石膏基灌浆料的试验研究

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1、材料研究与应用广东建材2015年第11期石膏基灌浆料的试验研究蔡剑育郑利文洪伟林(广东龙湖科技股份有限公司)【摘要】通过试验，选择合适的原材料及添加剂，并根据试验结果调整配比，得到一种强度高、耐水性好、微膨胀的石膏基灌浆料。【关键词】石膏；灌浆料用于设备安装的灌浆料应能均匀地承受设备的全部荷载，从而满足各种机械，电器设备等的高精度安装要求且应施工方便快捷。因此灌浆料应具有自流性好、快硬、早强、高强、无收缩、微膨胀，防锈等特点。现在市面上用于设备安装的灌浆料主要是以水泥基灌浆料为主，但由于水泥本身硬化过程中容

2、易收缩开裂，一定程度上影响了使用效果。本文研究的石膏基灌浆料是采用石膏为主要胶凝材料，充分利用石膏微膨胀、凝结硬化快等优点，改善石膏强度低，耐水性差等缺点，配合其它添加剂，使其满足灌浆料的特点要求。该石膏基灌浆料是一种节能环保的绿色建材，是未来建筑材料的主要发展趋势，有一定的现实意义。按照GB／T17669．4—1999《建筑石膏净浆物理性能的测定》中规定的方法测试石膏基灌浆料的凝结时间；软化系数测试方法：将待测试块放入20±3℃的水中，浸泡一定时间t后，从水中拿出并用湿毛巾擦干试块表面的水，马上测定试块的

3、抗压强度，用式S(t)=C1／C2计算软化系数。式中：s(t)表示浸水一定时间t的软化系数；c1表示干燥时试块的抗压强度；c2表示浸水后试块的抗压强度；吸水率测试方法：将养护至龄期的试件在40±3℃烘箱内烘干到恒重Gl，然后完全浸入温度为20±3℃的水中，试件间相互不紧贴，也不与水槽底部紧贴，浸水2h后取出，用湿毛巾吸去试件表面的水，称重G2，用式(G2～G1)／G1计算吸水率R。1原材料及实验方法2实验结果与分析1．1原材料石膏：上海产q一半水石膏；江苏产B一半水石膏；水泥：汕头华润产P·042．5；氧化

4、钙：市售，化学纯；矿渣粉：市售，$95级；粉煤灰：市售，二级；石英砂：福建产，粗砂(10—20)目，中砂(30—50目)，细砂(70—140)目；聚羧酸醚高效减水剂：巴斯夫公司产2651F；低粘度纤维素醚：陶氏公司产MT400PFV；发泡剂：市售，铝粉，纯度10％；憎水剂：有机硅粉末，瓦克公司产PowderG；缓凝剂：一种脂肪酸和蛋白质的衍生物类钙盐，SIClT2000公司产PE。1．2实验方法按照JC／T986—2005《水泥基灌浆材料》规定方法测试石膏基灌浆料的流动度、抗压强度、竖向膨胀率、泌水率；一1

5、6—2．1石膏基灌浆料的强度及耐水性试验研究2．1．1石膏品种的选择石膏本身的需水量较大，导致石膏强度低，通常没有经过改性的B一半水石膏的标准稠度加水量在60％～70％，绝干抗压强度在IO～20MPa；Q一半水石膏的标准稠度在35％～45％，绝干抗压强度在40～50MPa。在试验过程中，使用相同的材料配比，两类石膏制得的灌浆料性能于表1，可知在流动度接近的情况下，使用Q一半水石膏的灌浆料所需的加水量只是使用B一半水石膏的一半，且强度约是使用B一半水石膏的1．7倍。故为了得到高强度的灌浆料应选用Ⅱ一半水石膏继

6、续以下试验。表1两类石膏对灌浆料性能的影响广东建材2015年第11期材料研究与应用2．1．2活性掺舍料的选择掺合料粉煤灰和矿渣粉都含有活性二氧化硅和三氧化二铝，能在石膏和碱激发剂的共同作用下参与水化反应，生成的水化硅酸钙凝胶和水硬性钙矾石具有较高的耐水性和强度。选用了活性掺合料粉煤灰和矿渣，碱激发剂水泥和氧化钙，分别进行试验，结果于表2。由表2可知，随着矿渣粉的掺量的提高，石膏复合体系的1d抗压强度随着下降，但28d抗压强度随着提高；从水泥和氧化钙两种碱激发剂对比来看，水泥对复合体系的激发效果更好，复合体系

7、的早期和后期强度都较高；从矿渣和粉煤灰两种活性掺合料对比来看，石膏一矿渣一水泥复合体系的抗压强度明显较高，且软化系数也较高，说明该体系耐水性较好。故应选用石膏一矿渣一水泥复合体系(三者的比例依次为：32：15：3)继续以下试验。表2活性掺合料和碱激发剂对石膏复合体系性能的影响a一半水石膏37矿渣粉10粉煤灰／水泥3氧化钙／细砂／％50加水量／％261d抗压强度／^IPa12．728d抗压强度／仲a25．1浸水1d软化系数0．5612．1．3憎水剂的选择石膏材料容易吸湿吸水软化而导致强度下降，如果提高石膏材料

8、的憎水性，降低石膏材料单位时间的吸水率，那么其耐水性将得到提高。根据王东的研究可知，有机硅憎水剂能显著增大水对硬化石膏表面的接触角，降低水对石膏表面的润湿能力，减缓水进入石膏内部的速率，从而降低石膏的吸水率，提高石膏的软化系数，改善石膏的耐水性hi。试验中选用了有机硅粉末PowderG进行试验，结果于表3。由表3可知，随着PowderG掺量的增加，石膏材料的吸水率随着下降，软化系数提高。其中石膏复合体系的比例为：