新型稠化粉在建筑砂浆中的应用研究

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1 中国矿业大学材料系 2 北京城建四公司中心试验室高昱 张岩 王栋民 左彦峰

摘要：膨润土，以其超微细的组织结构和特殊性能在国际上已被广泛应用于多个方面。以膨润土为主要原料的砂浆稠化粉不含石灰和引气成分，可替代全部石灰膏用于混合砂浆中，掺稠化粉砂浆抗压强度高，抗渗性好，收缩值低耐久性好，适用于所有砌筑和粉刷砂浆 。本文通过宏观对比性试验，建筑砂浆中掺复合外加剂和膨润土后分层度比传统的掺加石灰膏的砂浆明显减小，早期强度提高|，而且高于掺石灰膏砂浆的强度]，但掺量仅为石灰膏的1/5左右，且防水性能有所增强通过微观XRD和SEM分析，发现抗压强度、抗渗能力增加的原因在于水化充分、结构密实。砂浆稠化粉的使用，提高和改善建筑工程质量;，促进砂浆商品化进程，并获得良好的经济效益，同时具有环保意义。

前言

广泛使用的建筑砂浆按用途分为砌筑、抹灰和饰面砂浆，按组成可分为水泥石灰混合砂浆和水泥砂浆。混合砂浆保水性和可操作性好、易施工，但存在耐水差、收缩大、粘结强度低和耐久性差等缺点。水泥砂浆虽然克服了混合砂浆的缺点，但同时又存在和易性差、泌水多、水泥用量偏高、砂浆硬化快等不足，因为现场搅拌存在环保问题(产生大量粉尘),质量难以控制,材料浪费严重;混合砂浆及水泥砂浆,主要问题是施工性能,耐久性不能相统一,对水泥砂浆来说,施工性不好,成本高,很容易开裂;虽然其他体系(掺加石灰精,引气剂,保水剂, 纤维素醚)来说,施工性能虽能得到保证,但成本很高,具体对砌筑砂浆来说,成本增加100-150元/m3，抹灰砂浆来说成本增加200元/m3。从行业发展的趋势来看，砂浆正如当年的混凝土一样在走向商品化，传统的石灰膏类保水增稠剂不能满足实际大规模商品生产的需求，新型砂浆稠化粉成为建筑砂浆业进一步发展的必需。本文采用膨润土和其他外加剂一起作为保水增稠剂，取代了石灰膏，在保证砂浆性能的同时，又节约了砂浆的成本，降低了能耗，保护了环境，实现了建筑砂浆的“绿色”发展。

1.原材料与试验方法

1.1原材料

膨润土: 膨润土的矿物学名称叫蒙脱石.蒙托石是由纳米级的颗粒(10-11-10-9m)组成, 国外称其为天然纳米材料,也叫“万用土”. 它是在地质年代中由天然的火山灰变质而成。膨润土由片状硅酸盐矿物组成的，属于铝硅酸盐族。其化学成分和物理性能分别见表1和表2

水泥:北京水泥厂的42.5级P.O水泥；

砂:中砂，细度模数2.8,堆积密度1.34g/cm3；

复合外加剂:由中国矿业大学材料系自主开发。

1.2试验方法

砂浆配合比按JGJ－2000《砌筑砂浆的配合比设计规程》设计，并按JGJ70－90《建筑砂浆基本性能试验方法》的规定拌和成型试件，测定分层度、力学性能。抗渗压力按JC474－1999《砂浆、混凝土防水剂》的规定拌和成型试件，测定抗渗压力值 。拌和时用水量根据砂浆稠度而定，一般稠度宜在70~90cm 。抗冻性：参照JGJ 82－85和建筑砂浆性能试验方法进行。采用慢冻法，在－15~－20℃温度下冻3h，取出放于15~20℃水中融3h为一次冻融循环。

1.3微观试验方法

1.3.1 水泥稠化粉净浆X射线衍射测试试验仪器：X射线衍射仪，XRM－120×3玛瑙三头研磨机，真空干燥箱(ZD79 型)。

试验步骤：

1）将到龄期的试样用玛瑙三头研磨机磨碎，研磨时加入适量酒精以防止碳化，研磨约20分钟。

2）取出磨好的混合物，放在滤纸上，一同放入抽气机里将酒精虑掉。

3) 将抽完酒精的滤纸和试样一同放入真空干燥机里干燥。烘干后将试样装入试样袋里封存，准备做X衍射试验。

4) 做X衍射试验。