水、保塑和调节凝结时间等作用, 分别适用于砌筑砂浆和抹灰砂浆, 可显著改善砂浆的工作性能及硬化后的各项性能。
3.1 GS- 1砂浆外加剂对砌筑砂浆性能的影响
砌筑砂浆用来砌筑和粘结各种砌体材料, 如黏土砖、灰砂砖和加气轻质混凝土砌块等。用传统的建筑砂浆砌筑的墙体, 容易出现裂缝、渗透、空鼓等质量问题, GS- 1砌筑砂浆外加剂具有保水、增稠等效果, 可以很好地解决这一质量问题。
试验对比了Q2水泥砂浆、Q1混合砂浆和Q3掺加GS- 1剂的砂浆的各项性能, 配比见表1。试验中根据砂浆的稠度调整加水量, 砌筑砂浆稠度控制在70mm～90mm。
3.1.1 GS- 1对新拌砂浆工作性能的影响
新拌砌筑砂浆的各项性能如表2所示。掺加GS- 1的砂浆与混合砂浆和水泥砂浆相比, 因其具有显著的减水效果, 用水量大幅度降低, 使砂浆内部结构更加密实, 为砂浆硬化后的各项性能提供了保障。在稠度和跳桌流动度大致相同的情况下, 掺加GS- 1后砂浆的分层度明显降低, 确保砂浆具有良好的保水性能。另外, 掺加GS- 1后, 用相同配比生产出的砌筑砂浆, 体积增长率达到12.5%, 1m3掺GS- 1的砂浆与普通的混合砂浆、水泥砂浆相比, 能节约11%左右的水泥和砂。
3.1.2 GS- 1对砌筑砂浆硬化后性能的影响
表3的试验数据表明: 掺加GS- 1后, 砂浆的抗压强度和抗折强度与混合砂浆、水泥砂浆相比, 均有显著增长。掺加GS- 1的砂浆的28d抗压强度比混合砂浆提高了27%, 比水泥砂浆提高了14%; 28d抗折强度与混合砂浆、水泥砂浆相比分别提高了42%和29%。同时, 砂浆的折压比也比混合砂浆、水泥砂浆有所提高。以上分析说明, 掺加GS- 1后, 砂浆在体积增长了12.5%的情况下, 依然具有优于混合砂浆和水泥砂浆的物理力学性能。
试验用外形尺寸为240mm×115mm×53mm的普通黏土砖进行了砌体的抗压强度和沿通缝截面抗剪强度的测试。砌体抗压试验采用240mm×370mm×720mm的棱柱体, 抗剪试验采用由9块砖组成的双剪试件。分别用混合砂浆、水泥砂浆和掺GS- 1的砂浆砌筑试件,在相同条件下自然养护28d, 然后进行抗压和抗剪试验, 试验结果见表4。用掺加GS- 1砂浆砌筑的砌体比混合砂浆、水泥砂浆砌筑的砌体抗压强度分别提高57%和37%, 抗剪强度分别提高91%和50%。
3.2 GS- 2砂浆外加剂对抹灰砂浆性能的影响
抹灰砂浆是指大面积薄层涂抹于建筑物或建筑构件表面的砂浆, 具有保护基层提高耐久性的作用,同时也具有一定的装饰作用。传统的抹灰砂浆在凝结硬化过程中常常会产生较大的收缩、保水率差, 以致出现砂浆抹灰层开裂、空鼓、脱落等质量事故。
3.2.1 GS- 2对新拌砂浆工作性能的影响
表5和表6分别是抹灰砂浆的配比和新拌砂浆的工作性能。分层度是衡量砂浆保水性的重要技术指标, 分层度值小, 说明砂浆保水性好, 砂浆保水性则直接影响粘结性, 但保水性过强又易出现起壳、开裂等问题。为使抹灰砂浆保持合适的保水性, 其分层度宜在10mm～20mm之间[2]。在稠度和跳桌流动度基本相同的情况下,M1混合砂浆和M2水泥砂浆的分层度分别为27mm和30mm, 而M3添加GS- 2的抹灰砂浆分层度仅为17mm, 具有良好的保水性能。掺加GS- 2后, 抹灰砂浆的凝结时间稍有延长, 更有利于现场施工操作。同时, 掺加GS- 2后,相同配比的抹灰砂浆的体积增长率达到13.5%, 1m3抹灰砂浆可节约12%的原料。
3.2.2 GS- 2对抹灰砂浆硬化后性能的影响
掺加GS- 2后, 砂浆的强度有明显提高, 28d抗压强度比混合砂浆、水泥砂浆分别提高55%和27%, 28d抗折强度分别提高59%和35%, 物理力学性能显著优于混合砂浆和水泥砂浆。见表7。
粘结抗拉强度按照JTJ 270- 1998 《水运工程混凝土试验规程》附录A7所规定的进行试验。掺加GS- 2后, 砂浆28d粘结抗拉强度比混合砂浆和水泥砂浆分别提高了48%和35%。
4 结论
(1) 在稠度基本相同的情况下, 掺加GS砂浆外加剂的砌筑、抹灰砂浆分层度明显小于同配比的混合砂浆和水泥砂浆, 表明GS外加剂具有优良的保水效果, 使商品砂浆具有良好的粘结性, 同时避免硬化后产生开裂等问题。
(2) 掺加GS外加剂后, 砂浆的体积有明显增长, 可节约11%左右的原材料, 具有显著的经济效益。同时, 砂浆的抗压强度和抗折强度高于混合砂浆和水泥砂浆。
(3) 用掺加GS- 1的砂浆砌筑的砌体, 抗压强度和沿通缝截面抗剪强度明显高于混合砂浆和水泥砂浆砌筑的砌体; 掺加GS- 2的抹灰砂浆的粘结抗拉强度有显著提高。
(4)GS商品砂浆专用外加剂的应用使砌筑、抹灰砂浆的工作性能和力学性能等得到显著改善, 有效地解决了传统建筑砂浆的质量通病, 能够满足新型墙体材料施工的质量要求。
参考文献:
[1]傅德海, 赵四渝, 徐洛屹.干粉砂浆应用指南.中国建材工业出版社, 2006
[2]樊钧, 赵立群, 叶光锐, 张鑫.稠化粉、粉煤灰双掺技术在商品砂浆中的应用研究.商品砂浆的研究与应用.机械工业出版社, 2006.1
