湿拌砂浆中水泥假凝现象的研究分析论文_赵玲卫

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摘要：为了保护环境，节约资源，进入21世纪以来，我国的建筑材料向着绿色化、环保化发展，湿拌砂浆的发展也因此受到前所未有的重视。2016年，湿拌砂浆占全国预拌砂浆用量的21.23%。随着建筑技术的发展和施工水平的提高，湿拌砂浆将迎来新的发展契机。湿拌砂浆是指水泥、细集料、外加剂和水以及根据性能确定的各种组分，按一定的比例，在搅拌站经过计量、拌制后，采用搅拌运输车运至使用地点，放入专用容器储存，并在规定的时间内使用完毕的拌合物。湿拌砂浆要求在其拌制完成后的一定时间内必须用完，而不掺加外加剂的湿拌砂浆凝结时间一般为2~5h，远远不能满足施工的要求，而缓凝剂是调节湿拌砂浆时效性的关键因素。

关键词：不同缓凝材料；湿拌砂浆；性能；影响

本文使用葡萄糖酸钠、白糖、羟基乙叉二磷酸（HEDP）、2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷（PBTCA）三聚磷酸纳五种不同的缓凝剂对湿拌砂浆的性能进行试验研究，给湿拌砂浆的生产和应用提供参考。

1 试验

1.1 原材料

（1）水泥：采用山东某水泥厂生产的P·O 42.5水泥。其化学成分和基本性能见表1。（2）砂：粗砂和细砂按一定的比例混合，粒径小于4.75mm，细度模数2.1。

（3）粉煤灰：山东某厂产Ⅱ级粉煤灰，其基本性能见表2。

（4）聚羧酸高性能减水剂：自制。

（5）缓凝剂：葡萄糖酸钠、白糖、羟基乙叉二磷酸（HEDP）、2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷（PBTCA）、三聚磷酸纳均为工业级。

（6）纤维素醚：甲基羟丙基纤维素醚（HPMC）。

（7）引气剂：选用德国进口引气剂。

1.2 试验方法

砂浆的稠度、凝结时间、保水率、强度及容重按照JGJ/T 70—2009《建筑砂浆基本性能试验方法标准》的规定进行试验测定。砂浆的抗压强度按照GB/T 17671—1999《水泥胶砂强度检验方法（ISO法）》进行。

2 结果与讨论

砂浆的配比如表3所示。

表3 M7.5湿拌砂浆配合比 kg/m3

图1 缓凝剂种类和掺量对湿拌砂浆稠度的影响?

从图1可以看出，随着缓凝剂用量的增加，湿拌砂浆的初始稠度逐渐增加，这是因为所选择的五种缓凝材料都可以吸附在胶凝材料颗粒表面，起到一定的分散效果，其中葡萄糖酸钠的对湿拌砂浆的稠度增加幅度是最大的。掺量超过0.2%以后，缓凝材料对湿拌砂浆稠度的影响不再明显。在所选的五种缓凝材料中，葡萄糖酸钠对湿拌砂浆的初始稠度影响最大，这是因为葡萄糖酸钠具有明显的辅助减水效果。

2.2 对保水率的影响

图2为缓凝剂种类和掺量对湿拌砂浆保水率的影响。

从图2可以看出，随着葡萄糖酸钠、白糖和三聚磷酸钠掺量的增加对湿拌砂浆的保水率影响不大，HEDP和PBTCA在掺量小于0.2%的时候对保水率的影响也不大，掺量超过0.2%后，湿拌砂浆的保水率会下降。在湿拌砂浆静置24h后，掺有HEDP和PBTCA的湿拌砂浆开始出现泌水的现象。这可能是由于HEDP和PBTCA强烈的缓凝效果造成了砂浆泌水。

图2 缓凝剂种类和掺量对湿拌砂浆保水率的影响

2.3 对稠度经时损失的影响

由于湿拌砂浆应用过程的特殊性，除了湿拌砂浆的凝结时间外，湿拌砂浆稠度的损失也是一个非常重要的技术指标。图3为缓凝剂种类对湿拌砂浆稠度经时损失的影响。

从图3可以看出，加入不同缓凝材料的湿拌砂浆稠度经时损失都逐渐变小，在24h内，掺HEDP的湿拌砂浆稠度损失最小，掺三聚磷酸钠的湿拌砂浆稠度损失最大。在24h以内，掺白糖、PBTCA、HEDP、葡萄糖酸钠四种缓凝材料的湿拌砂浆都具有可施工性。

2.4 缓凝剂掺量对湿拌砂浆初凝时间的影响

图3 不同缓凝剂对湿拌砂浆稠度经时损失的影响?

缓凝剂不同掺量对湿拌砂浆初凝时间的影响如图4所示。

从图4可以看出，加入缓凝剂以后，凝结时间变长了，而且随着缓凝剂用量的增加，湿拌砂浆的初凝时间越来越长。五种缓凝材料的缓凝机理各不相同，所以在缓凝效果上也有差异，在相同的掺量下，HEDP和PBTCA的缓凝效果最好，三聚磷酸钠的效果最差。当掺量超过0.25%，掺这五种缓凝材料的湿拌砂浆初凝时间都超过24h，其中掺有HEDP、PBTCA、白糖这三种缓凝材料的湿拌砂浆初凝时间都在35h左右，其湿拌砂浆的工作性能完全能保证24h使用。

图4 缓凝剂不同掺量对湿拌砂浆初凝时间的影响

2.5 缓凝剂不同掺量对28d抗压强度的影响

图5为缓凝剂不同掺量对湿拌砂浆28d抗压强度的影响。

从图5可以看出，随着缓凝材料掺量的变增加，湿拌砂浆28d抗压强度变化不大。在五种缓凝材料中，HEDP和PBTCA两种缓凝材料对湿拌砂浆的抗压强度有小幅的提升。在相同的掺量下，掺有白糖的湿拌砂浆的28d抗压强度也略高于掺葡糖糖酸钠的湿拌砂浆。

图5 缓凝剂不同掺量对湿拌砂浆28d抗压强度的影响

结论

研究了葡萄糖酸钠、羟基乙叉二磷酸（HEDP）、2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷（PBTCA）、白糖、三聚磷酸钠五种缓凝材料对湿拌砂浆性能的影响。结果表明，掺入缓凝剂后，湿拌砂浆的初始稠度有了不同程度的增加，掺葡萄糖酸钠的湿拌砂浆初始稠度增幅最大；缓凝剂的加入能明显延长湿拌砂浆的凝结时间，在相同的掺量下，其中掺羟基乙叉二磷酸的湿拌砂浆缓凝时间最长；缓凝剂的加入能明显降低湿拌砂浆的稠度经时损失，掺有HEDP的湿拌砂浆稠度经时损失最小，但是掺有HEDP和PBTCA的湿拌砂浆后期会出现泌水的现象；缓凝剂的不同掺量对湿拌砂浆28d强度影响不大。

a.加入葡萄糖酸钠、羟基乙叉二磷酸（HEDP），2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷（PBTCA）、白糖、三聚磷酸钠五种缓凝材料之后，湿拌砂浆的初始稠度都会增加，其中葡糖糖酸钠对湿拌砂浆初始稠度的影响最大。b.在低于0.2%的掺量下，以上五种缓凝材料对湿拌砂浆的保水性能影响不大，掺量超过0.2%以后，掺有羟基乙叉二磷酸（HEDP），2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷（PBTCA）的有明显的泌水现象。c.掺缓凝材料是控制湿拌砂浆稠度经时损失的有效方法，掺量0.25%的用量下，掺白糖、PBTCA，HEDP，葡糖糖酸钠四种缓凝材料的湿拌砂浆都具有可施工性。d.五种缓凝材料随着掺量的增加都可以调节湿拌砂浆的初凝时间，在0.25%的掺量范围内对强度影响不大，其中掺HEDP和PBTCA的湿拌砂浆强度还略有提高。

参考文献：

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[2]鞠丽艳.商品砂浆技术进展[J].新型建筑材料，2017（10）：19-21.

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[6]鞠丽艳.商品砂浆技术进展[J].新型建筑材料，2017（10）：19-21.

论文作者:赵玲卫

论文发表刊物:《防护工程》2018年第27期

论文发表时间:2018/12/14

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