砂漿外加劑與長齡期強度

馬四軍 （中牟宏源建設工程質量檢測有限公司，河南鄭州451450）

前言

目前建筑市場中砂漿外加劑種類繁多，在應用中其施工方便性得到砂漿外加劑用戶的廣泛認同，同時單位工程的參建方之間對摻加外加劑的砂漿長齡期強度存在爭議。通過網絡、圖書館查詢發現除了生產廠家的產品說明和相關性較弱的標準規范，沒有發現有關解決砂漿外加劑和砂漿立方體長齡期抗壓強度的爭議有指導性的論述，針對該狀況，我們對砂漿外加劑的使用效果進行測試。得到如下初步結果。

1 檢驗簡況

鑒于砂漿外加劑種類繁多，難以把有關砂漿長齡期強度的爭議通過此次檢驗就得出具有普遍意義的結論。由此，本次檢驗立足于解決具體工地的具體問題，力求找出施工現場化解具有相似爭議的思路。這次檢驗隨機抽取了5個施工現場原材料，采用現場取材、現場成型試塊的方法以貼近工程實際情況；采取統一成型條件和養護條件的方法，檢驗時間歷經半年，對涉及3個品牌的外加劑、4個品牌的水泥、2種規格的砂配置的砂漿立方體試件，進行了齡期為1至4月砂漿立方體抗壓強度變化狀況的檢驗。目的在于服務施工階段的質量管理，而小型單位工程的砌體工程施工周期以4個月左右具多。通過不同齡期砂漿立方體強度縱橫向對比使試驗數據具有指導作用。

1.1 原材料及試驗用配合比

此次試驗所用原材料要求具備以下基本條件：水泥和砂要有進場復試報告，砂漿外加劑應出廠資料齊全。試驗配比采用水泥混合砂漿的施工配比中去除石灰膏然后用砂漿外加劑替代，砂漿外加劑的摻量按照產品合格證書推薦的摻量摻加。水泥、砂的摻量保持不變。

1.2 試驗條件

中牟宏源建設工程質量檢測有限公司自1989年至今在河南省建設廳和鄭州市建委的監管下，技術資料、環境控制、養護條件、現場操作、試驗對比、現行規范標準的執行情況等六方面均符合行業管理要求。自1998年至今在河南省質量技術監督局監管下，計量檢定、測試能力和可靠性等條件和能力具備國家有關法律、行政法規規定的要求。標準養護室由恒溫恒濕控制儀自動、分體掛壁式空調器和負離子增濕器進行恒溫恒濕，經河南省計量科學研究院檢定合格。壓力試驗機經河南省計量科學研究院檢定準予作1級使用。

表1 原材料及配合比一覽表

1.3 試驗方法及試驗結果

為了保障各齡期砂漿立方體抗壓強度檢驗數據的可比性，確定試驗中采取如下措施：所用原材料按照取樣方法的要求在施工現場采集；同一試驗配合比的砂漿立方體，采用一次攪拌完成的同批砂漿拌合物由專人制作成型；砂漿立方體由專人負責在標準養護室標準養護并監控養護環境；按照《砂漿力學性能試驗方法》JGJ/T70-2009的要求，由專人用同一儀器進行砂漿立方體不同齡期抗壓強度試驗。 各組砂漿立方體抗壓強度值見“各齡期強度統計表”。

2 試驗結果分析

從本試驗數據的強度齡期趨勢看（見圖1），在用相應檢驗批的砂漿外加劑、水泥、砂配制的砂漿試塊強度試驗中，砂漿立方體抗壓強度值在四個月內是隨著齡期的增長而增長的。

圖1 時強曲線

3 應用狀況分析

目前，砂漿在砌筑、抹灰施工中被廣泛使用。為砂漿外加劑提供了廣闊的應用空間，通過摻入外加劑改善砂漿的和易性、保水性、抗變形能力，簡化施工操作，拓展適用范圍等。能夠顯著提高社會效益和經濟效益。但在外加劑的使用中一些工程現場對摻加外加劑砂漿的長齡期強度存在爭議：其歷史原因在于石灰質量不穩定，導致所配制的砂漿強度低、粘結性差，影響砌體工程質量，而且由于石灰粉摻加時粉塵大，施工現場勞動條件差，環境污染嚴重，不利于文明施工；而前些年，在用微沫劑替代石灰膏制作水泥混合砂漿的經驗表明，砌體抗壓強度較同強度等級的混合砂漿砌筑的砌體的抗壓強度降低10%。而爭議的現實原因在于應用中由于部分工程的原材料小批量采購而建筑面積相對較小增加了砂漿外加劑管理的成本，阻礙了對砂漿外加劑應用技術的深入認識，使爭議得不到解決。通過本次試驗為相關工程施工解除了一些爭議，面對各不相同的外加劑產品和施工實際，在使用砂漿外加劑的工程中，通過加強對以下幾個方面的管理可以化解爭議，達到選好材料、用好材料、提高施工質量的目的。

表2 各齡期強度統計表

1)按施工需要選擇外加劑，按規范要求驗收外加劑。在砂漿中摻用的有機塑化劑、早強劑、緩凝劑、防凍劑等產品很多，但同種產品的性能存在差異，為保證施工質量，應對這些外加劑進行檢驗和試配符合要求后再使用；對引氣型外加劑、有機塑化劑，尚應有針對砌體強度的型式檢驗，根據其結果確定是否適用。

2)取有代表性原材料試配，并隨原材料性狀變動調整。砌筑砂漿應通過試配確定配合比，若在外加劑和摻量均相同的情況下，氣候差異、集料差異、水質差異、摻合料差異及摻加方法等方面的變化則應用結果會有差別，有可能引起對外加劑成分的調配和摻量的調整。而外加劑還存在與水泥相容性、適應性問題，當砌筑砂漿的組成材料有變更時，其配合比應重新確定。

3)根據外加劑的特性、狀態調整攪拌工藝。為使物料充分拌合，保證砂漿拌合質量。攪拌時，粉狀增塑劑摻入水泥中，液體或膏狀增塑劑摻入拌合水中。先將干物料干拌至基本均勻，再加入拌合水至均勻。對不同砂漿品種分別按要求確定攪拌時間。砌筑砂漿的攪拌時間自投料完算起，應符合下列規定：水泥砂漿和水泥混合砂漿不得少于120s；水泥粉煤灰砂漿和摻用外加劑的砂漿不得少于180s；摻用有機塑化劑的砂漿，應為210s或按產品說明書的技術要求。

4)按照外加劑的特性確定試件保養措施。養護條件對于砂漿強度的增長有重要影響，對不同砂漿品種分別確定不同的養護方案，保證砂漿強度的正常增長。因為不同砂漿品種的標準養護要求不同：如砂漿試塊應放入溫度為（20±2）℃，相對濕度為90%以上的標準養護室中養護，混合砂漿、濕拌砂漿試件上面應覆蓋，防止有水滴在試件上。

5)《砌體結構工程施工質量驗收規范》GB50203-2011中要求各組分材料應采用質量計量，水泥及各種外加劑配料的允許偏差為±2%；砂、粉煤灰、石灰膏等配料的允許偏差為±5%。

6)如果在小型單位工程中使用砂漿外加劑，要解決原材料小批量采購和建筑面積的不匹配造成的管理成本增加問題，依照現有標準要求按照誰使用誰拌制的方法施工，難以降低砂漿外加劑質量的管理成本，建議有條件的地方對砂漿進行集中拌制供應，可有效降低建筑面積對砂漿外加劑采購批量的敏感度。

通過這次試驗解決了具體工地的具體問題，消除了對摻有本地市場中常見外加劑的相關工程部位砂漿抗壓強度變化趨勢的爭議；為存在類似爭議的施工質量管理提出了解決思路。

[1]張昌敘等.砌體結構工程施工質量驗收規范[S].北京：中國建筑工業出版社，2011.1-33

[2]李榮等.砂漿力學性能試驗方法[S].北京：中國建筑工業出版社，2009.1-17.

[3]方萍等.砌筑砂漿增塑劑[S].北京：中國標準出版社，2004.1-6.

[4]田培等.混凝土外加劑[S]北京：中國標準出版社，2009.1-17.