稠化粉、粉煤灰雙摻技術(shù)在商品砂漿中的應(yīng)用研究(已修改)
2025-07-09 15:52 本頁面
【正文】 稠化粉、粉煤灰雙摻技術(shù)在商品砂漿中的應(yīng)用研究20061116 作者: 上海市建筑科學(xué)研究院 樊鈞 趙立群摘要：稠化粉是一種非石灰非引氣型的保水增稠材料，可全部取代石灰膏配制不同用途、不同強度等級的建筑砂漿，所配制的砂漿各項技術(shù)指標優(yōu)于傳統(tǒng)砂漿。用稠化粉、粉煤灰雙摻技術(shù)生產(chǎn)的商品砂漿已在上海全面推廣應(yīng)用，累計用量已達100萬噸，技術(shù)經(jīng)濟效益良好。1 前言建筑砂漿按組成材料可分為水泥石灰混合砂漿（簡稱混合砂漿）和水泥砂漿?；旌仙皾{以水泥和石灰膏為膠凝材料，砂漿柔軟，保水性好，易施工；其缺點是耐水差、收縮大、粘結(jié)強度低和耐久性差。因此，砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范規(guī)定工程177。目前，外墻粉刷也大多采用水泥砂漿以克服混合砂漿之缺陷。然而水泥砂漿也有其不足，即砂漿和易性差，泌水多，水泥用量偏高，砂漿硬化快。因此，研制開發(fā)一種新型保水增稠材料使砂漿既有混合砂漿硬化前易操作特性，又有水泥砂漿硬化后高強、耐水的特點就迫在眉睫了。2 稠化粉的技術(shù)特點傳統(tǒng)砂漿為保持砂漿的工作性和保水性在其中加入了石灰膏。眾所周知，石灰是一種氣硬性建筑材料，因此混合砂漿不能用于地下工程。我國《砌筑砂漿配合比設(shè)計規(guī)程》（JGJ982000）和《砌體工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB502032002）都明確規(guī)定“消化石灰粉不得直接用于拌制建筑砂漿”，除了消化石灰粉顆粒太粗因素外，一個主要原因是我國的石灰生產(chǎn)工藝落后，大都采用土窯、立窯燒制石灰，同一窯石灰因燒成溫度不可避免存在差異，從而形成部分石灰“過燒”和“欠燒”現(xiàn)象，表現(xiàn)為有效氧化鈣含量低，一般在70%~85%，達不到90%。此外，過燒石灰水化速度十分緩慢，經(jīng)常是砂漿硬化后，它還在繼續(xù)水化，導(dǎo)致砂漿本身破壞。具體表現(xiàn)為抹灰層的爆灰、開裂和起殼等質(zhì)量通病。為此，有關(guān)規(guī)范對石灰泡水時間以及石灰膏的過濾都作出了詳細的規(guī)定，即便如此傳統(tǒng)混合砂漿的質(zhì)量仍難以保證。另外，石灰的生產(chǎn)要消耗大量的能源和產(chǎn)生大量CO2，因此為保護環(huán)境，我們要盡量減少石灰的使用量。二十多年來，我國不少科技人員先后嘗試過多種取代石灰膏的研究工作，如八十年代風行一時的引氣劑，俗稱微沫劑，采用引氣劑塑化技術(shù)以改善砂漿的可操作性，其原理為通過在水泥砂漿中引入微小空氣氣泡使砂漿蓬松、柔軟，但添加引氣劑后砂漿的保水性和粘性沒有得到根本改善，甚至還有所降低。建設(shè)部曾委托科研單位做了大量試驗，試驗結(jié)論是摻加引氣劑后砂漿砌體強度降低10%以上，為此《砌體工程施工及驗收規(guī)范》（GB 5020398）中明確規(guī)定引氣劑最多只能取代50%的石灰膏。并且引氣劑摻加量極少，一旦計量不準將大幅度降低砂漿強度和和易性。同時引氣劑類產(chǎn)品還存在氣泡穩(wěn)定性問題，砂漿的含氣量還與攪拌時間、方法和水泥品種等密切相關(guān)?？傊?，使用引氣劑類材料生產(chǎn)建筑砂漿，生產(chǎn)和施工工藝要求復(fù)雜，砂漿質(zhì)量不穩(wěn)定，更為嚴重的是將影響砂漿的耐久性，近幾年來，微沫劑在上海已很少看到。因此，上海市在推行商品砂漿中，禁止采用引氣劑類材料作為保水增稠材料。八十年代后期，也有些單位研制成消化石灰粉、石膏和粉煤灰（包括和硼泥之類其他細粉料）為主的無機砂漿稠化材料，但也因為使用功能、可操作性及耐久性等方面的原因而未能推廣。商品砂漿技術(shù)在歐洲已有近百年的歷史，經(jīng)過近三十年的發(fā)展，已形成了一套從生產(chǎn)、物流到應(yīng)用的完整體系。但是能夠因地制宜，使用自主研發(fā)的技術(shù)生產(chǎn)商品砂漿，是建材研究領(lǐng)域許多科技人員的夢想，早在上世紀八十年代上海市建筑科學(xué)研究院就開始了艱苦的探索，最終在1995年研制成功了稠化粉，1999年獲得上海市新產(chǎn)品二等獎。稠化粉不含石灰和引氣成分，能在砌筑和抹灰砂漿中取代全部的石灰膏，由此終結(jié)了高能耗、高污染的石灰膏的歷史使命。稠化粉生產(chǎn)工藝簡便，無需燒制，無廢水和廢氣產(chǎn)生，每生產(chǎn)10000噸砂漿稠化粉，可替代石灰12000噸，節(jié)約燒制石灰的標煤約2400噸，減少CO2排放約10500噸，符合國家能源和環(huán)保政策。用砂漿稠化粉配制干粉砂漿，材料成本約90~100元/噸，同國外技術(shù)（消化石灰粉+纖維素醚）相比可降低材料成本約30%~50%，適合我國國情。3 稠化粉砂漿的性能指標及技術(shù)參數(shù) 配制稠化粉不含石灰成分，使砂漿具有水硬性；不含引氣組分，保證砌體強度能滿足強制性規(guī)范要求（見表1）；不含纖維素醚，以減少砂漿的強度損失（見表2）。表1 石灰膏、引氣劑、稠化粉對砌體軸心抗壓強度的影響序號保水增稠材料砂漿28d抗壓強度/MPa砂漿密度/kg/m3砌塊強度/MPa砌體軸心抗壓強度/MPa相對百分數(shù)/%ZS1石灰膏2050100ZS2引氣劑161079ZS3稠化粉2090103備注：水泥：砂=1：5，稠度控制在70~80mm。表2 稠化粉、纖維素醚對砂漿性能的影響序號干粉料比例 /%水/%稠度/m
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