綠色環保自流平干粉砂漿的研究

杜林航 劉德春 杜利成

1.信息產業電子第十一設計研究院科技工程股份有限公司；2.西南科技大學材料科學與工程學院

1 緒論

目前自流平干粉材料向環保、高性能方向發展，除了流動度大、凝結時間短、滿足強度要求外，還要求干縮率小、抗沖擊性能高、耐磨性強等特點。另外，在原材料的選擇和配方的設計上要求更合理，達到技術先進性和經濟合理性的有機結合。本文著重對綠色環保自流平干粉砂漿的實際應用進行了研究，可供參考。

2 實驗

2.1 實驗原料

2.1.1 水泥

本文選用的是四川省江油雙馬水泥廠生產的42.5R 硅酸鹽水泥為主，硫鋁酸鹽水泥52.5為輔。

2.1.2 膨脹劑

選用了本地常用的無水石膏作為膨脹源，以補償自流平砂漿硬化后的收縮。

2.1.3 保水劑

甲基纖維素醚是一類重要的水溶性高分子化合物，應用較廣的是羥丙基甲基纖維素(簡稱HPMC)，它具有優良的增稠、乳化、保護膠體、保持水分等性能。

2.1.4 可再分散乳膠粉

本課題采用德國wacker公司生產的RE5010N乳膠粉。

2.1.5 減水劑的選擇

為了自流平砂漿的流動性、強度等工作性能的要求，特選擇一種高效減水劑F10作為自流平砂漿的專用減水劑，生產廠商為德國瓦克公司。

2.1.6 砂、水

砂選用的是含泥量低于0.5%且粒徑低于0.02mm的；水則采用的是普通自來水。

2.2 實驗方法

標準試驗條件為空氣溫度23±2℃，相對濕度50 士5%，試驗區的循環風速低于0.2m/s。實驗流程：先將P.O42.5R 硅酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥、超細沙、a一半水石膏、纖維素醚、重鈣粉及其他外加劑混合后干攪，接著再水攪，然后測試其流動性、自愈性，之后待其成型，再進行力學性能測試和干縮與水中膨脹測試。

3 結果與討論

3.1 水泥材料對凈漿強度的影響

經實驗得出：水泥的標準稠度需水量在單純采用普通硅酸鹽水泥或硫鋁酸鹽水泥時可達到最小，隨著水泥量增加，需水量也會發生變化，從50g升至500g時，其標準稠度需水量會逐漸增加，但增加到一定程度后，其標準稠度需水量又會逐漸的減少。

3.2 基礎配方及試配實驗

最優配方的確定是按照德國瓦克公司提供的基礎配方，在這個基礎配方的基礎上，進行了一系列的實驗，最終得到了最優配方。

表1 自流平干粉砂漿最優配方

3.3 最優配方物理性能的測定

表2 自流平干粉砂漿最佳配方的基本性能

表3 不同時間的收縮應變（單位mm）

表4 抗沖擊性測試（每兩個點的距離大于50mm）

從表4得知，根據公式干縮率為：故滿足要求。從表2得知其抗折、抗壓強度滿足要求，自愈性能良好，流動度大且凝結時間短，完全滿足要求。

抗沖擊性測試，按照實驗方法，用1000 g±15g鋼球從lm高度自由落下，檢測其是否會出現底板脫離或開裂情況，均未出現上述情況。從表4可知，未出現開裂、脫落現象，抗沖擊性能良好。究其原因，可能是可分散乳膠粉和其他外加劑的融入提升了自流平干粉砂漿的性能，再加上加入了纖維素醚，可有效縮減聚灰比，提升砂漿的綜合性能。將復合摻和料及聚合物加入砂漿中攪拌，會在一定程度上降低砂漿的早期強度，因此，可適當加入高效減水劑，避免砂漿中流入水分，但又不會導致砂漿處在密閉狀態，水蒸氣也能得以擴散，如此一來，以上問題也能得到解決，砂漿的抗沖擊性能及綜合性能也能得到提升。

4 結論

（1）通過分析水泥材料對凈漿性能的影響，發現普通硅酸鹽42.5R和硫鋁酸鹽水泥52.5在實驗當中的最佳比例，并分析兩種水泥對自流平干粉砂漿產品的經濟效應。

（2）通過試配，實現了本土化的最優配方，并測定初始流動度達147mm，20min 后達152mm；初凝時間為160min，終凝時間為270min；抗 折 強 度1d、7d、28 分 別 為2.45MPa、5.2MPa、10.34MPa，抗壓強度分別為11.56MPa、18.5MPa、38.6MPa；且干縮率為0.015%，抗沖擊性能良好。