预拌砂浆技术的研究

０前言目前水泥砂浆的应用正朝着商品化生产的方向发展，上海、北京、广州、深圳等部分大城市已开始大力推行商品砂浆，并已颁布了各自的地方标准。

它是继商品混凝土之后城市建设中的一个新亮点，是提高工程质量，改善城市环境的重要举措，商品砂浆在未来中国市场的应用前景将越来越广阔。

商品砂浆包括预拌砂浆和干粉砂浆２大类。

预拌砂浆是指由水泥、砂、保水增稠材料、粉煤灰或其它矿物掺合料和外加剂、水等按一定比例在集中搅拌站（厂）经计量、拌制后，用搅拌运输车运至使用地点，放入密封容器储存，并在规定时间内需使用完毕的砂浆拌合物；干粉砂浆是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、保水增稠材料、矿物掺合料和添加剂按一定比例混合而成的一种颗粒状混合物，它既可由专用罐车运输至工地加水拌合使用，也可用包装形式运到工地拆包加水拌合使用［１－２］。

从商品砂浆发展路线来看，普通砂浆，如用于砌筑工程的砌筑砂浆、用于抹灰工程的抹灰砂浆和用于建筑地面及屋面的面层或找平层的地面砂浆，因其用量大，通常走预拌砂浆的路线；而具有一系列特殊功能的砂浆如墙地砖粘结剂、界面处理剂、填缝胶粉、饰面砂浆、防水砂浆、自流平地坪砂浆、混凝土修补砂浆、密封砂浆等，通常走干粉砂浆的路线。

后者中的一些常用特种砂浆，如墙地砖胶粘剂、界面处理剂等已有了行业标准，这些材料的生产和应用已相对较成熟，而建筑工程中最大宗的砌筑砂浆和抹面砂浆的商品化进程却显得相对较慢。

预拌商品砂浆技术的研究应从以下几点着手：（１）研制与新型墙材及建筑节能要求相配套的、品种多样化的砌筑砂浆和抹灰砂浆。

随着越来越多的轻质隔墙材料取代实心黏土砖，对砂浆的保水性能提出了更高的要求，只有保水性能好，才能使砂浆正常水化，从而保证砂浆强度、和基层之间的牢固粘结、抹灰不易开裂等；同时，不同吸水率的砌体对砂浆的保水性要求也不同。

此类墙材体积密度较小，表面光滑平整，因而与之配套的抹灰砂浆需有相对足够的粘结力和与之相适应的体积密度，某些部位的砂浆还应具有抗裂、抗渗漏及耐久性等要求。

（２）预拌砂浆技术的研究应与粉煤灰的综合利用相结合。

要充分认识到大力发展预拌商品砂浆是实现粉煤灰综合利用可持续发展的主要技术措施和政策保证。

粉煤灰的利用一方摘要：以砌筑砂浆、抹灰砂浆、地面砂浆为主要品种的预拌商品砂浆具有广阔的市场发展前景。

提出预拌砂浆技术研究的工作重点，通过掺入羟乙基甲基纤维素醚和粉煤灰后对砂浆性能的测试，探明两者在不同掺量下对砂浆性能的影响，为开发确保工程质量、满足不同性能要求的预拌砂浆提供参考。

关键词：预拌砂浆；羟乙基甲基纤维素醚；粉煤灰中图分类号：ＴＵ５７＋８．１文献标识码：Ａ文章编号：１００１－７０２Ｘ（２００７）０２－０００８－０４ＳｔｕｄｙｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｒｅａｄｙｍｉｘｅｄｍｏｒｔａｒＨＵＡＮＧＬｉｐｉｎ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，ＦｕｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｆｕｚｈｏｕ３５０００２，ＦｕｊｉａｎＣｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｏｆｒｅａｄｙｍｉｘｅｄｍｏｒｔａｒｔａｋｉｎｇｍｏｒｔａｒｆｏｒｂｏｎｄｉｎｇ，ｐｌａｓｔｅｒｉｎｇａｎｄｇｒｏｕｎｄａｓｍａｉｎｐｒｏｄｕｃｔｓｈａｓｇｒｅａｔｍａｒｋｅｔｆｏｒｅｇｒｏｕｎｄ．Ｔｈｅｅｍｐｈａｓｅｓｏｆｒｅｓｅａｒｃｈｗｏｒｋｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｒｅａｄｙｍｉｘｅｄｍｏｒｔａｒｗａｓｐｕｔｆｏｒｗａｒｄ，ｔｈｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｃｅｍｅｎｔｍｏｒｔａｒｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｄｄｉｔｉｏｎｏｆｅｔｈｏｘｙｌｍｅｔｈｙｌｃｅｌｌｕｌｏｓｅｅｔｈｅｒａｎｄｆｌｙａｓｈｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄｔｈａｔｐｒｏｖｉｄｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｔｏｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅａｖａｒｉｅｔｙｏｆｒｅａｄｙｍｉｘｅｄｍｏｒｔａｒｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓａｎｄｔｏｅｎｓｕｒｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｑｕａｌｉｔｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｒｅａｄｙｍｉｘｅｄｍｏｒｔａｒ；ｅｔｈｏｘｙｌｍｅｔｈｙｌｃｅｌｌｕｌｏｓｅｅｔｈｅｒ；ｆｌｙａｓｈ预拌砂浆技术的研究黄利频（福州大学土木建筑工程学院，福建福州３５０００２）收稿日期：２０００６－０９－０６作者简介：黄利频，女，１９６８年生，上海人，讲师，博士研究生。

全国中文核心期刊ＮＢＭ新型建筑材料面能降低商品砂浆生产成本，产生良好的社会效益，另一方面在改善砂浆性能上能起到积极作用。

（３）研究制定真正反映商品砂浆技术特性、体现商品砂浆优势的砂浆技术标准。

１试验１．１原材料Ｐ・Ｏ３２．５级水泥；中砂，细度模数２．６１，表观密度２５９４㎏／ｍ３，含泥量２．３％，含水率１．２％；低钙Ⅱ级粉煤灰；羟乙基甲基纤维素醚（以下记作Ｍ）：最低成膜温度为０℃，玻璃化温度Ｔｇ为－７℃；减水剂：ＪＭ－Ⅱ；拌和用自来水。

１．２配合比设计采用灰砂比１∶３，粉煤灰采用等量取代法，为水泥掺量的０～３０％，Ｍ掺量为水泥用量的０～０．２％，拌合水的用量根据砂浆稠度确定，砌筑类砂浆稠度一般控制在５０～１００ｍｍ，抹灰类砂浆稠度控制在７０～１１０ｍｍ，故本实验砂浆稠度均控制在（９５±５）ｍｍ。

具体配合比及力学性能测试结果见表１。

表１水泥砂浆配合比及其力学性能测试结果注：（１）Ｃ—水泥，Ｂ—粉煤灰；Ｓ—减水剂，Ｗ—水，Ｍ—羟乙基甲基纤维素醚；（２）各组配比均为与（Ｃ＋Ｂ）的质量比；（３）“＊”号表示测试抗拉粘结强度时，砂浆试块拔出同时带出较薄一层加气混凝土砌块表层。

１．３试验内容及方法砂浆的稠度、分层度、新拌砂浆的体积密度、２８ｄ和９０ｄ抗压强度（试件尺寸为７０．７ｍｍ×７０．７ｍｍ×７０．７ｍｍ，采用有底模成型）的测试均按照ＪＧＪ７０—９０《建筑砂浆基本性能试验方法》进行。

硬化砂浆毛细孔吸水率参照德国标准ＤＩＮ５２６１７底面吸水法测试：将烘干至恒重的砂浆试块除上、下表面外四周用石蜡密封，成型面浸入水中２～３ｍｍ，用测试一定时间内砂浆单位面积吸水量随时间开方的变化关系来反映砂浆的毛细孔吸水率。

新拌砂浆的保水率、硬化砂浆在混凝土和加气混凝土砌块２种不同基层上的２８ｄ抗拉粘结强度的测试方法见文献［３］。

２结果与分析２．１水泥砂浆的水灰比根据表１的砂浆配比，水泥砂浆水灰比随粉煤灰和Ｍ掺量变化的试验结果见图１。

图１砂浆水灰比与粉煤灰及聚合物掺量的关系从图１可以看出，控制砂浆稠度为（９５±５））ｍｍ的条件下，聚合物Ｍ的掺入会增大砂浆的需水量：在粉煤灰掺量相同的情况下均比不加Ｍ的砂浆（Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１）的需水量大，特别是当Ｍ掺量为０．０５％时，Ａ至Ｄ系列水泥砂浆的需水量有较大幅度的提高，但进一步增大Ｍ掺量，水灰比不再增大，总体呈下降趋势；而粉煤灰的“形态效应”使得水灰比随着粉煤灰掺量的增大而呈下降趋势。

因此，减水剂、粉煤灰和Ｍ三者协同作用下，砂浆的水灰比均比对比砂浆Ｓ０小，表明在相同稠度要求下，水泥砂浆具有良好的和易性，施工性能得到改善。

另外，砂浆水灰比的减小有利于硬化浆体的强度发展。

２．２水泥砂浆的保水率砂浆的保水率随粉煤灰和Ｍ掺量变化的试验结果见图２。

从图２可以看出，所有改性砂浆的保水率均高于对比砂浆Ｓ０。

Ｍ掺量在０．０５％时，砂浆的保水率提高不多，这主要也是由于水灰比上升的缘故。

但当Ｍ掺量为０．１０％时，砂浆的保水率已达９２％以上，Ｍ掺量为０．２％时，砂浆保水率已接近编号２８ｄ混凝土Ｓ０００００．６４６２３．７０．４６Ａ１０．５０００．５３６３１．８０．５７Ａ２０．５００．０５０．６６０２２．４０．５８Ａ３０．５００．１００．６３６１５．５０．６１Ａ４０．５００．１５０．６３６１２．８０．７１Ａ５０．５００．２００．６３０１０．８０．７５Ｂ１０．５１０００．５９６２８．８０．５２Ｂ２０．５１００．０５０．６４６２２．１０．５６Ｂ３０．５１００．１００．６３６１７．５０．６０Ｂ４０．５１００．１５０．６３４１３．６０．７３Ｂ５０．５１００．２００．６２２１３．００．７４Ｃ１０．５２０００．５４６２８．９０．５０Ｃ２０．５２００．０５０．６２４１９．００．５３Ｃ３０．５２００．１００．６１４１５．４０．５７Ｃ４０．５２００．１５０．６２０１２．３０．６８Ｃ５０．５２００．２００．６１８１０．９０．６５Ｄ１０．５３０００．５４０２４．００．４５Ｄ２０．５３００．０５０．６２０１８．７０．４６Ｄ３０．５３００．１００．６１１１１．９０．５０Ｄ４０．５３００．１５０．６０８９．３０．６０Ｄ５０．５３００．２００．６１１８．８０．６０加气块０．０００．１１０．１４０．１７０．２３＊０．２５＊０．１６０．１６０．１９０．２２＊０．２２＊０．１９０．１７０．１４０．２１＊０．２０＊０．１８０．１６０．１９０．２０＊０．２３＊抗压强度／ＭＰａ９０ｄ３１．４４０．３２６．８１８．３１７．０１３．６３２．４３０．６２０．２１７．６１６．３３４．６２７．１２１．２１５．６１３．９２９．３２１．８１８．５１５．７１５．２粘结强度／ＭＰａ质量配比／％ＳＢＭＷ黄利频：预拌砂浆技术的研究９９％；而保水率随粉煤灰掺量的变化几乎为一条直线，由此可见，粉煤灰对砂浆保水率的提高贡献有限。

图２砂浆保水率与粉煤灰及聚合物掺量的关系２．３水泥砂浆的分层度ＪＧＪ７０《建筑砂浆基本性能试验方法》及商品砂浆的一些地方标准均以分层度试验来衡量砂浆的保水能力，为此笔者选取了表１中部分编号的砂浆做分层度测试，其结果见表２。

表２水泥砂浆的分层度从表２可以看出，除对比砂浆Ｓ０之外，其余砂浆的分层度均能满足砌筑砂浆不大于２５ｍｍ、抹灰砂浆不大于２０ｍｍ的要求［１］。

纯水泥砂浆Ｓ０由于不掺保水增稠材料，保水性极差，表现为砂浆分层度、泌水量大，根本无法满足商品砂浆的生产要求。

此外，从测试结果还可以看出，对于一般掺有保水增稠材料的商品砂浆，如用分层度作商品砂浆的保水性指标显然具有一定的局限性，不能真正反映商品砂浆的技术特性。

２．４新拌水泥砂浆的体积密度和硬化水泥砂浆的毛细孔吸水率新拌水泥砂浆体积密度、硬化水泥砂浆毛细孔吸水率与粉煤灰、聚合物掺量之间的关系分别见图３、图４。

从图３可以看出，Ｍ的掺入降低了新拌砂浆的体积密度，相同粉煤灰掺量下，Ｍ增大，体积密度呈较为明显的下降趋势，说明Ｍ具有引气作用，微量掺入就能在新拌砂浆中引入微气泡，使砂浆中的气孔数量增加，导致密度下降，Ｍ最大掺量为０．２０％时的体积密度要比不掺Ｍ时下降约１５％。

但砂浆体积密度的下降并不意味着硬化水泥砂浆毛细孔吸水量的提高。

从图４看出，粉煤灰掺量２０％以内，除Ａ１、Ｂ１编号砂浆因体积密度较大吸水率较小外，Ｍ掺量越大，砂浆的吸水量越少。