水泥基自流平砂浆的研制.doc

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1、水泥基自流平砂浆的研制0前言水泥基自流平地坪砂浆是由无机胶凝材料、细骨料、填料、乳胶粉及多种添加剂复配而成的单组分砂浆。施工时,只须按规定的水灰比加水搅拌均匀,人工或泵送浇注于水泥砂浆找平层的地面上,用镘刀和带刺的消泡滚筒均匀地摊铺开,靠浆体的自重及流动性自流平,固化后形成一个整体无缝、平整光滑、防水防腐、透气性好、强度高、耐磨损、经济耐用的地坪面层。无机自流平材料技术在欧美及日本已相当成熟,施工应用亦比较普遍,相比之下,我国对该材料的基础研究、开发应用还存在着一定差距。尽管已有不少厂家的自流平砂浆面市,但是,由于自

2、流平砂浆是由多种材料组成的复杂系统,对原材料的品种、规格、用量及其搭配要求非常严格,配方的可变性较大,所以市售产品性能的稳定性不够理想,影响了其推广应用。笔者经多年研究与试验,研制成一种经济、环保、薄层、速凝、高强的水泥基自流平地坪砂浆,既可做流动性找平砂浆,又可做自流平面层砂浆。材料在低水灰比条件下具有良好的流变性；在大流动性前提下有良好的粘聚性和防止渗水、离析性能。可广泛应用于地下停车场、车间、仓库、商场、展厅、办公楼及商住等地面铺设,亦可在其上再铺设地毯、复合木地板、PVC片材等,或涂刷有机树脂类地坪涂料,形成

3、复合彩色地坪。1试验部分1.1原材料P.O42.5普通硅酸盐水泥；高铝水泥；硬石膏粉；水洗河沙,70～140目；重钙粉,400目；粉煤水泥基自流平砂浆的研制灰,320目；硅灰；可再分散胶粉：FL32;缓凝剂；早强剂；消泡剂；无机颜料。1.2基本配方(见表1)1.3试验方法自流平砂浆的制备参照PrEN1937《地面用自流平砂浆的试验方法标准搅拌程序》进行。物理力学性能试验,按照由国家发展和改革委员会批准,并于2005年8月1日正式实施的JC/T985-2005《地面用水泥基自流平砂浆》行业标准规定的试验方法进行。1.4

4、物理力学性能指标(见表2)2结果与讨论2.1水泥对自流平砂浆强度的影响水泥自流平地坪砂浆大多是快干、早强体系,其快干、早强性能主要是通过调整普通水泥与高铝水泥的配合比来实现的。普通硅酸盐水泥凝结速度一般、早期强度较低、后期强度增长显著；高铝水泥水化热大,放热快且集中,凝结速度快,早期强度高,其1d的强度可达到普通硅酸盐水泥3d强度的80%以上[1],3d强度相当于后者28d的强度,且结构致密、抗渗性、抗腐蚀性优良,但后期强度增长不太明显。将两种水泥配合使用,可以达到优势互补的效果。水泥自流平砂浆按水泥种类的配合量分为

5、两种：一种以普通硅酸盐水泥为主、以高铝水泥为辅；另一种以高铝水泥为主、以普通硅酸盐水泥为辅。后者可再分散胶粉的用量可达8%,成本高,但凝结硬化快、强度高,施工后2d即可进行下道作业。根据JC/T985-2005标准要求,结合我国的国情,本研究以第一种砂浆为基础。在试验配方中,保持水泥总量为30%的条件下,固定其他因素不变,只改变普通水泥和高铝水泥的配合量,检测水泥砂浆的抗压强度、抗折强度,结果见表3。由表3可知,随着高铝水泥用量的提高,砂浆的早期强度和后期强度相应提高,尤其是早期强度提高幅度更大。当高铝水泥用量为5%

6、时,1d抗压强度为4.1MPa,小于标准规定的≥6MPa；当高铝水泥用量达到10%时,水泥砂浆的早期强度和后期强度均很优良。因此,本试验选用高铝水泥用量为≥10%。2.2硬石膏对砂浆体积变化率的影响在自流平砂浆中,为了降低砂浆的体积收缩率,常掺加α-半水石膏或硬石膏、石灰粉、膨胀剂等,利用材料的微膨胀特性补偿砂浆体积的干收缩损失,以保持砂浆体积的稳定性。本试验选用廉价易购的硬石膏,它能在不增加用水量的前提下,快速释放硫酸根离子,协助水泥水化产物的形成,并且不会导致硬化后的自流平砂浆强度下降。在配方各因素不变的条件下,

7、只改变硬石膏的掺加量,检验砂浆的体积变化率,结果见表4。由表4可以看出,随着硬石膏掺量的增加,砂浆的体积收缩率逐渐变小,当掺加量达到7%时,体积的变化率近似于0；继续提高掺加量,则出现微膨胀并逐渐增大膨胀率。砂浆体积的干收缩或膨胀率超过一定值后,均会导致有砂浆开裂,因此,保持砂浆体积的收缩或膨胀率以接近0最理想。2.3可再分散胶粉对自流平砂浆性能的影响可再分散胶粉是配制水泥自流平砂浆的关键材料,对提高多孔结构、非匀质性水泥砂浆的粘结强度、抗折强度、柔韧性、抗裂性、抗渗性、耐久性有重要作用,而对抗压强度略有负面影响。通

8、过采集大量的乳胶粉样品进行对比试验,最终选用了易来泰的FLOWKIT32,这是一种配制自流平砂浆的专用胶粉,其中采用了新一代聚羧酸减水剂技术赋予流动功能,可大幅度提高砂浆的流动性,并获得极佳的保水性和抗离析能力,达到类似干酪素的作用效果,可以取消配方中常用的纤维素醚和高效减水剂,从而减化了配方。FL32的用量对自流平砂浆性能的影响见表5。由表5