一種通用型濕拌砂漿外加劑的研究

鄧磊，蔣禹，沈建榮，刁立柱

（貴州科之杰新材料有限公司，貴州 龍里 551206）

0 引言

隨著建筑業技術的進步和文明施工技術的提高，現場拌制的砂漿日益凸顯出其固有的缺陷，如配合比不合理、質量難以控制、生產效率低、污染環境等[1]。近幾年來，國家推行節能環保、可持續發展政策，現場水泥攪拌砂漿已被政府強制禁止使用，這極大地加速了濕拌砂漿的推廣及應用[2-3]。

濕拌砂漿是將細集料、水泥、礦物摻合料、外加劑及水等組分，按一定比例，在攪拌站經準確計量，拌制后由專用攪拌運輸車運至使用地點，存放且需要在規定時間內使用的拌合物。相對于干混砂漿，現場攪拌砂漿具有質量穩定、施工性能優良、節能環保等優勢，有利于文明施工并有效保證工程質量。

然而，目前市場上濕拌砂漿外加劑保水性能差、開放時間短、配制強度低或施工效果差等問題限制了濕拌砂漿外加劑的推廣及使用。本文針對濕拌砂漿外加劑存在的以上問題，結合我司新研發的抗泥型聚羧酸減水劑、緩凝劑及引氣劑等合成了一種保水性能優良、緩凝效果較好、施工性能優越的通用濕拌砂漿外加劑。

1 試驗

1.1 試驗材料及方法

考慮到近期市場上各種原材料的成本以及我司這些年混凝土外加劑行業的相關經驗，選用了以下性能較好，成本相對較低的原材料進行復配。

（1）水泥：紅獅 P·O 42.5 水泥，技術指標如表1。

表1 水泥性能指標

（2）粉煤灰：貴州名川Ⅱ級粉煤灰，45μm 篩余13.6%，需水量比為 99%，燒失量為 4.3%。

（3）砂：四種貴州本地產機制砂，細度模數2.2～2.4，石粉含量 7% 以上，亞甲藍值：白砂 1.8、青泥砂 2.0、黃泥砂 2.1 和黑泥砂 2.1。

四種機制砂的外觀見圖1。

圖1 貴州本地產機制砂

（4）緩凝劑：葡萄糖酸鈉（H2）。

（5）粘度調節劑：羧甲基纖維素醚（CMC），粘度 100000mPa·s。

（6）引氣劑（Y27）：有機活性劑，德國產。

（7）消泡劑（X5）：有機活性劑，德國產。

（8）抗泥型聚羧酸減水劑（S10D）：固含量10%，減水率 14.3%，貴州科之杰新材料有限公司產。

1.2 試驗部分

按照 JGJ/T 70—2009 《建筑砂漿基本性能試驗方法》中的規定測定砂漿的稠度、保水性、凝結時間和強度。

1.3 砂漿試驗配合比

根據貴州地材石粉較多的特點，為了增強外加劑的普適性，我們用貴州機制砂與面砂按 1∶1 配合使用，以 M10 抹灰砂漿強度，自制濕拌砂漿外加劑的摻量0.6%，具體配比見表2。

表2 砂漿配合比 kg/m3

2 結果與討論

2.1 砂漿外加劑配方篩選

為了同時滿足濕拌砂漿具有良好的和易性，開放時間以及 28d 抗壓強度，采用相同量的 S10D（3g）對原材料的不同用量進行了篩選，具體結果見表3 所示。

以上配樣均為 500g，試驗所用砂均為同一青泥砂（亞甲藍 2.0），從表3 可以看出，隨著 CMC 用量的增加，砂漿粘度明顯增大，CMC 用量為 7g 時，松軟度最適宜施工；隨著 H2 使用量的增加，砂漿開放時間增長，每增加 5g H2，砂漿開放時間約增加 4h，按實際施工需求，15～18h 較為適宜；Y27 與 X5 的搭配使用，在砂漿中引入了適宜的氣泡，砂漿松軟，和易性較好，施工方便，且不影響 28d 強度。從以上試驗結果可以看出，配方 5 的施工性能最優，砂漿外加劑的配方：CMC∶S10D∶Y27∶X5∶H2∶水=7∶3∶25∶0.5∶50∶ 415.5，配方編號為 M300。

2.2 M300 在不同泥砂中的普適性試驗

為驗證 M300 施工性能的普適性，使用市場上普遍使用的河南某建材廠家生產的砂漿外加劑 M200 與之對比砂漿保水性，開放時間以及 28d 強度，具體試驗結果見表4。

表3 砂漿外加劑配比的確定

表4 兩種砂漿外加劑在不同泥砂中的性能對比

2.2.1 保水率對比

M300 和 M200 在四種泥砂混凝土中的保水率對比圖見圖2。

圖2 保水率對比

從試驗可以看出，白砂含泥量相對較低，兩種外加劑保水率均在 92% 以上，其中 M300 的保水率高達96.5%；當砂含泥量增加時（白砂→青泥砂→黃泥砂→黑泥砂），兩種外加劑保水率大幅度下降，M300 保水率在含泥量大的砂中保水率高于 M200，這可能與M300 的特殊抗泥效果有關。

2.2.2 開放時間對比

M300 和 M200 在四種泥砂混凝土中的開放時間對比圖見圖3。

圖3 開放時間對比

M300 與 M200 兩種外加劑在四種泥沙中對砂漿開放時間的影響趨勢一致，均是隨著含泥量的增加開放時間變短，M200 開放時間在含泥量較大的泥砂中低于10h，不利于現場施工。

2.2.3 28d 抗壓強度對比

M300 和 M200 在四種泥砂混凝土中的 28d 抗壓強度對比圖見圖4。

圖4 28d 抗壓強度對比

兩種砂漿外加劑 28d 抗壓強度均隨泥砂含泥量的增加下降，但 M300 的 28d 強度在前三種泥砂中略高于M200，黃泥砂中強度最低，M200 的 28d 抗壓強度為17.5MPa，M300 為 18.8MPa；在黑泥砂中，兩種砂漿外加劑 28d 抗壓強度相同，均滿足施工性能要求。

3 結論

（1）本文采用抗泥聚羧酸減水劑（S10D）、引氣劑（Y27）、消泡劑（X5）、緩凝劑（H2）、粘度調節劑（CMC）及水（W）等通過一定比例復配成一種通用型的濕拌砂漿外加劑 M300，其配方為 CMC∶S10D∶Y27∶X5∶H2∶W= 7∶3∶25∶0.5∶50∶415.5。

（2）M300 砂漿外加劑在含泥量較大的砂中，保水性、開放時間以及抗壓強度等均優于市場上砂漿外加劑，對不同含泥量的泥砂適應性好。

（3）目前市場上 8% 固含量的 M200 的售價為1700 元/噸，而 M300 配成等固含成本為 1200 元/噸，具有較高性價比。

[1]徐芬連，葉海艷，李預奇.一種適用于普通預拌砂漿的復合型稠化劑的試驗研究[J].混凝土，2012,278(12)∶ 90-92.

[2]王晶晶，陳景，劉永道，等.一種濕拌砂漿外加劑的研制[J].商品混凝土，2017(1)∶ 64-67.

[3]李從波，陳均僑，周常林，等.淺談濕拌砂漿的發展之路[J].材料研究與應用，2013(8)∶ 12-13.