建筑工程中玻化微珠試驗(yàn)性能影響因素

單洪亮

（民航機(jī)場(chǎng)建設(shè)工程有限公司，天津 3 000456）

1 原材料與試驗(yàn)方法

1.1 原材料

本文中提到的玻化微珠保溫砂漿由水泥，?；⒅轭w粒，可分散乳膠粉，聚丙烯纖維和羥丙基甲基纖維素醚組成。以下是組成材料中的主要性能：

1）普通硅酸鹽水泥物理及力學(xué)性能試驗(yàn)檢測(cè)指標(biāo)：表面積3329cm2/g，密度3.07g/ cm3，初凝188min，終凝241min，抗壓強(qiáng)度3d 26.9MPa,28d 52.5MPa，抗折強(qiáng)度3d 5.02MPa 28d 9.34MPa。

2）物理試驗(yàn)檢測(cè)指標(biāo)：密度90kg/m3，粒度1.2 mm，耐火度1350℃，使用溫度1000℃，導(dǎo)熱系數(shù)0.035W/（m·k)，表面玻化率 95%，吸水率 30%

3）可分散乳膠粉物理技術(shù)指標(biāo)：固含量99±1%，平均粒度80μm，堆積密度430±100g/L，PH 值6～8

4）聚丙烯纖維技術(shù)指標(biāo)：拉伸強(qiáng)度500MPa，斷裂伸長率23%

1.2 試驗(yàn)方法

本實(shí)驗(yàn)成型方法按照GB/T 26000—2010 進(jìn)行；干密度，抗壓強(qiáng)度和軟化系數(shù)試驗(yàn)參照GB/T17671－1999《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法》執(zhí)行；壓剪粘結(jié)強(qiáng)度是JG/T 283—2010《膨脹?；⒅檩p質(zhì)砂漿》進(jìn)行；抗折強(qiáng)度按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JGJ/T70-2009 規(guī)定進(jìn)行[1-3]。

2.基準(zhǔn)配合比

在結(jié)合國內(nèi)相關(guān)研究和應(yīng)用實(shí)踐成果基礎(chǔ)上，依據(jù)保溫砂漿配合比設(shè)計(jì)方法，確定保溫砂漿的干料基準(zhǔn)配合比。

質(zhì)量比：普通硅酸鹽水泥(P.O42.5)：硅藻土：重鈣粉：?；⒅椋豪w維素醚：可分散性乳膠粉=30%：30%：5%：30%：0.3%：4%。

3 試驗(yàn)結(jié)果分析

通過對(duì)中部新城北起步區(qū)天津港泰成置業(yè)鑫隆苑工程、沁芳園苑一期工程、沁芳園苑二期工程、廣州南沙區(qū)郵輪母港二期工程等工程中保溫砂漿性能使用試驗(yàn)方法、試驗(yàn)數(shù)據(jù)研究統(tǒng)計(jì)結(jié)果分析[4-6]。

3.1 水灰比對(duì)保溫砂漿試驗(yàn)檢測(cè)性能的影響

將保溫砂漿分四組是編號(hào)1、編號(hào)2、編號(hào)3、編號(hào)4，水料比分別是1.1、1.2、1.3、1.4，其余各材料用量不變。根據(jù)上述四組砂漿檢測(cè)的干密度，抗壓強(qiáng)度以及導(dǎo)熱系數(shù),進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果分析如下。

3.1.1 對(duì)保溫砂漿干密度的影響

圖1 展示了在各組水灰比下?；⒅楸厣皾{的干密度值。從實(shí)驗(yàn)值看，當(dāng)砂漿水灰比增加，干密度相應(yīng)降低。這主要是由于以下事實(shí)：當(dāng)水泥含量恒定，砂漿在凝固和硬化過程中損耗水量基本不變。所以水灰比越大，砂漿中蒸發(fā)水越多，蒸發(fā)孔道就多，其干密度變小。

圖1 水灰比對(duì)保溫砂漿干密度影響

3.1.2 對(duì)保溫砂漿抗壓強(qiáng)度的影響

隨著水灰比的增加，砂漿抗壓強(qiáng)度分別是2.53MPa、2.26MPa、1.78MPa和 0.98 MPa.與編號(hào)1 試驗(yàn)組相對(duì)比，其它三組砂漿抗壓強(qiáng)度明顯呈降低趨勢(shì)，具體實(shí)驗(yàn)值分布情況見圖2。

圖2 水灰比對(duì)保溫砂漿抗壓強(qiáng)度的影響

試驗(yàn)結(jié)果顯示，水灰比對(duì)砂漿抗壓強(qiáng)度值影響較大，主要是由于隨著水灰比的增加，砂漿在凝結(jié)硬化過程中蒸發(fā)水量也增加。?；⒅楸厣皾{，孔隙率不斷增加，導(dǎo)致抗壓強(qiáng)度降低。

3.1.3 對(duì)保溫砂漿導(dǎo)熱系的影響

圖3 為保溫砂漿水灰比與導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定值關(guān)系折線圖。經(jīng)測(cè)定4 組保溫砂漿導(dǎo)熱系數(shù)分別為 0.0862、0.0775、0.0703、0.0685 W/ (m·K)。從圖3可以得出，當(dāng)水灰比增漲，砂漿導(dǎo)熱系數(shù)呈下降趨勢(shì)，主要原因是砂漿的水灰比增加，且砂漿孔隙率增加，并且氣體熱導(dǎo)率比固體熱導(dǎo)系數(shù)低。

圖3 水灰比對(duì)保溫砂漿導(dǎo)熱系數(shù)影響

3.2 膠粉對(duì)保潔砂漿性能的影響

將砂漿分四組分別是編號(hào)1、編號(hào)2、編號(hào)3、編號(hào)4，變量膠粉摻量分別是2%、3%、4%、5%，其余各材料用量不變。對(duì)四組砂漿分別進(jìn)行抗壓強(qiáng)度以及壓剪粘結(jié)強(qiáng)度測(cè)試，結(jié)果分析如下。

3.2.1 對(duì)保溫砂漿抗壓強(qiáng)度的影響

圖4 能很直觀看出試驗(yàn)結(jié)果，當(dāng)砂漿中膠粉摻量增加時(shí)，砂漿抗壓強(qiáng)度也是在不斷變化。當(dāng)膠粉摻量為2%、3%、4%時(shí)，砂漿抗壓強(qiáng)度是隨著膠粉摻量增加不斷增加，但是當(dāng)膠粉摻量在5%，保溫砂漿的抗壓強(qiáng)度下降。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看，當(dāng)保溫砂漿中膠粉摻量增加時(shí)，砂漿抗壓強(qiáng)度可能不一定增加。另外，從該測(cè)試結(jié)果還可以看出，當(dāng)膠粉量在4%時(shí)，砂漿抗壓強(qiáng)度可以達(dá)到最大值。

圖4 膠粉對(duì)保溫砂漿抗壓強(qiáng)度影響

3.2.2 對(duì)保潔砂漿壓剪粘結(jié)強(qiáng)度的影響

圖5 是膠粉對(duì)保溫砂漿壓剪粘結(jié)強(qiáng)度影響折線圖，從圖中看到隨著砂漿中膠粉摻量增加，砂漿壓剪粘結(jié)強(qiáng)度一直增強(qiáng)。

圖5 膠粉對(duì)保溫砂漿壓剪粘結(jié)強(qiáng)度影響

試驗(yàn)結(jié)果說明膠粉對(duì)砂漿粘結(jié)性和施工和易性有一定的影響。當(dāng)膠粉摻量增加砂漿粘結(jié)性有明顯提高。

3.3 攪拌時(shí)間對(duì)保溫砂漿性能的影響

將保溫砂漿分為四組分別是編號(hào)1、編號(hào)2、編號(hào)3、編號(hào)4，對(duì)初始配合比下的四組保溫砂漿分別攪拌3min、5min、7min 和9min。對(duì)四組保溫砂漿分別進(jìn)行稠度、濕密度、抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度試驗(yàn)，結(jié)果分析如下。

3.3.1 對(duì)保溫砂漿稠度的影響

圖6 為四組保溫砂漿的稠度測(cè)定結(jié)果，從圖中可直觀的看出隨著保溫砂漿攪拌時(shí)間的增加，保溫砂漿的稠度是在不斷增加的。

圖6 攪拌時(shí)間對(duì)保溫砂漿稠度影響

3.3.2 對(duì)保溫砂漿濕密度的影響

圖7 為攪拌時(shí)間對(duì)保溫砂漿濕密度影響折線圖，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，當(dāng)攪拌時(shí)間延長，砂漿濕密度呈上升趨勢(shì)。

圖7 攪拌時(shí)間對(duì)保溫砂漿濕密度影響

3.3.3 對(duì)保溫砂漿抗壓強(qiáng)度的影響

攪拌時(shí)間對(duì)砂漿抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果見圖8。試驗(yàn)結(jié)果顯示，砂漿的攪拌時(shí)間和抗壓強(qiáng)度成正比關(guān)系。

圖8 攪拌時(shí)間對(duì)保溫砂漿抗壓強(qiáng)度影響

3.3.4 對(duì)保溫砂漿抗折強(qiáng)度的影響

和抗壓強(qiáng)度一樣，攪拌時(shí)間對(duì)保溫砂漿抗折強(qiáng)度影響也是成正比例關(guān)系，具體影響關(guān)系折線圖見圖9。

圖9 攪拌時(shí)間對(duì)保溫砂漿抗折強(qiáng)度的影響

3.3.5 對(duì)保溫砂漿軟化系數(shù)的影響

圖10 為攪拌時(shí)間對(duì)保溫砂漿軟化系數(shù)影響折線圖，從圖中折現(xiàn)變化趨勢(shì)來看，隨著攪拌時(shí)間延長，砂漿的軟化系數(shù)先是增加，之后呈下降狀態(tài)，因此攪拌時(shí)間對(duì)砂漿軟化系數(shù)影響并不顯著。

圖10 攪拌時(shí)間對(duì)保溫砂漿軟化系數(shù)影響

因此，從試驗(yàn)結(jié)果來看，攪拌時(shí)間延長提高了保溫砂漿的稠度、抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度和濕密度，但是對(duì)軟化系數(shù)并無明顯改變，其主要是因?yàn)殚L時(shí)間對(duì)保溫砂漿攪拌導(dǎo)致?；⒅轭w粒破損，這就使得在保溫砂漿中膠凝材料比例相對(duì)增大，因此提高保溫砂漿密度、抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度。

4 結(jié)束語

通過實(shí)際工程研究實(shí)驗(yàn)，研究水灰比，膠粉用量和攪拌時(shí)間對(duì)保溫砂漿性能的影響。通過改變單一因素進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得出測(cè)試結(jié)論：隨著砂漿中水灰比增加，保溫砂漿干密度，抗壓強(qiáng)度和導(dǎo)熱系數(shù)處于下跌趨勢(shì)，下降趨勢(shì)；另外，砂漿中膠粉摻量增加，保溫砂漿的壓剪粘結(jié)強(qiáng)度持續(xù)增加，而膠粉量為4%時(shí)，砂漿的抗壓強(qiáng)度達(dá)到最大值。隨著保溫砂漿攪拌時(shí)間延長，砂漿稠度，抗壓強(qiáng)度，抗折強(qiáng)度以及濕密度明顯增加，但對(duì)保溫砂漿軟化系數(shù)影響不明顯。影響?；⒅楸厣皾{的物理性能因素很多，例如憎水劑處理，纖維素醚用量，?；⒅橛昧康取１疚闹谎芯科渲械膸讉€(gè)因素。通過試驗(yàn)找到保溫砂漿各個(gè)性能影響因素，可以得出保溫砂漿的最佳材料組成摻量，為保溫砂漿技術(shù)的發(fā)展奠定了研究基礎(chǔ)。