Fuller曲線在瓷磚膠中河沙級配的選擇和應用

冉東升

（咸陽東方雨虹建筑有限公司，咸陽 禮泉 713200）

瓷磚膠一般由河沙、水泥、以及各種外加助劑組成，它作為一種新型的建筑粘結劑，其用途十分的廣泛。尤其是外墻磚的粘結使用，能夠增強瓷磚的附著力，更好的保證外墻瓷磚［1］不會脫落，造成危險。本文通過河沙級配［2］的調整來分析對瓷磚膠性能的影響。

1 試驗部分

1.1 原材料

水泥：海螺42.5水泥；河沙：市售 （級配自調）；其他市售外加助劑

1.2 主要儀器

拉拔試驗機，LBY-V，北京天譽科技有限公司；水泥膠砂攪拌機，無錫建儀儀器機械有限公司；標準振篩機。

1.3 基礎配方

試驗采用符合JC/T547-2017陶瓷墻地磚膠粘劑的C1型瓷磚膠，如表1所示

水泥 河沙 其他外加助劑30 65 5

1.4 試驗方法

首先，Fuller曲線［3］是一種骨料理想級配的曲線，按確定的比例混合時原則上會達到最緊密堆積，此時該材料體系具有最小空隙率，基礎公式如下：

其中：P為小于粒徑 d的百分比 （%）；d為篩孔尺寸（mm）；Dmax為骨料最大粒徑 （mm）；n為指數。

2 結果與討論

2.1 Fuller曲線在瓷磚膠應用中指數

河沙Fuller曲線計算體系的理想級配如圖1

Fuller曲線在瓷磚膠應用中指數n的確定，瓷磚膠行業中常將0.425目網孔最為河沙挑選的上限，則假定若最大沙顆粒的粒徑為0.425mm（40目標準篩網）。若P的約束條件為：通過0.075mm（200目標準篩網）可認為石粉，占比小于5%時候，認為下限級配合適。通過0.212（70目標準篩網），占比大于65%時候，認為上限級配合適。

從圖中可以看出通過0.075mm含量為5.24%，下線稍微偏細。上限通過0.212為30.66%，上限偏粗。與約束指標背離。

2）若指數為1.8

河沙Fuller曲線計算體系的理想級配如下圖2

從圖中可以看出通過0.075mm含量為4.41%，合適；通過0.212含量為28.6%，上限不合適。將指數調高后，上限和下限通過率均會偏低，出現背離不符合調整趨勢。

結論：Dmax=0.425mm，不符合限定條件。

2.2 若最大沙顆粒的粒徑

若最大沙顆粒的粒徑為0.25mm（60目標準篩網）。P的約束條件為：通過0.075mm占比小于5%時候，認為下限級配合適。通過0.212mm，占比大于65%時候，認為上限級配合適。

1）若指數為2.4

河沙Fuller曲線計算體系的理想級配如下圖3

從圖中可以看出通過0.075mm含量為5.56%，不合適；通過0.212含量為67.32%，合適。

2）將指數調為2.5

河沙Fuller曲線計算體系的理想級配如下圖4

從圖中可以看出通過0.075mm含量為4.93%，合適；通過0.212含量為66.22%，合適。

3）將指數調為2.6

河沙Fuller曲線計算體系的理想級配如下圖5

從圖中可以看出通過0.075mm含量為4.37%，合適；通過0.212含量為65.14%，合適。

4）指數調為2.7

河沙Fuller曲線計算體系的理想級配如下圖6

從圖中可以看出通過0.075mm含量為3.87%，合適；通過0.212含量為64.07%，上限不合適。

結論：Dmax=0.25mm，Fuller曲線公式為P=100×為適合約束條件下P的公式。

2.3 約束條件P下，Fuller曲線公式驗證

實驗室配置好A、B、C、D、E，共5組樣品級配河沙，配制成C1型瓷磚膠，做性能驗證。

2）不同級配沙對瓷磚膠原粘結的影響

按照標準JC/T547-2017對五組樣品河沙配制好的C1型瓷磚膠進行處理，測試性能如下圖7所示

從圖7中可以看出隨著指數n的調整，原粘結強度呈先下降后上升，然后再下降的趨勢，其中C、D組的原粘結強度較好。

3）不同級配沙對瓷磚膠晾置粘結的影響

按照標準JC/T547-2017對五組樣品河沙配制好的C1型瓷磚膠進行處理，測試性能如下圖8所示

從圖8可以看出，晾置粘結的變化趨勢隨著指數n的調整，原粘結強度呈先下降后上升，然后再下降的趨勢，其中C、D組的晾置粘結強度較好。

3 結語

1）瓷磚膠中骨料河沙級配的優化，能夠提升瓷磚膠的粘結性能。2）在瓷磚膠的應用方面，Fuller曲線用于指導河沙級配的選擇時候，最大粒徑的選取以及指數n的確定，對河沙級配的影響以及瓷磚膠性能都有較大的影響。3）當河沙最大粒徑選取0.25mm時候，Fuller曲線公式為P=100為適合約束條件下P的公式。滿足瓷磚膠的河沙級配選擇和性能的最佳要求。