裝配式建筑硅酸鹽水泥石英砂改性封漿料制備及性能研究

趙迪

摘要：為解決裝配式建筑現場封邊漿料問題，研究對當前裝配式建筑所使用的封漿料性能缺陷進行分析，針對當前裝配式建筑所使用的封漿料普遍存在早期強度低導致灌漿易崩裂，收縮開裂導致漏漿，封邊粘刀導致不易施工等問題。嘗試利用硅酸鹽水泥和石英砂為基礎材料，通過添加礦物摻合料等改性材料制備了一種改性封漿料，并對封漿料在裝配式建筑中的應用效果進行總結，制備的改性封漿料在性能上很好地彌補了一般封漿料的不足，是一種理想的裝配式建筑封漿料。

關鍵詞：裝配式建筑；硅酸鹽水泥；改性封漿料；乳膠粉

中圖分類號：TQ177.6+7

文獻標志碼：A文章編號：1001-5922（2023）12-0158-04

Study on preparation and properties of modified silica sand sealing paste for prefabricated building portland cement

ZHAO Di

（Xianyang Vocational Technical College，Xianyang 712046，Shaanxi China）

Abstract：In order to solve the problem of edge banding slurry on the site of prefabricated buildings，the performance defects of the sealing slurry used in the current prefabricated buildings were analyzed. In view of the problems that the sealing slurry used in the current prefabricated building generally has problems such as easy cracking of grouting due to low strength in the early stage，leakage caused by shrinkage cracking，and difficult construction caused by edge banding sticking knife，Portland cement and quartz sand were used as basic materials，and a modified sealing slurry was prepared by adding modified materials such as mineral admixture，and the application effect of sealing slurry in prefabricated buildings was summarized. The prepared modified sealing slurry makes up for the shortcomings of general sealing slurry in terms of performance，and is an ideal prefabricated building sealing slurry.

Key words：prefabricated building;portland cement;modified sealing paste;latex powder

裝配式建筑因標準化程度高、建筑施工工藝高度可控、能夠批量建造等優勢而成為當前我國建筑業中的重要建筑發展方向之一。傳統的裝配式建筑封漿料多采用灌漿連接技術，這種傳統的灌漿連接技術常會出現灌漿崩開、灌漿泄漏、漿料粘刀等問題。因此，嘗試在裝配式建筑灌漿連接工藝不發生改變的基礎上，對封漿料進行改性，以普通硅酸鹽水泥、石英砂為原料，以礦物摻合料、外加劑等改性材料制備一種能夠解決裝配式建筑現場封邊問題的封漿料，并對該封漿料的性能優勢進行總結，旨在為裝配式建筑的封漿料用料選擇提供借鑒。

1傳統裝配式建筑封漿料性能缺陷

1.1傳統封漿料配比方式

一般傳統的裝配式建筑封漿料大多由42.5級的硫鋁酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥配伍礦物摻合料、細集料等加工而成，如表1所示。

1.2傳統封漿料性能缺陷

1.2.1灌漿崩開

裝配式建筑在進行灌漿時需要采用配套的鋼筋套筒將灌漿料與裝配式建筑的其他結構件進行封堵。一般的封漿料由于灌漿初期的材料強度較低，容易在灌漿時出現崩裂現象。一旦出現崩裂則灌漿工藝基本失效需要進行大量的后期維護、維修才可以繼續施工。

1.2.2灌漿泄漏

傳統的封漿料中的材料間粘接強度太低，容易導致灌漿過程中封漿料與建筑預制構件之間出現縫隙。在灌漿過程中，漿料不容易與其他結構件快速形成穩固的粘接關系，而上方的灌漿工藝還在繼續，便會導致在灌注時封漿料順縫隙向外泄漏。

1.2.3漿料粘刀

漿料粘刀指的是在裝配式建筑封漿料灌注位置

進行封邊時，封漿料會對封邊刀體產生粘連，影響。這是因為傳統的封漿料抗流掛性及施工涂抹性較差。漿料粘刀會導致最終的封邊效果差、封邊進度緩慢等。

2裝配式建筑改性封漿料制備

2.1改性封漿料配伍

裝配式建筑盡管相較于一般的建筑而言，在建筑材料的使用方面較為節約，但為了進一步降低裝配式建筑的整體成本，改性封漿料的制備應該在傳統常見封漿料的基礎上進行小幅改進即可，如果大幅改變封漿料配伍形式或通過盲目提升材料成本而改善封漿料性能則得不償失。因此，研究在表1所示的傳統裝配式建筑封漿料配伍形式的基礎上進行改進，提出了圖1所示的改性封漿料配伍方法。

2.2凝膠材料配比及參數

凝膠材料主要由水泥、微珠粉、礦渣粉、灰鈣粉等組成，較一般的封漿料礦物摻合料如表1所示的硅灰+粉煤灰等而言，微珠粉等材料的存在可以一定程度提升混凝土的強度和耐久性、降低封漿料的屈服剪切應力等。凝膠材料包含的主要化學成分如表2所示。

2.3其他材料配比及參數

連續級配石英砂細度模數為0.8，粒度保持1.25～2.36 mm不變；膠砂比為1∶1，保證封漿料有低的基礎流動度；水膠比為0.15，充分提升封漿料的抗壓強度；使用減水率25%的聚羧酸減水劑，通過調整減水劑的添加量改變封漿料的流動度和其他性能參數。觸變潤滑劑及可再分散乳膠粉的添加，是為了充分增強和改善封漿料的抗流掛性及施工涂抹性。

3改性封漿料應用性能

3.1較低的流動度

過高的流動度是造成封漿料在灌注早期無法快速凝結形成穩定灌漿的重要影響因子。提出的硅酸鹽水泥石英砂改性封漿料在傳統凝膠材料的基礎上，以1∶1膠砂比提高了材料中的凝膠材料質量占比，一定程度上降低了封漿料的流動度。此外，施工過程中將聚羧酸減水劑添加量占比始終保持在0.08%左右，進一步降低了封漿料的整體流動度。因此，在具體的施工過程中，改性封漿料能夠表現出較為理想的低流動度特征，不會因為過高的流動性而形成封漿料難以凝聚的現象。

3.2較強的早期力學性能

一方面，當不添加微珠粉時，該改性封漿料中膠砂比為1∶1，水膠比為0.15，外加劑產量為0.08%，可以保證1 d時的抗壓強度達到31.36 MPa，此時水泥與石粉等的質量比例如表3所示。

由表3中數據可知，在未添加微珠粉時該改性封漿料在1、3、28 d時的抗壓強度分別能夠達到31.36、46.16、71.66 MPa，完全可以滿足T/CCIAT 0004—2019《鋼筋套筒灌漿連接施工技術規程》中關于封漿料的性能需求。

另一方面，當添加微珠粉時，封漿料其他配伍形式不變，1 d時的抗壓強度可以達到37.16 MPa，此時水泥與石粉等的質量比例如表4所示。

在添加10%質量占比的微珠粉以后，封漿料在1、3、28 d時的抗壓強度分別得到了不同程度的提升。1 d時的封漿料抗壓強度直接決定了封漿初期早期是否會形成崩裂。顯然，在經過微珠粉改性以后的封漿料整體抗壓強度和早期抗壓強度等性能均更為優異。較強的早期力學性能能夠幫助封漿料在封漿初期為裝配式建筑提供良好的材料間力學強度，從而避免漿料出現崩烈、收縮開裂、離縫等，從而最大程度防止出現漏漿現象。

3.3優異的粘接強度

封漿料的粘接強度是影響材料整體抗流掛性的重要指標。粘接性能的強弱主要體現在封漿料與裝配式建筑的結構件之間的粘接效果方面。粘接性能強則封漿料越能夠將建筑結構件之間緊密連接且不容易出現崩開、脫落現象。但是，如果可再分散乳膠粉添加過多，雖然能夠不斷提升封漿料的拉伸粘接強度，但1 d時的封漿料抗壓強度會下降。本文所述的改性封漿料通過添加適量的可再分散乳膠粉，實現了封漿料拉伸粘接強度的靈活調整，在可再分散乳膠粉摻量（質量占封漿料比）為0.5 %時，封漿料的整體拉伸粘接強度與1 d抗壓強度之間能夠達到較佳平衡。

3.4較好的施工涂抹性

施工涂抹性是衡量裝配式建筑封漿料施工性能的重要指標。在觸變潤滑劑的幫助下，封漿料的施工涂抹性等能明顯提升。傳統的封漿料由于在配伍過程中沒有添加觸變潤滑劑，只以可再分散乳膠粉作為提升封漿料施工性能的主要材料，在施工時往往會在1 d時間內造成一定的封漿料下垂。觸變潤滑劑的制作材料主要來自于片層狀的硅酸鹽礦物材料。觸變潤滑劑在進入水環境以后，這種片層狀的材料結構能夠在水和其他物質作用下形成一種類似卡屋式的結構。在這種結構下，封漿料材料間能夠產生特別的黏度、穩定性等，從而一定程度上提升封漿料整體施工性能。此外，在觸變潤滑劑的幫助下，封漿料的整體黏度、屈服點、穩定性等可以根據添加的觸變潤滑劑的量的改變而改變，一般的摻量（質量占封漿料比）約為0.3 %～0.5 %時較佳。

4結語

裝配式建筑是未來建筑領域的重要發展方向之一，我國的裝配式建筑發展水平受封漿料影響較大，傳統的裝配式建筑封漿料多采用灌漿連接技術，這種傳統的灌漿連接技術常會出現一些問題。研究嘗試在裝配式建筑灌漿連接工藝不發生改變的基礎上，對封漿料進行改性，對當前裝配式建筑所使用的封漿料性能缺陷進行了簡要分析，對一種硅酸鹽水泥石英砂改性封漿料的配伍方式和性能優勢進行總結，根據現有封漿料的主要配伍形式，在不進行過高成本改革的條件下進行優化，使裝配式建筑得到更好的發展。

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