偏高嶺土對干粉砂漿性能的影響

肖雪軍，鞠宇飛，劉文斌，謝君

（1. 常州工程職業技術學院，常州 213164；2. 常州市眾華建材科技有限公司，常州 213021）

0 前言

我國對建筑產品質量及環境保護的要求越來越高，加之各級政府對節約資源、環境保護方面的政策及法規的出臺，大力發展新型建材、綠色建材已納入我國發展規劃。如同商品混凝土的推廣與發展一樣，干粉砂漿在我國得到了迅速發展。干粉砂漿是指經干燥篩分處理的細集料與無機膠結料、保水增稠材料、礦物摻合料和添加劑按一定比例進行物理混合而成的一種顆粒狀或粉狀，以袋裝或散裝的形式運至工地，加水拌合后即可直接使用的物料。干粉砂漿中重要的一組分就是能夠改善砂漿和易性的保水增稠材料。本文主要在纖維素醚用量一定的前提下，研究偏高嶺土摻量對干粉砂漿性能的影響，為無機和有機保水增稠材料的復配使用提供一定試驗基礎。

1 試驗原材料及試驗方案

1.1 原材料

水泥：本試驗使用的是市售32.5級復合硅酸鹽水泥。其基本性能見表1。

表1 32.5級復合硅酸鹽水泥的基本性能

表2 黃砂的性能

表3 偏高嶺土的化學組成 %

表4 偏高嶺土摻量對干粉砂漿工作性能的影響

黃砂：本實驗使用的是市售普通黃砂，其性能見表2。

偏高嶺土：山西琚豐高嶺土有限公司生產的1250目偏高嶺土，具體成分見表3。

纖維素醚：HERCULES的甲基纖維素醚C8681，粘度為75000 mPa·s/20℃（2%）。

1.2 試驗方案

試驗以灰砂比1:3，纖維素醚摻量為干粉砂漿總質量的0.4‰，偏高嶺土取代水泥摻量分別為0、1%、2%、3%、4%和5%，研究在纖維素醚摻量確定的情況下，偏高嶺土摻量對干粉砂漿工作性能、力學性能以及耐久性能的影響。

2 試驗結果及分析

2.1 偏高嶺土摻量對干粉砂漿工作性能的影響

在配合比確定的情況下，內摻偏高嶺土(0%～5%)，根據 《建筑砂漿基本性能試驗方法》（JGJ70-2009）試驗規范，對干粉砂漿稠度、密度、分層度、保水率以及凝結時間做了試驗研究，試驗結果見表4。

表4中的試驗結果表明：

（1）隨著偏高嶺土摻量的增加，干粉砂漿需水量略有增加，這主要是由于偏高嶺土過細造成的。干粉砂漿的密度沒有多大的變化，密度控制在1760 kg/m3左右。

（2）隨著偏高嶺土摻量的增加，其分層度值均達到標準(10～25mm范圍內)，試驗發現，當摻量在3%時分層度值最小，此時性能最佳。

（3）隨著偏高嶺土摻量的增加，保水率呈增長趨勢。偏高嶺土摻量為1%時，其保水率增加了2%左右，這表明偏高嶺土作為干粉砂漿外加劑，有較好的保水增稠效果。這是由于偏高嶺土具有較高的比表面積和片狀特征，親水性好，加入到干粉砂漿中，可以保持水分，減少泌水，與未摻偏高嶺土相比較，可降低泌水率。偏高嶺土摻量在3%以上時，對干粉砂漿保水率增長趨勢變緩，維持在96%左右。

（4）未摻偏高嶺土的干粉砂漿凝結時間為7小時45分鐘。在干粉砂漿中摻入偏高嶺土后，不同摻量下的干粉砂漿凝結時間在7小時15分鐘與7小時50分鐘之間，與未摻偏高嶺土時的凝結時間相差不大，表明在一定的摻量范圍內，偏高嶺土對干粉砂漿凝結時間的影響較小。

2.2 偏高嶺土摻量對干粉砂漿力學性能的影響

圖1反應了不同偏高嶺土摻量下，干粉砂漿3d、28d抗壓強度的試驗結果。從圖1中可以看出：

（1）隨著偏高嶺土摻量的增加，干粉砂漿3d強度呈先增長后下降趨勢。偏高嶺土摻量在1%～3%之間，強度呈增長趨勢，但強度增幅不大。偏高嶺土摻量為4%和5%時，3d強度低于未摻偏高嶺土。

（2）28d齡期干粉砂漿的強度變化明顯，當內摻偏高嶺土為3%時，其28d強度高于未摻偏高嶺土的干粉砂漿15%左右，28d抗壓強度最大，此摻量下的干粉砂漿性能最佳。

2.3 偏高嶺土對干粉砂漿收縮性能的影響

綜合考慮干粉砂漿的工作性能與力學性能，偏高嶺土在3%摻量下性能表現較好。因此本文對未摻偏高嶺土和3%偏高嶺土摻量下的干粉砂漿的收縮做了試驗研究，試驗結果見表5。

表5 收縮率試驗數據記錄

表5和圖2表明，偏高嶺土能降低干粉砂漿的收縮率值，提高干粉砂漿的穩定性。與不摻偏高嶺土相比較，摻入偏高嶺土后早期收縮率較大，但是經過21d后，收縮率值明顯呈降低趨勢。28d的收縮率僅僅是不摻偏高嶺土的0.8倍，為0.91‰，遠低于江蘇省《預拌砂漿技術規程》(DGJ32/J13-2005)中0.5%的收縮標準。這表明偏高嶺土應用于干粉砂漿，能夠有效地減少砂漿開裂現象。

3 結論

本文主要討論了在纖維素醚摻量固定的情況下，偏高嶺土摻量對干粉砂漿工作性能、力學性能以及耐久性能的影響。試驗的主要結論為：

（1）偏高嶺土摻入到干粉砂漿中，能夠提高干粉砂漿的保水率。隨著偏高嶺土摻量的增加，砂漿保水率呈增長趨勢。偏高嶺土對干粉砂漿凝結時間的影響不大，與不摻偏高嶺土相近。

（2）隨著偏高嶺土摻量的增加，干粉砂漿強度呈先增長后下降趨勢。偏高嶺土摻量在3%時，其3d、28d強度為最佳。

（3）偏高嶺土對改善干粉砂漿收縮性能，減少砂漿開裂有一定的促進效果。

[1]周美茹，張文會．外加劑對干混砂漿性能的影響[J]．混凝土，2007,(06): 70-71.

[2]蔡雋曦，劉鋒易．淺談干粉砂漿在工程中的應用[J]．廣東建材，2004,(05):45-46.

[3]薛鵬萬，韓建軍．商品干粉砂漿的研究與開發[J]．建材技術與應用，2003,(04):12-13.

[4]王培銘，許綺，李紋紋．羥乙基甲基纖維素對水泥砂漿性能的影響[J]．建筑材料學報，2003,(4): 305-309.

[5]張雄，鞠麗艷,張潔龍,李春龍.建筑砂漿粉工業化生產路線[J]．新型建筑材料，2000,(3):1-4.

[6]王培銘，張國防.干混砂漿的發展和聚合物干粉的作用[J]．混凝土與水泥制品，2004,(01):45-48.

[7]張雄，李旭峰，杜紅秀.建筑節能外加劑[M]．北京：化學工業出版社，2004.

[8]劉嘯武．羥炳基甲基纖維素生產技術和發展前景[J]．漢江石油職工大學學報，2004,(11):58-60.

[9]王小艷．干混砂漿的研制及性能研究[D]．南京：河海大學，2006.

[10]施惠生，袁玲．高嶺土應用研究的新進展[J]．中國非金屬礦工業導刊，2002,(6):11-16.

[11]高安平，崔學民．偏高嶺土在水泥及混凝土領域的研究進展[J]．廣西大學學報，2006,(06):168-169.

[12]鄭嘉賢．偏高嶺土作混凝土摻合料的應用性能研究[J]．建材與化學建材，2007,(3):55-56.

[13]夏藝．干粉砂漿外加劑的研究[D]．南京：東南大學，2005.