摘要

通過在干混抹灰砂漿中，摻入砂漿稠化粉，分析不同摻量的砂漿稠化粉對不同強度等級的抹灰砂漿的性能影響，總結出該砂漿稠化粉在抹灰砂漿中的最適宜摻量。并將該最適宜摻量下的砂漿稠化粉與市場上的砂漿稠化劑進行性能對比，判斷該砂漿稠化粉的性價比，以及其在市場所處位置。試驗結果表明，該砂漿稠化粉在抹灰砂漿中最適宜摻量為0.8%。與其他砂漿稠化劑相比，該砂漿稠化粉的性價比優(yōu)越，摻量適中，滿足生產設備計量和生產要求，降低了總體成本。 
  

關鍵詞：砂漿稠化粉；增稠性；保水性；粘結性；施工和易性 

引言

建筑物的墻體砌筑是建設項目的一個重要組成部分，同時也是實現(xiàn)建筑物使用功能的最基本工程。用于墻體砌筑的主要有三大類：一類為板材，第二類為砌塊，第三類為磚。我們目前墻體材料主要為砌塊和磚類。要將這些磚、砌體粘結為整體，并形成強度，就需要砌筑砂漿和抹灰砂漿，這兩種砂漿在建筑工程中都是不可或缺的，然而，相對砌筑砂漿而言，抹灰砂漿除了需要滿足砌筑砂漿一系列的性能外，還需要滿足一項粘結性要求，就是與基層墻體的粘結能力。
抹灰砂漿在建筑工程中的用量僅次于混凝土，是建筑中最為重要的組成部分，也是干拌砂漿中占比例最大的部分。從我國的經(jīng)濟發(fā)展來看，現(xiàn)階段多采用砌筑墻體，而市場發(fā)展對抹灰施工的質量、效率以及環(huán)保要求不斷提高，干拌抹灰砂漿市場必然會越來越大，干拌抹灰砂漿必將逐步成為抹灰砂漿發(fā)展的趨勢[2]。
然而，由于抹灰砂漿的施工都是建筑工人來進行的，他們的素質不一，在抹灰砂漿加水攪拌的過程中，他們很可能會根據(jù)自己的操作手感來決定用水量，而這樣的操作會使得抹灰砂漿產生泌水的現(xiàn)象，這一現(xiàn)象的產生將會給抹灰砂漿的整體性能帶來很大的弊病，比如產生空鼓、脫落等現(xiàn)象，這將對建筑物整體的強度造成很大的損失，另外就是以后建筑物裝修過程中，基層已經(jīng)產生很多弊病，那必然會影響下一步的建造。

為了解決這一問題，我們研發(fā)了砂漿稠化粉，這種砂漿稠化粉是專門應用于干混砂漿中，在干粉砂漿生產廠即按照一定的比例摻入，與抹灰砂漿中其他組分通過攪拌設備攪拌均勻后，或者打包，或者在現(xiàn)場直接用罐車運到工地使用。我們的砂漿稠化粉是以高吸附性層狀硅酸鹽類無機材料為基礎，利用材料之間的物理反應和化學反應，達到保水增稠的目的，具有保水、增稠、增強、抗?jié)B、抗裂、耐磨等多種性能，可以提高砂漿的各種物理和化學性能，提高砂漿的耐久性，并且可以提高工效，降低成本、凈化環(huán)境，節(jié)約能源等多方面優(yōu)點，其社會、經(jīng)濟效益顯著。

試驗設計、方法和材料

2.1  試驗材料
水泥：中國海螺水泥廠，強度等級為P.O.42.5 ，330 元/ 噸。
砂：河砂，最大粒徑不超過2.36mm 的中砂，55元/ 噸。
粉煤灰：安徽某發(fā)電廠的Ⅱ級灰，128 元/ 噸。
 
添加劑：砂漿稠化粉，蘇州弗克新型建材有限公司提供的kulane807砂漿稠化粉，簡稱KL，售價為2500元/ 噸。
杭州某砂漿稠化劑，簡稱YS，推薦摻量為0.15% ，售價14000 元/ 噸。
北京某砂漿稠化劑，簡稱BN，推薦摻量為0.1%，售價為10000 元/ 噸。
2.2  試驗方法
2.2.1  規(guī)范性引用文件
砌筑砂漿和抹灰砂漿的稠度、保水性、抗壓強度、密度、拉伸粘結強度按照JGJ70 - 2009《建筑砂漿基本性能試驗方法》和GB/T 25181- 2010  《預拌砂漿》進行。
2 .2.2  試驗內容
砂漿稠化粉是根據(jù)水泥水化的機理，綜合考慮稠化粉本身成分的作用，選用多種無機材料、有機高聚物、表面活性劑等專用材料，配制而成不含石灰和松香皂類物質的非引氣型粉狀材料。它安全、無毒、無放射性和無腐蝕性。通過材料對水分子的物理吸附作用，化學反應作用，從而達到使砂漿增稠、保水之目的。
通過在不同強度等級的抹灰砂漿中摻入不同摻量的砂漿稠化粉，分別檢測抹灰砂漿的初始稠度、2h 稠度、保水性、密度、抗壓強度、伸粘結強度，判斷砂漿稠化粉在抹灰砂漿中的最適宜摻量。
在確定砂漿稠化粉最適宜摻量后，并砂漿稠化粉與市場上銷售的進行性能對比，觀察該砂漿稠化粉在市場上所處的位置，判斷其性價比如何。
2 .2.2 . 1 不同摻量砂漿稠化粉對抹灰砂漿性能影響
以抹灰砂漿的配方為定量，改變抹灰砂漿中砂漿稠化粉的摻量，觀察砂漿稠化粉對抹灰砂漿稠度、保水性、密度、拉伸粘結強度、立方體抗壓強度的影響。其中抹灰砂漿中，強度等級分別為M5，M10 ，M15 ，M20 固定砂漿用水量為15% ，每種原料的比例均是占抹灰砂漿總重的質量百分比。摻加不同摻量的砂漿稠化粉的抹灰砂漿配合比見表2 。 試驗時，按照表2 中試驗組配制抹灰砂漿，一共配制28組，分別標號，再稱取一定量的砂
漿稠化粉按順序加入到抹灰砂漿中，進行抹灰砂漿相關試驗，觀察砂漿稠化粉對抹灰砂漿性能影響。
2.2.2.2  不同品種砂漿稠化粉性能對比

將弗克KL砂漿稠化粉與市場上較好的砂漿稠化粉進行性能對比，對比在相同稠度時，砂漿的各項性能差異，并進行性價比評價，評價弗克砂漿稠化粉在市場上所占位置。 選用DMM15 強度等級的砌筑砂漿來進行試驗，檢測在同樣摻量的水泥，粉煤灰，砂，以及同樣稠度下，砂漿的用水量，以及其他各項性能，并進行成本核算。不同砂漿稠化粉與市場上其他產品性能對比的配合表見表3 。

試驗結果與討論

3.1 不同摻量砂漿稠化粉對抹灰砂漿性能影響結果與分析
3.1.1  不同摻量砂漿稠化粉對抹灰砂漿稠度的影響 表3 中不同摻量砂漿稠化粉對抹灰砂漿稠度影響的試驗結果顯示，不管是哪個強度等級的抹灰砂漿，隨著砂漿稠化粉摻量的增加，砂漿的稠度增大，稠度值在降低。這是因為砂漿稠化粉中具有增稠組份，一方面砂漿稠化粉中的物理增稠組份在水的作用下，開始吸附膨脹，其粒子懸浮于整個砂漿體系中，起到增稠保水的作用；另一方面砂漿稠化粉中的某些組份會在水為介質的條件下，開始化學反應，生成鈣礬石類的物質，達到化學增稠的目的。
而在一組砂漿中，砂漿稠化粉摻量增加，這些組份的含量也相應提高，增稠效果也比較明顯，因而在同樣稠度下，砂漿的用水量可能就會有所提高，但是當砂漿稠化粉摻量太高時，要達到相同的稠度，那么砂漿的用水量就會急劇上升，就會帶來很多負面的影響，比如孔隙增大，砂漿密實性降低，砂漿的強度就會下降，粘結能力也隨之而降，甚至會產生脫落，空鼓。 圖1 就顯示了砂漿的稠度隨砂漿稠化粉摻量而改變的曲線圖。
3.1.2  不同摻量砂漿稠化粉對抹灰砂漿保水性的影響
從表3 中不同砂漿稠化粉對抹灰砂漿保水性影響的試驗結果顯示，隨著砂漿稠化粉摻量
的增加，砂漿的保水性呈遞增趨勢，但在砂漿稠化粉摻量為1.5%時，砂漿的保水性基本達到99% ，再提高砂漿稠化粉的摻量，砂漿的保水性也不會再提高，已經(jīng)達到飽和。
這是由于砂漿稠化粉中保水組份作用的結果，在一定范圍內，砂漿稠化粉中的保水組份的含量有限，因而才會隨著砂漿稠化粉摻量的增加，砂漿保水性提高，但當保水組份的含量達到飽和點時，砂漿的保水性也已經(jīng)達到飽和，所以再增加砂漿稠化粉摻量，保水性也不會再有所提高。
圖2 顯示了抹灰砂漿的保水性隨砂漿稠化粉摻量變化而變化的曲線圖。
同時圖3 也顯示不同砂漿稠化粉摻量下的抹灰砂漿，在成型半小時后，砂漿表面的泌水情況。從圖 3 來看，在不摻加砂漿稠化粉時，由于砂漿中沒有保水組份，半個小時后，砂漿表面泌出大量水分，而第二張小圖則是砂漿稠化粉摻量為0.3%時，抹灰砂漿成型后的情況，從圖3 來看，其表面泌出的水分明顯比第一張小圖要少很多，但還是有一點，說明保水性還是有點欠缺，也就說明砂漿稠化粉摻量太低也是不可行的，達不到保水的效果。
從砂漿稠化粉摻量為0.5%開始，砂漿的表面就沒有了泌水的情況，說明在砂漿稠化粉摻量為0.5%時，基本就達到了保水性要求。
3.1.3不同摻量砂漿稠化粉對抹灰砂漿密度的影響
由表3 的密度試驗結果來看，抹灰砂漿的密度隨著砂漿稠化粉摻量的增加有遞減的趨勢，這很可能就是與砂漿稠化粉中某些高分子組份有關了。一般情況下，高分子在加水攪拌的過程中，會引入一些氣泡，這些氣泡存在于砂漿體系的孔隙中，降低了砂漿的密實性，所以砂漿的密度才會呈現(xiàn)降低趨勢。
3.1.4不同摻量砂漿稠化粉對抹灰砂漿立方體抗壓強度的影響
由表3 的立方體抗壓強度結果來看，隨著砂漿稠化粉摻量的增加，砂漿的立方體抗壓強度呈遞增的趨勢，但是砂漿稠化粉在摻量較低的時候，抗壓強度反而會比空白試樣組略低，這個就不得不要從砂漿稠化粉組份來分析了。
砂漿稠化粉是有無機和有機化合物，經(jīng)過精密的技術復合而成，當砂漿稠化粉摻量太低時，砂漿稠化粉中有機組份發(fā)揮的作用比無機組份大，這是由于有機高分子在加水攪拌過程中，引入一些氣泡，而這些氣泡降低了砂漿的密實性，這就會造成砂漿強度降低，而此時砂漿稠化粉摻量太低，無機組份含量較低，其所反應形成的化合物無法填充有機物引入的氣泡破滅時留下的空隙，相比空白試樣組而言，空白試樣組中由于沒有這些組份，雖然表面會泌水，但是其水泥漿體相比而言，就沉入到砂漿的底部，反而會比前者要來得密實，因而強
度會比砂漿稠化粉摻量低的時候要高一些。
隨著砂漿稠化粉摻量的提高，砂漿稠化粉中無機組份的含量也隨之提高，無機組份在水介質的作用下，進行化學反應，產生鈣礬石、氫氧化鈣等，填充了氣泡留下的空隙，使得砂漿的密實性得以提高，因而強度也會隨之而提高。
從各強度等級的砂漿立方體抗壓強度試驗結果來看，砂漿稠化粉在摻量為1.0%的以后，強度發(fā)展的趨勢就比之前要稍微小點了。
3.1.5  不同摻量砂漿稠化粉對抹灰砂漿拉伸粘結強度的影響
我們這里之所以討論抹灰砂漿，而沒有加上砌筑砂漿，就是因為抹灰砂漿相對砌筑砂漿而言，一個重要的參數(shù)指標就是拉伸粘結強度，抹灰砂漿除了要達到相應強度等級要求的抗壓強度之外，抹灰砂漿還需要與砌體有良好的粘結能力，使得抹灰砂漿能很好的涂抹于砌體表面，所以我們這邊討論了抹灰砂漿的拉伸粘結強度，觀察不同摻量的砂漿稠化粉對各強
 
度等級的抹灰砂漿拉伸粘結強度的影響。
由表3 的試驗結果看出，隨著砂漿稠化粉摻量的增加，抹灰砂漿粘結強度隨之而提高。但是在砂漿稠化粉摻量太低時，粘結強度提高的幅度并不是很大，這也是因為砂漿稠化粉中起粘結作用的組份含量決定的。
由于我們在研發(fā)一種添加劑的時候，不僅要考慮到其質量的可行性，我們還要考慮到其帶來的性價比問題，因而我們就沒有做砂漿稠化粉摻量較大的試驗組，來看其粘結強度，這是因為砂漿稠化粉摻量增加，勢必會帶來抹灰砂漿成本的提高，在目前形勢，處處要求控制成本的情況下，我們要結合所有的性能來判斷砂漿稠化粉的最適宜摻量。
結合不同摻量的砂漿稠化粉對抹灰砂漿各項性能影響的試驗結果，在綜合考慮砂漿性價比，我們定位該砂漿稠化粉在抹灰砂漿中最適宜摻量為0.8%。
3.2    不同品種砂漿稠化粉性能對比結果分析
      用弗克砂漿稠化粉KL與砂漿稠化劑YS、BN進行性能對比，并進行抹灰砂漿成本核算，分析該砂漿稠化粉在市場上所處位置，以及今后需要改善之處。
由表4 試驗結果看出，KL砂漿稠化粉在摻量為0.8%時，除了保水性可能稍有欠缺外，其他各項性能均略高于其他兩種砂漿稠化劑。對砂漿稠化劑YS、BN 進行灰分的測定后，也可以確定試驗結果與理論符合，就是砂漿稠化粉YS、BN 的灰分均在65% 以上，說明其所含高分子的比例均較高，而這些高含量的高分子砂漿稠化劑的保水性也必然會較高。也正因為他們的高分子含量高，所以帶來的影響就是砂漿的強度降低很多，而要達到相同強度等級，那么就需要提高砂漿中水泥的摻量，從另一方面來講，還是增加了砂漿的成本，所以性價比就低了。
另外從試驗中我們也發(fā)現(xiàn)，尤其是YS的砂漿稠化劑，其2h砂漿稠度損失性很大，砂漿加水攪拌后，過5min左右，稠度就會降低很多，要達到砂漿初始稠度，就需要加水，然而工人并不知道這樣的事情，他們只會根據(jù)自己的手感來調整用水量，如果覺得稠度不合適，就會加水調整，然后加水的同時，就會帶來很多負面作用，也之所以現(xiàn)在很多抹灰砂漿會出現(xiàn)空鼓、開裂的原因之所在了。
另外我們再從摻量上分析，砂漿稠化劑YS、BN 的摻量均較低，而總所周知，生產普通預拌砂漿的設備混合能力均有限，且攪拌時間短，這樣低的摻量使得預拌砂漿在混合的時候，很難在預拌砂漿中混合均勻，造成的后果可想而知。而弗克砂漿稠化粉KL考慮到這一點，將砂漿稠化粉的摻量控制在0.8%，減低了設備混合的困難度，提高了混合的均一性。

所以綜合上述的分析，弗克砂漿稠化粉 KL的性價比還是較高的，不僅降低了抹灰砂漿的成本，提高了工作效率，最重要的是砂漿的綜合性能得以保障。

結論

（1 ）研制的砂漿稠化粉，具有增稠性、保水性、和易性的三重效果。
（2 ）砂漿稠化粉的添加量需要在合適的范圍內，摻量太低，達不到增稠保水、改善和易性的目的，摻量太高，砂漿太稠反而會失去和易性。我公司的砂漿稠化粉在較低的摻量下就具有較好的增稠保水性能。
（3 ）砂漿稠化粉對砌筑砂漿的抗壓強度具有一定的影響，由于砂漿稠化粉中含有的一些添加劑會引入一些氣泡，增加了砂漿的孔隙率，降低了砂漿的密實度，從而使砂漿的強度有所降低，但由于砂漿稠化粉其在參與水化反應的過程中形成了決定砂漿強度的鈣礬石，所以對砂漿的強度又有所提供，彌補了強度損失，在一定摻量后，反而會提高砂漿的抗壓強度。

（4 ）砂漿稠化粉可以提高抹灰砂漿的粘結性能，其中的抗裂組份更是使得抹灰砂漿的性能得以提高，不僅節(jié)約了材料成本，也降低了生產成本，性價比優(yōu)越。

參考文獻

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[4] JGJ70 - 2009，建筑砂漿基本性能試驗方法[S]

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