干混砌筑砂漿的可行性技術研究

張豐智遲培云/.青島市市南區房產管理處 .青島理工大學土木工程學院

干混砌筑砂漿的可行性技術研究

張豐智1遲培云2/1.青島市市南區房產管理處 2.青島理工大學土木工程學院

普通砂漿施工現場拌制，存在施工質量差、返工率高、環境污染大、勞動強度高等問題，從而造成普通砂漿的施工成本居高不下，并且施工質量參差不齊。干混砂漿可以袋裝或散裝，運至建筑工地，按比例加水拌合后即可施工。干混砌筑砂漿具有品質均一，保水性好，和易性優異的優點。

普通砂漿；干混砂漿；技術性質

0.概述

隨著建筑節能在全國范圍展開和各地政策的出臺，干混砌筑砂漿代替普通砂漿勢在必行。本文利用試驗的方法，確定出干混砌筑砂漿的一個比較合理的配合比。然后，將干混砌筑砂漿和普通砂漿從直接成本費用、施工費用和環境保護等方面進行分析。研究結果表明：干混砌筑砂漿在經濟上是具有可行性的。

干混砂漿于19世紀末出現在奧地利。歐洲從發明到大規模生產應用干混砂漿，經歷了50余年的歷程；中國從提出概念到初具生產規模，只有1O年的時間。目前，世界范圍內的干混砂漿年產量近億噸，歐洲每年大約生產愈5000萬t，其中德國占1／4。在中國水泥產量是世界產量的60％ ，但干混砂漿產量僅占世界產量的1％ 。國內。經過短短幾年的發展，干混砂漿在品質、效率、經濟和環保等方面的優越性已日益顯示出來 。

1.干混砂漿的特點

1.1 突破了傳統砂漿生產工藝的限制，產品質量穩定，有利于工程質量的提高

干混砂漿的生產可以根據不同的使用要求設計不同的砂漿配合比。通過生產企業微機的數據庫資料系統，可以從上百個甚至幾百個配合比中調取數據，并通過數學模型計算試配性能，且計量十分準確，這是產品質量穩定的前提。另外，干混砂漿生產工藝對各種原材料進行了預處理，為產品質量的穩定提供了又一有效保證。

1.2 產品品種齊全，針對性強，專業程度高，提高了砂漿對工程的適應性

不同用途砂漿對材料的抗收縮、抗龜裂、保溫、防潮等特性的要求不同，且施工要求的和易性、保水性、凝固時間也不同，這些特性需要按照科學配方嚴格配制才能實現。干混砂漿配料十分靈活且準確，可隨時根據各種工程材料要求和施工要求配制與之相適應的砂漿，明顯提高了砂漿對工程的適應性。

1.3 機械化作業，生產效率高，有利于降低建筑成本

由于連續生產和精確配料，可以避免材料浪費。同時由于商品化的生產規模，使得固定成本的攤銷大幅度降低，在保證質量的前提下實現最低的成本。而這種低成本是以技術進步來保證質量的，因此干混砂漿的實際生產具有相當可觀的利潤。另一方面，從建筑工程投資考慮，干混砂漿的使用不僅提高了建筑質量，而且在施工過程中節約了大量的人力、物力和時間，工程總造價顯著降低。

1.4 施工方便快捷，中間環節少，有利于提高施工進度和改善施工現場環境

施工過程中，使用干混砂漿就像我們食用方便面一樣，隨取隨用，加適量水攪拌數分鐘即可用，十分方便，施工速度大幅度提高。干混砂漿極大地改善了施工現場的環境，完全可以杜絕現場堆放水泥、砂等帶來的臟、亂、差的局面；與商品混凝土一樣砂漿的商品化，有利于環境保護和散裝水泥的推廣。

總之，干混砂漿具有施工簡便、適用面廣、工作性能好、有利于環保等優點。推廣應用建筑干混砂漿，不僅是建材業的一項突破，同時更有利于促進建筑業的技術進步、文明施工和環境保護。

2.我國干混砂漿的發展前景

隨著中國經濟的快速發展。干混砂漿以其品質、效率、經濟、環保等方面的顯著優越性，在建筑市場上逐步被業內認識和應用。國家也多次出臺了相關政策推動干混砂漿事業的快速發展。

2001年， 原國家經貿委在《散裝水泥發展“十五” 規劃》中提出“要加快發展預拌混凝土和干混砂漿，實現散裝水泥持續、快速、健康發展”。2002年，財政部、原國家經貿委下發了《散裝水泥專項資金征收和使用管理辦法》，規定“散裝水泥專項資金使用范圍包括：新建、改建和擴建散裝水泥、預拌混凝土、預拌砂漿建設項目貸款貼息；散裝水泥、預拌混凝土、預拌砂漿科研、新技術開發、示范與推廣”。

隨著中央和地方政府的政策強力推動，我國的干混砂漿事業進入快速發展的周期。據統計，2006年全國的干混砂漿產量已突破700萬噸。在國家強制要求實施建筑節能的政策催化下，中國的特種砂漿，特別是外墻外保溫配套砂漿在全國各地大量應用于各類居住建筑工程。2007年，中國地方政府再次出手，繼續強化建筑節能的執行和監管力度。從東部的北京、天津，到中西部的武漢、重慶，地方政府的措施越來越嚴格，這再次為中國干混砂漿產業提供了快速發展的機遇和前景。

3.本文研究的主要內容

針對目前我國在土建工程中大量使用普通砌筑砂漿砂漿所存在的技術問題，本文從環境保護以及節能減排的方面，對干混砌筑砂漿和普通砌筑砂漿經濟性進行了比較。

3.1干混砂漿的原材料

3.1.1水泥.

為了保證干混砂漿的質量穩定性和可靠性，我們選擇水泥的原則是：

(1)水泥熟料必須是回轉窯生產的，并且技術先進可靠；

(2)水泥產量要大，能保證穩定供應；

(3)水泥的品質要好，質量穩定可靠。

通過較長時間的考查、對比和遴選，我們選用山水水泥集團公司生產的P.0 42.5水泥，其技術性能見表3-1的檢測結果。

表3-1 水泥及其技術性能指標

3.1.2砂。

選用大沽河砂，在氣干狀態下，用2.5mm孔徑的篩子進行過篩，篩除＞2.5mm

粒徑的砂子，然后再進行篩分析實驗，實驗結結果如表3-2所示。

表3-2 砂的技術性能指標

在缺少天然河砂的情況下，也可以采用人工砂，即通過破碎大塊巖石來生產碎石砂。但是，破碎砂的各項技術性能指標必須符合相關技術標準要求。

3.1.3粉煤灰。

選用黃島發電廠原狀粉煤灰，該粉煤灰經過篩分、化學分析、礦物分析和相關試驗檢驗，其物理性能指標、化學成分和主要礦物組分分別列于表3-3和表3-4。

表3-3 粉煤灰及其物理性能指標

表3-4 粉煤灰的化學成分

粉煤灰的火山灰活性愈高，其品質愈好。因此，粉煤灰中火山灰活性成分SiO2和Al2O3的含量越高，含碳量越少時，粉煤灰的化學活性則越高。

粉煤灰中70％以上的顆粒是無定型的球形玻璃體，除了具有較高的化學活性外，還具有優良“形態效應”。粉煤灰摻入砂漿拌合物中后，其球形玻璃體能起滾珠軸承的作用，在砂漿拌合物中發揮潤滑作用，從而有效改善砂漿拌合物的和易性。非具活性的鐵珠，細度非常大，粉煤灰摻入砂漿后，能和水泥、砂子中的細顆粒有效構成合理級配，使他們彼此之間能夠互相填充，有效增加砂漿的密實度，并進一步提高砂漿的抗壓強度。在此，微小的鐵珠起到“微集料填充效應”。

3.1.4可再分散性乳膠粉。

最常用的可再分散性乳膠粉選用乙烯—醋酸乙烯酯共聚膠粉VAE。

在砂漿中摻加可再分散性乳膠粉的主要功能是提高砂漿的內聚力、粘聚力與柔韌性。

3.1.5保水增稠材料[9]。

常用的保水增稠材料是纖維素醚。纖維素醚的主要作用：

①使新拌砂漿增稠，從而使砂漿有一定濕粘性，同時防止離析并獲得均勻一致的可塑性；

②本身具有引氣作用，在砂漿中可引入均勻細小的氣泡；

③有助于保持薄層砂漿中的水分，從而在砂漿施工后水泥可以有更多時間水化。

3.1.6增稠密實劑。

在硬化砂漿內存在許多毛細孔、微裂縫等缺陷，增加了砂漿的滲透性。增稠密實劑的顆粒粒徑是納米級的，是億萬年前天然形成的，它是以蒙托土為主要成分的層狀硅鋁酸鹽。

增稠密實劑還具有很強的吸濕性，能吸附相當于自身體積8-20倍的水膨脹至30倍，在水介質中能分散成膠體懸浮液，并具有一定的粘滯性、觸變形和潤滑性，它和泥砂等的摻和物具有可塑性和粘結性，有較強的陽離子交換能力和吸附能力。

3.1.7引氣劑。

引氣劑是改善砂漿和易性的最重要成分[32]。

摻加引氣劑能夠在保證砂漿拌合物具有良好的工作性的前提下，降低砂漿拌合物的用水量，減少毛細孔數量，改善孔結構，增強砂漿的密實度。

3.1.8減水劑。

減水劑的主要成分是表面活性劑，其對水泥具有比較好的塑化減水效果[33]。

減水劑對新拌砂漿的塑化作用，可以增加流動性，改善硬化砂漿的性能。

4.干混砌筑砂漿配合比及其經濟性分析

4.1干混砌筑砂漿配合比

通過對砂漿的稠度（亦稱流動性，用沉入度表示）、保水性、凝結時間、強度等的試驗，得出干混砌筑砂漿的配合比，列于表4-1。

4-1 干混砌筑砂漿配合比

4.2干混砌筑砂漿經濟性分析：

以M5為例進行直接成本分析（普通混合砌筑砂漿M5的配合比為：C∶L∶S=163：187：1450Kg/m3）∶

3.3.2：直接材料成本（Kg/m3）

40.25+5.67+75.00+11.59 =132.51 m3）---------------2.02×0.45+0.53×2.50+0.36×26 =11.59小計（元/m3）57.05+14.96+75.00 =147.01

注：（1) 水泥售價：約350元／噸；

（2) 河砂售價：約75元／m3，堆積密度為：1450kg／m3

（3）粉煤灰售價：約90元／噸；

（4）膨潤土售價：約450元／噸；

（5）纖維素醚售價：約26000元／噸；

（6）塑化劑：約2500元／噸；

（7）石灰膏價格：約80元／噸；

5.結論

隨著建筑節能在全國范圍展開和各地政策的出臺，干混砌筑砂漿代替普通砂漿勢在必行。本文只是集中在干混砂漿的技術性能與理論的經濟分析，大多施工方面的數據來源于建筑施工人員，但因不同的施工單位或不同的時間階段,以上數據均可能發生變化，筆者意在拋磚引玉，提出此問題讓大家共同關注干混砂漿的發展。往后我們建議在試點工程中采用更具體的數據、施工結果，作全面性的分析與研究，另外，社會成本也應該進行系統研究把其量化，按不同的城市、地區的社會環境情況來作具體的研究分析，得出一個最終的結果。

表1 粉煤灰、礦渣及其復合礦粉的化學組成和細度

表2 混凝土配合比及其流動性和抗壓強度