干拌砂浆SY－1型塑化剂的研制

杨 军，姜 皓，谢秋柏

（1.长春工程学院土木工程学院；2.后勤处，长春 130012）

0 引言

随着我国建筑业的发展和科技的进步，新型的材料将逐步取代传统的材料，我国的建筑工程中大多采用了新型砌块，取代了传统的烧结黏土砖、砌块等墙体材料在全国大量的使用。砌筑抹灰施工中分别采用2种砂浆：一种为水泥砂浆，另一种为混合砂浆，混合砂浆就是在水泥砂浆中增加一定量的石灰膏和石灰粉，以改善其和易性，但这一传统的做法不利于环保，施工时偏差较大，配制强度也难以保证达到设计强度，影响因素太多。在国外，传统的砌筑砂浆早已采用商品供应砌筑，抹灰用砂浆材料，如同我国商品混凝土，质量好，使用方便。而我国在干拌砂浆的研究与生产方面则刚刚起步，特种砂浆及保温砂浆也有大批量生产与供应，唯独砌筑砂浆与抹灰砂浆还很少用，其主要原因为成本较高，不为施工单位所接受，为此，我们针对这一问题进行了研究。在水泥、粉煤灰配制的水泥砂浆基础之上，研究一种新型的塑化剂，即SY－1型塑化剂，系由松香酸钠、聚乙烯醇，经塑合反应而成，取代传统的石灰膏和石灰粉。将SY－1型外加剂内掺于砌筑砂浆之中，使其和易性和保水性满足混合砂浆的技术要求。并且使其配制的混合砂浆各项技术性能指标优于传统的混合砂浆各项技术性能指标。

1 试验原材料

试验原材料的选择确定与分析

（1）水泥

长春亚泰水泥厂生产的P.C32.5强度等级水泥，其性能见表1。

表1 水泥物理力学性能

（2）粉煤灰

长春热电一厂II级粉煤灰，其性能见表2。

表2 粉煤灰物理力学性能

（3）细集料——砂

采用天然河砂，干拌砂浆用砂应符合《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》的规定。我们采用长春市九台饮马河产天然河砂，基本物理性能见表3。

表3 天然河砂的物理性能

2 塑化剂反应机理及物理力学性能

2.1 砂浆配合比

砂浆配合比，按CJG98—2000《砌筑砂浆的配合比设计规程》设计，按JGJ/T70—2009《建筑砂浆基本性能试验方法标准》制备试件，测定砂浆的物理力学性能，使其预期达到指标，根据技术规范《干拌砂浆应用》中的指标进行评定。

2.2 SY－1塑化剂的反应机理

SY－1型塑化剂，系由松香酸钠、聚乙烯醇，经塑合反应而成，取代传统的石灰膏和石灰粉，是由有机高聚物和无机化学外加剂复合的引气型液体外加剂，属阴离子活性材料，可降低溶液表面张力，经加水搅拌产生封闭而微小的气泡，它可分散水泥颗粒，在砂浆中掺入该塑化剂，提高砂浆保水性，和易性好，流动性和黏聚性各种性能皆优于传统的混合砂浆。

SY－1型塑化剂搅拌砂浆产生的微泡稳定性好，其微泡间距一般在0.25～2.5mm，这样使水泥水化反应充分，改善了砂浆的和易性。塑化剂制备的浓缩时间应严格控制，经实验研究控制在2h为最佳，在施工过程中加入10倍的水予以稀释。

2.3 SY－1型塑化剂的制作

砌筑、抹灰砂浆塑化剂的制法如下：按松香︰氢氧化钠︰水的重量比为10︰1︰10，将水、氢氧化钠加入水浴锅中加热到60℃，再将粒径为1mm的松香粉末均匀加入；按聚乙烯醇∶水的重量比为10︰80，加入聚乙烯醇和水，待松香全部溶解，成为浅黄色稠体，继续沸煮2个小时，浓缩成暗棕色的膏状体。塑化剂用水稀释，得到稀释的塑化剂，按砂浆重量与稀释的塑化剂的重量比为10 000︰2～3，把稀释的塑化剂加入到砂浆中，搅拌均匀，即可使用。

2.4 塑化剂不同掺量砂浆的力学性能

砂浆抗压强度是其主要的技术指标，关系到工程的质量，由于塑化剂加入后和易性好了，保水性等指标也都得到改善，但不能满足强度要求，我们对所研究的塑化剂进行了大量的试验，根据加量不同得出不一样的强度结果，随着塑化剂的增加，强度也会随着降低。为此，得出最大量不超过万分之三，一般控制在万分之2.5为宜的结论。见表4～5。

表4 SY－1塑化剂不同加入量抗压强度

表5 掺入SY－1型塑化剂物理性能

3 对掺入SY－1型塑化剂的物理力学性能的结果分析

3.1 加入SY－1型塑化剂后的力学性能

从表4中可以看出掺入SY－1型塑化剂的抗压强度结果，研制出粉煤灰系列干拌砂浆再分别配以SY－1型塑化剂的混合砂浆。粉煤灰掺量70%加入SY－1型塑化剂可配制出M2.5的混合砂浆，粉煤灰掺量65%加入SY－1型塑化剂可配制M5.0的混合砂浆，粉煤灰掺量60%加入一定量SY－1型塑化剂可配制M7.5的混合砂浆，粉煤灰掺量55%加入适量的SY－1型塑化剂可配制M10.0的混合砂浆，掺入50%的粉煤灰加入一定适量的SY－1型塑化剂可配制M15.0的混合砂浆。粉煤灰掺入45%～50%时加入SY－1型塑化剂，配制出 M25.0—M30.0混合砂浆，因为不常用，在这里就不做研究讨论。

从表4的力学性能试验结果中看出，各个强度等级的混合砂浆，粉煤灰的掺入量是一定的。SY－1型塑化剂的加入对其影响是很大的，随着SY－1型塑化剂的加量增加，其强度是下降的。尤其是加入量大于0.3‰时，强度下降明显。通过大量的实验，证明采用0.25‰加入量较为合理，但应该与SY－1型塑化剂研制的浓缩倍数是有关联的，加入量应控制在万分之2～3。

3.2 掺入SY－1型塑化剂后，其混合砂浆的物理性能

研制的SY－1型塑化剂分别按0.1‰～0.3‰分别加入 M15.0、M10.0、M7.5、M5.0、M2.5，5个强度等级的混合砂浆中，分别对其稠度、分层度、保水率、凝结时间、密度等物理性能加以研究。

密度的试验结果表明，随着SY－1型塑化剂的加入，减少用水量，含气量增加，和易性较好，其稠度也增大，分层度减小，保水率增加，强度也略有下降，凝结时间延长。通过试验，对SY－1型塑化剂进行浓缩，浓缩的倍数增大后，加入量减少，这样，有利于控制加入量。在加入时稀释时控制好用水量，才能保证其质量，实验得出其加入量0.25‰为最佳，少了满足不了其物理性能，多了其强度满足不了要求，尤其后期强度下降明显，凝结时间也将延长。

SY－1型塑化剂加入量的计算，一般计算按1m3砂浆密度来计算其外加剂的加入量。在试验过程中按此加入量进行加入，经过试验表明，这样偏差较大，影响试验结果，将胶结料的总量计算掺入SY－1型塑化剂的量。这样有利于质量控制，参照混凝土的配合比外加剂的设计计算，这样，就满足了砂浆配合比设计计算，物理力学性能均能满足要求。

4 SY－1型塑化剂发展前景

SY－1型塑化剂的研制，将为干拌砂浆增加一个新品种，有着十分广阔的发展前景。干拌砂浆生产厂家虽然多，但生产干拌砌筑砂浆的少之又少，究其原因是其成本较现场搅拌制作的砂浆成本高，这样制约了干拌砌筑砂浆的推广应用，SY－1型塑化剂，用量在0.25‰，而且根据强度不同高掺量加入粉煤灰，这样就降低了其成本，使用也较为方便，使施工质量得到保证，速度也加快，更加满足环保环境要求。

SY－1型塑化剂在应用过程中，尚存在着以下问题质量，质量浓度倍数和加入量要严格控制好，施工现场计量如存在大的偏差就会导致工程质量事故，施工现场没有精确的计量，就会影响其质量。为此，应按胶结材料用量比值，做好包装，这样就不能因加入量不准确而使其质量难以保证。

SY－1型塑化剂以其良好的保水性，使其和易性得到明显的改善。具有传统砌筑砂浆无法比拟的优点，其成本与传统的混合砂浆相差无几，绿色环保，符合我国的生产政策。随着环保意识的加强，城市严禁使用现场搅拌砂浆干拌砂浆，尤其砌筑干拌砂浆将越来越广泛地应用于建筑中。

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