保温砌筑砂浆论文

保温砌筑砂浆论文（精选7篇）

保温砌筑砂浆论文 第1篇

在目前的节能计算软件中,在进行外墙建筑节能计算时,一般都要输入墙体材料的导热系数等参数,而事实上在民用建筑热工设计规范中一般只给出单一材料的热物理参数,像陶粒混凝土空心砌块这样内含空气层的材料就无法直接套用规范上的参数进行计算,首先我们就有必要将陶粒混凝土空心砌块划分不同的通道,同时考虑陶粒混凝土和空气两种材料精确计算平均导热系数;其次,除了考虑墙体材料中块体的精确计算外,墙体中的砌筑砂浆对整个墙体热物理性能的影响也是不容忽视的,如果考虑砌筑砂浆所形成的热桥对整个墙体的不利影响,我们有必要把砌筑砂浆连同陶粒混凝土空心砌块一起考虑在计算单元内,一起划分孔道进行计算。

2 砌体传热理论介绍

根据热力学原理[1],平行于传热方向由几层不同材料组成的平壁结构其热阻为:

式中Rj平壁中各层的热阻,(m2K)/W。

其中Rj可由下式求得:

式中λj平壁中各层的导热系数,W/(mK);

dj平壁中各层的厚度,m。

由式(1)、(2)可得平壁结构传热的热阻计算公式:

式中Ri内表面换热阻;

Re外表面换热阻,其他符号物理意义同前。

根据热力学原理,垂直于传热方向由两种以上的材料组合构成的组合材料层,该组合壁的平均热阻应按下式计算:

式中R平均热阻,(m2K)/W;

F0为与传热方向垂直的总传热面积,m2;

F1,F2,,Fn按平行于热流方向划分的各个传热面积,m2;

R0.1,R0.2,,R0.n各个传热部位的热阻,(m2K)/W;

Ri,Re物理意义同前;

φ为组合材料的修正系数,按不同材料的导热系数比参照民用建筑热工设计规范选取。计算示意图如图1:

计算中采用的数据主要有[2]:内表面换热阻Ri=0.11(m2K)/W;外表面换热阻Re=0.04(m2K)/W;密度等级为1 200 kg/m3的陶粒混凝土导热系数0.53 W/(mK)、蓄热系数7.25 W/(m2K);密度等级为1 400 kg/m3的陶粒混凝土导热系数0.70 W/(mK)、蓄热系数8.93 W/(m2K);石灰水泥砂浆的导热系数为0.87 W/(mK)、蓄热系数10.75 W/(m2K);水泥砂浆的导热系数为0.93 W/(mK)、蓄热系数11.37W/(m2K);空气热阻见表1。

3 三排孔陶粒混凝土空心砌块传热系数的计算

三排孔陶粒混凝土空心砌块砌体裸墙(不含内外粉刷)可以看做由n皮砖加n条水平灰缝组成,而第n皮砖内又可以看作是由m块砖和m条竖向灰缝组成。所以可以取一块砌块及上下、左右各一半的砂浆厚度作为墙体传热阻计算的基本单元模型。在这里我们暂且假设每块砌块及相同厚度灰缝的热阻是相同的。则每两皮砌块的水平灰缝砂浆中间形成一个热流对称面,在对称面两侧无热流交换,即可以把对称面看做是绝热边界条件。同样,在两块砌块之间的竖向灰缝也可以看作是一个对称面。因此墙体传热模型可以简化为一个六面体,其中间为陶粒混凝土空心砌块,在墙体里的四个面为5 mm(水平、竖向灰缝均以5 mm计)厚的砂浆层。简化模型如图2所示。

三排孔陶粒混凝土空心砌块的主规格尺寸为390 mm240 mm190 mm,孔型尺寸及传热通道划分见图3。

在图3所示模型中,我们将传热通道在平行于传热方向上将模型分为了9个通道,即将垂直于热流方向的总传热面划分为9个传热面,其中通道1与通道9是指砌块左右两边各5 mm的砂浆竖缝。由式(3)计算各个传热通道的热阻,密度等级为1 200 kg/m3的陶粒混凝土导热系数0.53 W/(mK),结果见表2。

由三种材料(陶粒混凝土、空气、砌筑砂浆)组成的砌块平均热阻要进行修正[3],根据三者的导热系数比求得修正系数为φ=0.96,由式(4)计算得平均热阻R1计算如下:

以上计算的R1只是考虑通道1～9的平均热阻,还要将R1与通道10、11按传热面积进行平均计算才得到整个类似图1单元的平均热阻R1,计算如下[4]:

如果采用干密度为1 400 kg/m3的陶粒混凝土空心砌块,根据规范其导热系数取为0.7 W/(mK),那么经过与上面一样的计算步骤,其平均热阻R1=0.556(m2K)/W。

下面分析陶粒混凝土空心砌块墙均为240厚墙,在20厚水泥砂浆外粉刷和20厚混合砂浆内粉刷情况下的传热阻。

密度等级为1 200 kg/m3的三排孔陶粒混凝土空心砌块墙的传热阻为:

密度等级为1 400 kg/m3的三排孔陶粒混凝土空心砌块墙的传热阻为:

为了比较普通砂浆和陶砂保温砂浆对整个墙体保温性能的影响程度,将上面的砌筑砂浆和抹面砂浆全部用陶砂砂浆替代,根据试验结果和资料,我们取砌筑陶砂砂浆的导热系数为0.25 W/(mK),内外抹面陶砂砂浆的导热系数为0.15 W/(mK),内外抹面厚度均为20 mm,计算结果如表3。

由式(4)计算得平均热阻R1=0.674(m2K)/W,考虑内外陶砂砂浆抹面,整个墙体的传热阻为:

同理,密度等级为1 400 kg/m3的三排孔陶粒混凝土空心砌块墙在砌筑砂浆为陶砂保温砂浆的情况下平均热阻,考虑内外陶砂砂浆抹面,整个墙体的传热阻为:R=1.008(m2K)/W。

4 陶粒混凝土空心砌块传热系数比较

通过前面的计算,我们可以得到三排孔陶粒混凝土空心砌块墙体为240厚及20厚水泥砂浆外粉刷和20厚混合砂浆内粉刷的情况下的传热阻,根据传热系数与传热阻成倒数的关系可以计算出它们的传热系数[5]。

将两种密度等级的传热阻和传热系数在不考虑砌筑砂浆影响或考虑砌筑砂浆影响下的计算列如表4。

注:上表中的传热系数K1是按照不考虑砌筑砂浆影响、普通抹面砂浆的传热阻R1(由前面的报告计算得到)计算得到的;上表中的传热系数K2是按照考虑普通砌筑砂浆影响、普通抹面砂浆的传热阻R2计算得到的,上表中的传热系数K3是按照考虑陶砂砌筑砂浆影响、陶砂抹面砂浆的传热阻R3计算得到的。

5 结论

由表4可知夏热冬冷地区采用三排孔陶粒混凝土空心砌块墙可以满足建筑节能要求(K1.5)[6],而且由表中的数据可以看出,当考虑砌筑砂浆热桥的不利影响时,墙体的传热系数升高大约1%～2%左右。另外由表中数据还可以看出,当用陶砂砂浆代替普通混合砂浆砌筑和抹面时,墙体的传热系数大约降低20%～25%,由此得出结论:由陶砂砂浆代替普通砂浆时墙体的保温性能有很大的提高,其中因为抹面砂浆采用陶砂砂浆所导致墙体保温性能的提高大约15%左右,因为砌筑砂浆采用陶砂砂浆所导致墙体保温性能的提高大约5%左右。

在夏热冬冷地区推广加气混凝土砌块或陶粒混凝土砌块自保温墙体时,除了关注块体本身的导热系数外,还要考虑由于砌筑砂浆和抹面砂浆带来的导热系数的变化,如果使用保温隔热性能好的砂浆配合自保温块体材料,那么整个墙体的保温性能要改善很多。

摘要：介绍了采用复合材料划分孔道的办法计算多排孔混凝土砌块的平均导热系数,并讨论了用陶砂砂浆代替普通砌筑和抹面砂浆造成的传热系数的变化,指出了用专用保温砂浆砌筑和抹面对于提高自保温墙体保温性能的意义。

关键词：多排孔陶粒混凝土空心砌块,普通砂浆,陶砂砂浆,平均导热系数,传热系数

参考文献

[1]阿尔温·克里尚·建筑节能设计手册—气候与建筑[M].中国建筑工业出版社,2005.

[2]民用建筑热工设计规范(GB50176-93)[S].中华人民共和国建设部.

[3]YunusA.Gengel/MichaelA.Boles.热力学—原理及工程技术应用(第四版).清华大学出版社.

[4]陈利群等.多排孔混凝土空心砌块热工参数计算方法研究[J].砖瓦.2010(3).

[5]夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准(JGJ134-2001)[S].中国建筑工业出版社.

粉煤灰砖专用砌筑砂浆的探索 第2篇

根据墙体材料改革“十五”规划的具体安排, 我国经贸委2001年10月12日发布“有排放粉煤灰火力发电厂的地区, 应积极发展高强度、高孔洞率、高废渣掺量、高保温隔热性能的煤矸石烧结空心砖和烧结粉煤灰空心砖、粉煤灰加气混凝土、粉煤灰蒸压砖以及其它利废产品;页岩和灰砂原料丰富的地区, 应积极发展烧结页岩和蒸压灰砂制品, 使这些产品成为当地新型墙体材料的主导产品”的墙体材料发展重点。采用新型墙体材料代替传统实心粘土砖是当前国内实行墙体材料改革的一个关键性的课题。

山东地区拥有很多火力发电厂和巨大的粉煤灰资源, 该地区人口密集, 相比之下土地资源呈现短缺的发展趋势。所以高强蒸压粉煤灰砖作为一种新型、优质的承重墙体材料, 具有广阔的市场前景。

蒸压承重墙体材料的应用对欧美建筑市场的发展起到了非常关键的作用, 在墙材市场中中, 德国和美国的蒸压灰砂砖占据了不小的比例, 分别为33%和20%, 而瑞士、荷兰、比利时等国也占有一定的市场比例。七、八十年代的中国也极为重视蒸压粉煤灰制品的发展。但由于当时尚未具备健全的技术、工艺流程, 产品质量往往出现这样那样的缺陷, 加之我国当时都是以资源为代价来换取社会经济的发展, 过量开采自然资源, 而未配备一定的保护措施, 购置实心粘土砖时一味的注重价格, 户数质量保证, 导致很多质次价廉的材料流入市场, 阻碍了粉煤灰砖生产的发展。如今的工艺流程已趋于成熟, 确保粉煤灰结构性能的成型、消解设备就位以后, 再进一步改进企业管理水平, 从而大幅度提升粉煤灰砖产品质量;同时, 现在蒸压建筑制品有了可参考的设计和施工规范, 拓展了粉煤灰产品的应用市场。

蒸压粉煤灰砖属于新型的建筑用材, 与其它新型砌体材料相同, 它在建筑市场的应用趋势已逐渐超过了我国限用的粘土砖。粉煤灰砖的抗压强度较高, 而且外形规整, 色泽光洁淡雅, 一方面可以满足结构承载的需要, 另一方面也能节省部分外装修和总的工程造价, 所以才广泛应用于建筑市场。但使用时仍存在墙体裂缝等质量问题。砌体发生收缩变形后会导致墙体出现裂缝。粉煤灰砖的自然收缩率主要集中在早期, 对于总收缩率来说, 出釜后5～7天的收缩率高达50%, 粉煤灰砖的干收缩值很大, 根据我国建筑行业规范将其存放3天才允许出厂。为确保上墙砌筑前的砖体收缩量达到一半以上, 施工现场所用的砖必须提前存放10天。但施工单位往往在施工时因为急于用砖, 出釜砖存放的时间并未达到时间要求就上墙砌筑, 砖本身具有较大的收缩量, 这会增大使砌体的干收缩值, 使砌体内部产生拉应力超过砌体的抗拉强度和抗剪强度, 最终引发裂缝问题。

防裂措施:粉煤灰砖的物理力学性能不同于粘土砖, 所以在粉煤灰砖混合结构房屋的防裂处理上, 必须根据砌体结构及其构造特点进行防裂处理, 一般都是在砌体抗拉和抗剪比较薄弱的部位配筋加强。这种办法的工程量大, 造价高, 而且会拖延工期进度。而使用粉煤灰砖砌筑砂浆, 则会有效增加砌体的抗折、抗拉和抗剪强度, 而且这种砌筑方法符合砌体结构设计规范, 它能根据粉煤灰砖的特点对其存放时间和上墙砖的含水率进行控制。出釜砖最好先存放10天, 保证砖能够完成一半以上的干收缩, 10天之后再用于墙体砌筑, 以免砌体的干收缩值过大。同时, 粉煤灰与粘土砖相比, 虽然粉煤灰的其吸水率较高, 但吸水速度慢, 含水率过高会增加其干收缩, 所以必须保证上墙砖的含水率不超过10%～15%。可预先12～24小时进行浇水湿润, 雨天可不浇水, 但要根据现场情况对砖垛遮盖保护, 进而最大限度的减少配筋, 甚至不配筋。下表为研制粉煤灰砖专用砌筑砂浆的具体情况。

在试验中, 我们主要测试了济南市附近的几家粉煤灰砖生产厂家的粉煤灰砖。粉煤灰砖强度等级在Mu10以上才能满足设计要求, 所以先要分析粉煤灰砖的力学性能, 表1是具体的试验数据:

对表1数据进行分析后我们发现, 试验所用砖产品在力学性能上都符合设计要求。我们参照《砌体基本力学性能试验方法标准》 (GBJ129-90) 进一步测试了粉煤灰砖产品砌体力学性能, 再按相关规定开始对砌体试件的砌筑与养护。专用砌筑砂浆必须达到M7.5的强度等级要求, 同时为改善砌筑砂浆的和易性能, 还要根据比例要求掺入掺和料及外加剂, 确保去灰缝饱满, 粘结率高。此外, 试验砌块的对比试验中, 普通砂浆与专用砂浆一组进行对比, 采用浇水后的粉煤灰砖砌筑与干砖砌筑进行对比。

结束砌体试件的养护后送至专用试验室检测其力学性能, 表2为具体的试验数据:

上表中生产厂家的上标1是采用普通砂浆并对粉煤灰砖浇水湿润后的砌筑方式;上标2是采用专用砂浆以及粉煤灰砖浇水湿润后的砌筑方式;上标3是采用专用砂浆、干砖砌筑方式。

从表2的数据分析中发现, 砌体试件都能满足《砌体结构设计规范》 (GB50003-2001) 中规定的0.14MPa的抗剪强度;专用砌筑砂浆与粉煤灰砖之间达到了很好的的粘结度, 部分试件粉煤灰砖存在裂缝迹象, 但专用砂浆与粉煤灰砖的界面没有裂缝, 采用普通砂浆砌筑的试件, 砂浆与粉煤灰砖的界面处没有被剪开。

根据上述试验我们可以确定, 煤灰砖专用砌筑砂浆完全符合设计要求, 而且具有良好的和易性及粘结性, 粉煤灰砖可作为一种新型节能墙体材料广泛运用在建筑施工中。

摘要：本文简要介绍了粉煤灰砖这种新型墙体材料对建筑施工的重要性, 并通过砌体试验对这种材料的可行性进行了具体的分析。

浅谈粉煤灰对砌筑砂浆性能的影响 第3篇

1 粉煤灰简介

粉煤灰是从电厂煤粉烟道气体中收集的粉末, 由大量的球状玻璃珠和少量的莫来石、石英等结晶物质组成, 实际上它也属于火山灰质混合材料, 其水硬性原理与火山灰质混合材料基本相同。根据煤种分为F类粉煤灰和C类粉煤灰, 按照《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》 (GB/T 1596-2005) 规定, 将用于拌制砼和砂浆的粉煤灰分为Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级, 其主要技术要求见表1。

%

Ⅲ级粉煤灰主要用于无筋砼和砂浆。

2 粉煤灰砂浆的性能特点

砂浆中掺入适量粉煤灰可改善砂浆的和易性、提高强度及耐久性。首先, 由于粉煤灰的形态效应和微集料效应, 使其在砂浆中具有调节凝胶量和凝胶过程的功能、填充砂浆孔隙和堵截毛细孔功能、与水泥整体的协调功能等, 使粉煤灰砂浆物理化学作用达到动态平衡, 起到了改善砂浆和易性和提高砂浆质量的作用。其次, 由于粉煤灰的活性效应, 能与水泥水化过程中析出的氢氧化钙缓慢进行“二次反应”, 在表面生成具有胶凝性能的水化铝酸钙, 它与水泥浆硬化体晶格坚固地结合起来, 进而增长砂浆后期强度, 提高砂浆的耐久性。

3 砂浆王及其作用

砂浆王是一种俗称, 有人也叫它岩石精, 水泥塑化剂等。它是一种作用于胶结料 (水泥) 中, 用以改善水泥砂浆性能的物质, 属于砼外加剂范畴。主要作用是改善砂浆的和易性、保水性, 提高砌抹效率, 减少落地灰, 在砂浆中主要起到扩散水泥、乳化发泡等作用。可克服起壳、开裂等通病, 在充气砼、普通砼的地面, 打底或面层使用最佳。

4 试验原材料、配合比与试验方法

试验使用的主要原材料包括:红狮P.C 32.5R水泥;堆积密度γ=1320kg/m3, 细度模数Mx=2.3的天然河砂;嵩能Ⅲ级粉煤灰。配合比的设计及试验方法分别按照《砌筑砂浆配合比设计规程》JGJ 98-2000、《粉煤灰在混凝土和砂浆中应用技术规程》JGJ 28-86及《建筑砂浆基本性能试验方法》JGJ/T 70-2009等执行。

对水泥砂浆、水泥粉煤灰砂浆、掺砂浆王水泥砂浆进行对比试验, 各砂浆配合比见表2, 其中粉煤灰取代水泥率βm=15%;超量系数δm=1.5, 砂浆王掺量为水泥用量的0.2%, 选取单位体积砂浆所用水泥、砂、粉煤灰、外加剂和水进行试配、调整, 直到砂浆的稠度控制在50~70 mm之间。

kg/m3

5 试验结果与分析

对各组砂浆拌合物分别进行稠度、分层度、密度、抗压强度、密度及收缩性试验, 试验结果见表3, 其中稠度、分层度分别测两次。

主要原因: (1) 粉煤灰是由大小不等的球状颗粒的玻璃体组成, 表面光滑致密, 在砂浆拌和物中能起该球状颗粒作用。 (2) 砂浆拌制过程中水泥颗粒易聚集成团, 粉煤灰的掺入可有效分散水泥颗粒, 释放更多的浆体来润滑骨料, 使水泥水化

5.1 稠度

从表3稠度测试值中可以看出, 随着水泥用量的增加, A1、A2、A3两次稠度测试值相差分别为7mm、5mm、5mm, B1、B2、B3两次稠度测试值相差分别为2mm、2mm、3mm, C1、C2、C3两次稠度测试值相差分别为1mm、1mm、0mm, 说明掺粉煤灰和砂浆王的砂浆保水性能较稳定。

5.2 分层度

从表3分层度测试值中可以看出, 随着水泥用量的增加, A1、A2、A3两次分层度测试值相差分别为5mm、6mm、6mm, B1、B2、B3两次分层度测试值相差分别为2mm、3mm、2mm, C1、C2、C3两次分层度测试值相差分别为2mm、2mm、1mm, 说明粉煤灰砂浆和掺砂浆王的砂浆的保水性能比水泥砂浆稳定。

图1给出了水泥砂浆、粉煤灰砂浆和掺砂浆王砂浆的分层度, 可以看出, 随水泥掺量的增加, A1、A2、A3的分层度分别为32mm、29mm、25mm, B1、B2、B3的分层度分别为23mm、21mm、19mm, C1、C2、C3的分层度分别为20mm、18mm、16mm。随着砂浆等级的增大, 灰砂比的增大, 粉煤灰砂浆和水泥砂浆的分层度相差分别为9mm、8mm、6mm, 掺砂浆王砂浆和水泥砂浆的分层度相差分别为12mm、11mm、9mm, 呈逐渐减小态势。同等级粉煤灰砂浆和掺砂浆王砂浆的分层度明显低于水泥砂浆, 说明粉煤灰和砂浆王能明显改善砂浆的和易性, 且砂浆等级越低, 其改善砂浆和易性的作用越明显。

更充分, 提高砂浆的密实度, 减少泌水和离析现象, 从而使砂浆具有良好的保水性。 (3) 砂浆王的掺入, 使砂浆减少用水量约40%, 其特有的组成成分使砂浆产生大量气泡, 提高了砂浆的流动性与保水性, 减少泌水和离析现象。

5.3 抗压强度

从图2和图3可以看出, 随水泥掺量的增加, 粉煤灰砂浆的7d抗压强度分别是同龄期水泥砂浆抗压强度的91%、92%、94%, 28d抗压强度分别是同龄期水泥砂浆抗压强度的107%、110%、113%;而掺砂浆王的砂浆7d抗压强度只达到同龄期水泥砂浆抗压强度的55%、62%、67%, 28d抗压强度只达同龄期水泥砂浆抗压强度的59%、60%、64%。说明在7d龄期内, 粉煤灰砂浆强度的增长比水泥砂浆缓慢, 而28d以后粉煤灰砂浆强度的增长可超过水泥砂浆, 而砂浆王对砂浆强度的贡献却不尽人意, 大大降低了砂浆的强度。

从图4和图5可知, 随水泥掺量的增加, 水泥砂浆的60d抗压强度分别为6.9MPa、10.6MPa、13.0MPa, 粉煤灰砂浆的60d抗压强度分别为8.0MPa、11.7MPa、15.5MPa, 高于水泥砂浆的60d抗压强度;掺砂浆王砂浆的60d抗压强度仅为4.1MPa、6.3MPa、8.0MPa, 低于水泥砂浆的60d抗压强度;粉煤灰砂浆 (B1、B2、B3) 的60d、180d抗压强度分别比28d抗压强度增长23%和38%、18%和36%、21%和33%, 水泥砂浆 (A1、A2、A3) 的60d、180d抗压强度分别比28d抗压强度增长13%和23%、18%和28%、15%和22%, 掺砂浆王砂浆 (C1、C2、C3) 的60d、180d抗压强度分别比28d抗压强度增长14%和25%、17%和28%、11%和19%。说明随着28d以后龄期的增加, 粉煤灰砂浆抗压强度的增长优势比水泥砂浆和掺砂浆王砂浆明显。

这是因为粉煤灰中所含的SiO2和Al2O3具有化学活性, 能与水泥水化产生的Ca (OH) 2反应, 生成类似水泥水化产物中的水化硅酸钙和水化铝酸钙, 可作为一部分胶凝材料而起增强作用。由于粉煤灰的活性比水泥小, 在28d龄期内, 粉煤灰砂浆的强度增长相对较缓, 掺量越大越明显, 而随着28d以后龄期的增长, 粉煤灰与Ca (OH) 2反应生成的水化硅酸钙不断增多, 使砂浆强度不断增长, 甚至超过水泥砂浆强度的增长。说明粉煤灰砂浆具有良好的增强性能。而掺了砂浆王后导致砂浆含气量增加, 砂浆体积膨胀, 从而降低了强度。

5.4 密度

从表3可以看出, 在水泥掺量相同的情况下, 粉煤灰砂浆的密度分别比水泥砂浆密度大10kg/m3, 而掺砂浆王砂浆的密度却比水泥砂浆密度分别小10kg/m3, 10kg/m3, 20kg/m3, 这也说明了粉煤灰砂浆因具有较好的密实度而增加强度, 掺砂浆王砂浆因使砂浆膨松而降低强度。

5.5 收缩性

从图6水泥掺量为275kg/m3时水泥砂浆和粉煤灰砂浆7d、14d、21d、28d、56d的收缩值可以看出, 粉煤灰砂浆在各龄期的收缩值均低于水泥砂浆的收缩值, 原因是粉煤灰在水化早期不参与水化并填充孔隙而减少收缩, 在后期因其二次水化反应生成更多固相成分而弥补收缩。说明粉煤灰的掺入不论是在水化早期还是后期, 都能很好地抑制化学收缩的发展。由于砂浆在砌体中的弹性模量比砌体的弹性模量低, 因此砂浆对砌体的收缩性能影响不大。

6 结论

粉煤灰应用于砌筑砂浆中具有以下优点: (1) 能明显改善砂浆的和易性; (2) 能显著提高砂浆的后期抗压强度; (3) 与水泥砂浆相比, 粉煤灰砂浆具有较小的收缩性; (4) 能充分利用粉煤灰潜在活性, 减少水泥用量, 降低砂浆生产成本; (5) 能变废为宝, 化害为利, 节约堆放粉煤灰的大量宝贵土地;因此, 推广使用粉煤灰砂浆具有显著的技术、经济和社会效益。

砂浆王虽然对砂浆拌合物也有改善和易性的作用, 但考虑在相同水泥用量的情况下会较大程度降低砂浆强度, 在满足稠度和强度的情况下, 反而要增加水泥用量, 不利于节约成本, 因此在有强度要求的砂浆中不建议加入。

摘要：通过对砌筑用水泥砂浆与掺粉煤灰砂浆和掺砂浆王砂浆的强度、稠度、分层度、密度、收缩值进行比较分析, 总结出粉煤灰能有效改善砂浆和易性, 减少干缩, 提高砂浆后期强度及耐久性。

关键词：粉煤灰砂浆,水泥砂浆,稠度,分层度

参考文献

[1]JGJ98-2000, 砌筑砂浆配合比设计规程

[2]JGJ/T70-2009, 建筑砂浆基本性能试验方法

[3]JGJ28-86, 粉煤灰在混凝土和砂浆中应用技术规程

钠基膨润土对砌筑砂浆性能的影响 第4篇

砌筑砂浆是将胶凝材料、细骨料和水按一定比例混合均匀搅拌形成的砂浆,主要用于砌筑墙体、基础、烟囱以及地面构筑物,起粘结砌块和传递载荷的作用,是墙体结构的重要组成部分[1]。

膨润土是以蒙脱石为主的含水粘土矿,其主要成分为二氧化硅(SiO2)、三氧化二铝(Al2O3)和水等化学组分组成。其中所含的Na2O和CaO含量对膨润土的物理化学性能和工艺技术性能影响颇大。按蒙脱石所含可交换阳离子种类、含量和结晶化学性质等,可将膨润土划分为钠基膨润土(碱性土)、钙基膨润土(碱土性土)和天然漂白土(酸性土或酸性白土)三种。钠基膨润土是指其主要矿物蒙脱石层间主要交换阳离子Na+,碱性系数≥1的一种碱性土。其主要特性为:吸水速度慢,但吸水率和膨胀倍数大;阳离子交换量高;在水介质中分散高,胶质价高,具有很高的使用价值和经济价值[2,3,4]。

建筑砂浆设计强度等级通常较低,普通砂浆强度较易满足其要求[5,6],但在和易性、保水性和施工性等方面存在缺陷,涂抹后容易开裂甚至剥落,不利于商品砂浆的推广及大规模使用。为了保证砂浆的和易性及保水性,需要加入必要的外加剂进行改善。钠基膨润土本身具有很好的吸水和保水性能,可将膨润土应用于增稠保水材料的配制[7,8]。

2 原材料与实验方案

2.1 原材料

水泥:采用武汉华新水泥生产的P.O.42.5普通硅酸盐水泥,其物理性能见表1,化学成分分析见表2。

粉煤灰:采用武汉阳逻电厂的Ⅱ级粉煤灰,主要成分为SiO2和Al1.272Si0.728O4.864,物理性能见表3。

硅灰:采用武汉钢铁股份有限公司生产密致硅灰,SiO2含量>85%;

灰钙粉:采用湖北黄石玉清矿粉厂生产的工业级灰钙粉,纯度90%以上,主要成分为CaCO3和Ca(OH)2;

钠基膨润土:采用上海试四赫维化工有限公司产的化学纯CP膨润土,技术指标见表3。

砂:标准砂。

拌合水:自来水。

2.2 实验方案

试验通过在普通砂浆配合比的基础上,掺入不同掺量(0-3%)的钠基膨润土,水胶比0.45,胶砂比2:3,进行胶砂试验。其中胶凝材料为水泥:粉煤灰:硅灰:灰钙粉=9:8:2:1。实验过程中采用砂浆程控搅拌机进行搅拌,搅拌过程为先慢搅60s,在后30s时间同时加砂,稳停90s后快搅90s,整个过程持续240s。取得到的砂浆拌合物做湿密度、保水性和流动度测试,将剩余的砂浆倒入40mm×40mm×160mm试模成型,在标准条件(温度20±3℃,湿度大于90%以上)下养护至相应龄期做抗折抗压强度试验,以蒸压加气混凝土砌块为基体,测试28d拉伸粘结强度。

3 试验结果及分析

3.1 钠基膨润土对新拌砂浆流变性能的影响规律

不同掺量膨润土对砂浆流变性能的影响如图1所示。

图1为不同掺量膨润土-水泥砂浆剪切应力和表观粘度与剪切速率的关系曲线,取剪切速率由0s-1增大到200s-1阶段时的数据得到剪切应力和表观粘度与剪切速率之间的关系曲线。由图1 (b)可知,在膨润土掺量为0%到3%范围时,其最大粘度大体随掺量的增加呈现出增大的趋势,且在掺量为0.5%、1%、2%和3%时粘度最大值相对于未掺加纤膨润土时增幅分别为147%、87%、194%和300%。表明膨润土在对水泥砂浆的早期粘度起到了增强的作用。可能的原因是膨润土具有吸湿性,吸水后膨胀可达原体积的30余倍,在水介质中能分散呈胶体悬浮液,这种悬浮液具有一定的粘滞性、触变性和润滑性,加上自身具备的吸附能力,表现为砂浆的表观粘度的增加。

3.2 钠基膨润土对新拌砂浆物理性能的影响规律

如图2所示,随着膨润土掺量的增加,砂浆拌合物湿密度略有所下降,这表明,膨润土溶入浆体后,浆体的体积略有膨胀。如图3所示,砂浆拌合物的保水性随膨润土掺量的增加表现出先增加后趋于稳定,但增加幅度并不明显;未掺膨润土时,砂浆的保水率为97.8%,膨润土掺量为1.0%时,砂浆的保水率为98.5%,仅提高0.7%。但由于随着膨润土的掺入,提高了砂浆的用水量,同样质量砂浆中保持的水分增加,这不仅有利于砂浆保持良好的工作性,而且使得砂浆中有足够的水进行后期水化。

图4为砂浆流动度随钠基膨润土掺量的变化,如图所示,砂浆流动度随膨润土掺量的增加而显著降低;这是由于膨润土的加入,在水中溶解会形成高度分散的网状结构,吸收自由水为网状结构中的结合水。当有外力作用时,网状结构被破坏,凝胶物变为低粘滞性的悬浮液。

3.3 钠基膨润土对新拌砂浆力学性能的影响规律

图5、图6分别为砂浆7d、28d抗折、抗压强度随钠基膨润土掺量的变化曲线。由图可以看出,随着膨润土掺量的增加,砂浆7d、28d抗折抗压强度均表现出减小的趋势,具体表现为当膨润土掺量从0.5%增加到3%时,7d抗折强度分别降低了15.6%、22.2%、37.8%、53.3%,抗压强度分别降低了29.3%、38.8%、44.2%、63.7%;28d抗折强度分别降低了6.3%、25.4%、33.3%、39.7%,抗压强度分别降低了29.3%、38.8%、44.2%、47.5%。图7和图8分别为砂浆拉伸粘结强度、线性收缩率随钠基膨润土掺量的变化曲线。由图可知,砂浆的拉伸粘结强度、线性收缩值随着膨润土掺量的增加逐步增大。最大砂浆拉伸粘结强度约为空白砂浆的1.6倍,最大线性收缩为空白砂浆的1.4倍。

实验表明:膨润土对砂浆粘结强度有一定的增强,但是相对抗压强度的下降,粘结强度增强的效果被削弱了,同时造成了砂浆线性收缩率的增大,不利于抵抗砂浆开裂和内部空腔的形成。

4 微观性能与水化速率

4.1 XRD分析

图9由上至下分别为膨润土掺量为0%、0.5%、1%、2%、3%的砂浆28d图谱。图谱中主要检测到SiO2、CaCO3和钙矾石的衍射峰。由图可以看出,膨润土的掺入并没有改变水化产物的种类。随着膨润土掺量的增加,SiO2峰强减弱的幅度相对最大,而CaCO3峰强相对于SiO-1峰强有了大的增强,表明28d水化产物中由一定量的CaCO3产生,甚至超过了本身具有的SiO-1晶体。而钙矾石的衍射峰强没有明显变化,说明膨润土并没有促进钙矾石的生成。

4.2 SEM分析

图10为砂浆28d水化SEM图谱。由图10(a)中水泥砂浆×5000倍SEM扫描可以看出,砂浆中存在大量的水化硅酸钙C-S-H凝胶、呈针状的钙矾石和呈六方板块的Ca(OH)2等物质。在水泥砂浆×10000倍SEM扫描看出少量细小的针状钙矾石水泥未水化物质颗粒表面和之间,相互联结成网状结构,水化硅酸钙C-S-H凝胶填充于水泥颗粒之间,形成结构致密的复合体。可以随着水泥水化作用的进行,水分减少留下孔隙。表面孔隙较少,受到破坏时相应能够吸收更大的应力,表现出较高的强度。

由图10(b)中膨润土×5000倍SEM扫描可以看出,掺量为0.5%时,产生的聚合物与水泥水化产物形成膜状物,附着在水泥水化产物表面构成网状结构,在应力作用下可以吸收能量抑制微裂纹的产生,从而有效控制砂浆的开裂、空腔。聚合物膜自身的拉伸粘结强度高,对水泥砂浆的拉伸粘结强度有较大改善。

5 结语

在新拌砂浆中掺入一定量的钠基膨润土,对其物理性能、力学性能、流变性能及微观形貌上均会出现不同程度的变化:

1)随着膨润土掺量的增加,砂浆拌合物湿密度略有所下降;保水性表现出先增加后趋于稳定,但增加幅度并不明显;砂浆流动度显著降低。由于膨润土的加入,在水中溶解会形成高度分散的网状结构,吸收自由水为网状结构中的结合水。当有外力作用时,网状结构被破坏,凝胶物变为低粘滞性的悬浮液。

2)随着膨润土掺量的增加,砂浆7d、28d抗折抗压强度均表现出减小的趋势,掺量为3.0%时,7d抗折强度降低53.3%、抗压强度降低63.7%,28d抗折强度降低39.7%,抗压强度降低47.5%;砂浆的拉伸粘结强度、线性收缩值逐步增大。最大砂浆拉伸粘结强度约为空白砂浆的1.6倍,最大线性收缩为空白砂浆的1.4倍。

3)随着膨润土掺量的增加,新拌砂浆最大粘度随掺量的增加呈现出增大的趋势,掺量为3.0%时,相对于未掺加纤膨润土时增幅300%,这表明膨润土在对水泥砂浆的早期粘度起到了增强的作用。

(4)当膨润土掺量为0.5%时,观察砂浆硬化体微观形貌图,产生的聚合物与水泥水化产物形成膜状物,附着在水泥水化产物表面构成网状结构,从而可以有效控制砂浆的开裂、空腔,可以改善砌筑砂浆的拉伸粘结强度。

摘要：针对钠基膨润土的不同掺量对砌筑砂浆的物理性能以及砂浆硬化后的力学性能和微观形貌的影响进行研究。结果表明:在水泥砂浆中,随着掺入钠基膨润土掺量的增加,新拌砂浆的湿密度、流动性能有所降低,但其保水性能逐渐增加并趋于稳定;同时,砂浆7d、28d抗折抗压强度均表现出减小的趋势,当其掺量为3.0%时,7d抗压强度降低63.7%,28d抗压强度降低47.5%;砂浆的拉伸粘结强度、线性收缩值随着膨润土掺量的增加逐步增大。

关键词：钠基膨润土,砌筑砂浆,力学性能,微观形貌

参考文献

[1]李康文,刘雪婧.预拌砌筑砂浆性能研究[J].山东交通学院学报.2012,20(2):71-74

[2]蒋林华,王涛,丁国庆等.膨润土水泥砂浆性能及机理研究[J].新型建筑材料.2012.4:48-53

[3]董超颖,孙振平,翁光文等.膨润土应用于建筑材料的研究进展与展望[J].新型建筑材料.2013,11:8-13

[4]王春阳.在重钙和膨润土作用下聚合物对水泥砂浆的改性作用[J].平顶山工学院学报,2005,1:006.

[5]李方贤,龙世宗,陈友治.膨润土对砂浆性能的调控作用[J].121-125

[6]朱艳,陈匀序.膨润土对水泥浆溶液的影响[J].华东公路.2007(1):67-70

[7]樊益棠.膨润土对于建筑砂浆性能的影响及机理探讨[J].武汉理工大学学报.2005,10:116-118

保温砌筑砂浆论文 第5篇

关键词：功能性外加剂,膨胀剂,聚合物胶粉

1 前言

砼小型空心砌块砌体结构具有节土、节能、利废、自重轻、施工速度快等特点, 是替代粘土砌砖体结构的一种主要结构体系。但因砼小型空心砌块是薄壁大孔构件, 空心率在45%左右, 水平灰缝结合面小且呈条状、砂浆受压面不到砌块毛面积的一半, 加之竖向灰缝高 (190mm) , 是砖竖缝的3倍多, 易收缩开裂, 故砌块的灰缝砂浆饱满度及均匀性差, 砌体抗拉、抗剪强度低。若采用普通砌筑砂浆砌筑时, 相同砂浆强度等级下砼小型空心砌块砌体的抗剪强度仅为砖砌体的50%～55%, 而且普通砌筑砂浆在砌块端部难以挂灰, 不易保证竖向灰缝的饱满度, 很难满足砼小型空心砌块对砌筑砂浆提出的高和易性和高粘结性的要求, 容易导致墙体开裂、渗漏等质量问题。要解决砼小型空心砌块砌体开裂的问题, 有必要探讨影响砂浆性能的成因, 改善砂浆的和易性和与砌块的粘结强度, 提高砌体的抗裂能力, 从而达到控制裂缝的目的。

2 试验用主要原材料

2.1 胶凝材料

本实验采用安徽海螺水泥股份有限公司生产的PO42.5普通硅酸盐水泥, 化学组成和力学性能指标见表2-1和2-2。

2.2 骨料

普通河沙:过2.5mm筛, 砂子级配符合《建筑用砂》 (GB/T14684-2001) [1]Ⅱ区颗粒级配的要求, 细度模数Mx=2.4。

2.3 矿物掺合料

本实验矿物掺合料采用南京热电厂的Ⅱ级粉煤灰, 细度为13.8% (45μm方孔筛筛余) , 需水量比为98.6%, 其化学成分见表2-3。

2.4 外加剂

(1) 聚合物胶粉

选用两种聚合物胶粉, 分别是polymer80和polymer60。

(2) 纤维素醚

试验选取了国内五个品种规格的纤维素醚 (HPMC) , 具体见表2-4。

(3) 膨胀剂

选取EA-1和EA-2两种。

(4) 纤维

试验选用PP纤维, 这种纤维耐碱耐酸性好, 且有较好的使用温度。

3 试验研究方案及方法

3.1 试验研究方案

根据文献资料, 按照标准《砌筑砂浆配合比设计规程》 (JGJ98-2000) [2]设计可能的配合比试拌砂浆, 综合《混凝土小型空心砌块和混凝土砖砌筑砂浆》 (JC860-2008) [3]和江苏省标准《预拌砂浆生产与应用技术规程》 (DGJ32/J13-2005) [4]的要求, 采用实际使用的原材料和功能性外加剂 (保水剂、增稠剂、膨胀剂、分散剂等) , 探索在砂浆要求的标准稠度下, 能提高砂浆各方面技术性能指标要求 (保水率、凝结时间、收缩率、抗压强度、粘结强度、抗渗性等) 的功能外加剂适宜掺量。

3.2 试验研究方法

3.2.1 砂浆基本性能

砂浆的稠度、凝结时间和强度均采用《建筑砂浆基本性能试验方法标准》 (JGJ/T70-2009) [5]规定的方法测试。

3.2.2 保水率

保水率试验按照江苏省标准《预拌砂浆生产与应用技术规程》 (DGJ32/J13-

2005) 中的砂浆保水率试验方法进行。

3.2.3 收缩和膨胀

(1) 早期阶段的塑性膨胀

它是用竖向膨胀率表示, 实质是体积膨胀百分数, 测定方法用“水泥基灌浆材料应用技术规范”GB/T50448-2008附录A检验方法A0.5[6]。

(2) 后期的收缩

收缩试验按照《建筑砂浆基本性能试验方法标准》 (JGJ/T70-2009) 规定的收缩试验方法进行。

3.2.4 粘结强度

按照江苏省标准《预拌砂浆生产与应用技术规程》 (DGJ32/J13-2005) 中规定的砂浆粘结强度试验方法用拉拔法测量砂浆的28d粘结强度。

4 结论及分析

4.1 砂浆强度影响因素分析

4.1.1 胶砂比对砂浆强度的影响

水泥用量是影响砂浆强度的主要因素, 选定胶砂比为1∶2、1∶3、1∶4、1∶5, 控制稠度为90～100mm, 测定其28d强度, 试验结果如表4-1所示。

由表4-1可以看出, 控制稠度在一定的条件下, 随着胶砂比的增加, 加水量逐渐增加, 从而砂浆的28d强度逐渐减小。

4.1.2 粉煤灰掺量对砂浆强度的影响

选定粉煤灰对水泥的取代率为10%、20%、30%, 考察胶砂比为1∶4, 稠度控制在90～100mm条件下, 粉煤灰不同取代率对砂浆强度的影响。表4-2和图4-1是不同粉煤灰掺量下砂浆的7d及28d抗压强度值。

由表4-1及图4-1可知, 粉煤灰等量取代掺入法配制砂浆, 7d、28d龄期的强度均达不到基准砂浆的强度, 且7d强度降低更多。比较得出, 掺入粉煤灰10%时, 7d强度降低了30.7%, 28d强度降低了17.1%, 当掺量增加时, 7d强度的降低值亦比28d强度的降低值要多。

当原材料和环境条件一定时, 掺粉煤灰砂浆的强度增长主要取决于粉煤灰的火山灰效应, 即粉煤灰中玻璃态的活性氧化硅、氧化铝与水泥浆体中的Ca (OH) 2作用生成碱度较小的二次水化硅酸钙、水化铝酸钙的速度和数量。粉煤灰在砂浆中, 当Ca (OH) 2薄膜覆盖在粉煤灰颗粒表面上时, 就开始发生火山灰效应。但由于Ca (OH) 2薄膜与粉煤灰颗粒表面之间存在着水解层, 钙离子要通过水解层与粉煤灰的活性组分反应, 反应产物在层内逐级聚集, 水解层未被火山灰反应产物充满到某种程度时, 不会使强度有较大增长。随着水解层被反应物充满, 粉煤灰颗粒和水泥水化产物之间逐步形成牢固联系, 从而导致砂浆强度、不透水性和耐磨性的增长, 这就是掺粉煤灰砂浆早期强度 (28d以前) 较低、后期强度增长较高的主要原因。

4.2 HPMC对砂浆性能的影响

4.2.1 不同品种规格的HPMC对砂浆性能的影响

选取胶砂比为1∶4、粉煤灰掺量为30%, 控制稠度90～100mm, 考察HPMC粘度为50000、掺量为0.3%时不同品种规格的HPMC对砂浆保水率及28d强度的影响。试验结果如图4-2、4-3所示。

从图4-2可以看出, 在掺量和粘度相同的条件下, 不同品种规格的HPMC对砂浆的保水率影响差别不大, 但与不加HPMC的砂浆相比, 其保水率是提高了, 从88%提高到了98.1%;由图4-3可知, 不同品种规格的HPMC对砂浆的强度均有降低的作用, 其降低程度稍有差异。综合这两个图来看, HPMC-D对砂浆有较高的保水率并且对其强度的降低较小。

HPMC由于分子间的作用力 (范德华力) , 具有良好的保水能力, 可以保证胶凝材料水化作用的均匀性和完全性, 因为它与水有大致相同的蒸发热和毛细管扩散作用。同时, HPMC加入到水泥砂浆中后, 会形成许多微气泡, 这些气泡起着如滚珠轴承般的作用, 使新拌砂浆和易性得以改善。但纤维素醚会增加砂浆的气孔率, 使砂浆密度降低、强度性能有所下降。

4.2.2 HPMC掺量对砂浆性能的影响

选取胶砂比为1∶4、粉煤灰掺量为30%, 稠度在90～100mm时, 考察HPMC-D不同掺量对砂浆保水率及28d强度的影响。试验结果如图4-4、4-5所示。

从图4-4可以看出, 随着HPMC掺量的增加, 砂浆的保水率也逐渐增加, 当保水剂的掺量为6‰时, 砂浆的保水率可达99%, 保水剂的保水效果显著。但由图4-5可知, 随着HPMC-D掺量的增加, 砂浆的强度逐渐降低, 当掺量为6‰时砂浆的强度降低值接近45%。这是因为HPMC-D的掺量越多, 在砂浆中形成的气泡会越多, 砂浆的密实度会因此而降低, 造成了强度的下降。

4.3 EA-1对砂浆塑性膨胀性能的影响

塑性膨胀是指干粉砂浆加水搅拌成浆体后到砂浆终凝前的塑性阶段, 具有一定的膨胀率 (一般要0.1%～3%) 。砂浆上墙后, 由于基材吸水, 水泥水化和向空气中蒸发三方面失去砂浆的自由水, 体积收缩较大。对砌筑砂浆的竖缝一定开裂, 粘结强度下降;抹面砂浆如收缩过大亦会出现塑性开裂。为了抵消这部分塑性收缩, 新拌砂浆应具有一定膨胀才能保障砌筑竖缝的饱满。由于EA-1颗粒细小而分散, 在砂浆 (或加气砼) 中形成大量细小而均匀的气泡, 使塑性状态的砂浆体积产生膨胀。影响砂浆塑性膨胀效果的因素包括EA-1掺量、颗粒细度及使用时的温度。试验中考察了EA-1不同掺量0.05%、0.1%、0.2%对砂浆塑性膨胀性能的影响, 结果如图4-6所示。

从图4-6可以看出, EA-1掺量越多膨胀率越大。当掺量为0.2%时膨胀率为5.15%, 我们对砂浆的塑性膨胀率要求在1%～3%, 膨胀率过大, 会引起开裂, 因此EA-1的掺量控制在0.01～0.05%为宜。

4.4 聚合物胶粉对砂浆粘结强度的影响

资料表明, 胶粉对无机和有机材料都具有较好的粘结性。在砂浆中掺入胶粉可以明显改善砂浆的粘结强度。我们试验选取了胶砂比为1∶4、粉煤灰掺量为30%的砂浆在聚合物胶粉不同掺量下对砂浆粘结强度的影响情况, 试验的基体是混凝土板, 其结果如图4-7所示。

由图4-7可知, 随着聚合物胶粉掺量的增加, 砂浆的粘结强度亦逐渐增加, 与不加胶粉的砂浆的粘结强度值相比, 当掺量为7%时, 砂浆的粘结强度提高了3倍多, 其值接近2.0MPa, 但聚合物胶粉掺量再增加时砂浆的粘结强度值增加不明显, 曲线趋势较平稳, 这也就说明聚合物胶粉的掺量对砂浆的粘结强度影响有个最佳值, 此外从经济分析角度出发胶粉的掺量也不宜过多。本试验中聚合物胶粉的掺量为7%时可达到我们的预期效果。

参考文献

[1]建筑用砂, GB/T14684-2001, 北京, 中国标准出版社, 2002.

[2]砌筑砂浆配合比设计规程, JGJ98-2000, 北京, 中国建筑工业出版社, 2000.

[3]混凝土小型空心砌块和混凝土砖砌筑砂浆, JC860-2008, 重庆, 重庆大学出版社, 2006.

[4]预拌砂浆生产与应用技术规程, DGJ32/J13-2005, 南京, 东南大学出版社, 2005.

[5]建筑砂浆基本性能试验方法标准, JGJ/T70-2009, 北京, 中国建筑工业出版社, 2009.

保温砌筑砂浆论文 第6篇

1 原料及试验方法

1.1 原料的选择

考虑水泥的性能和价格等多方面原因, 本实验采用PS32.5级矿渣硅酸盐水泥。粉煤灰采用热电厂生产的Ⅱ级干排粉煤灰。松散密度为570kg/m3, 比表面积为280m2/kg, 化学成份见表1。砂子采用细砂, 其干燥堆积密度为1450kg/m3, 表观密度为2650kg/m3, 砂的具体技术指标见表2。添加剂选用市面常见的一种可再分散乳胶。

1.2 试验设计步骤

采用正交设计[3,4]进行配合比设计, 选用L9 (34) 正交实验表安排实验, 根据常用砂浆的强度等级, 本实验以M10为例做实验, 实验因素水平见表3。

2 实验结果数据分析

2.1 抗压强度及数据分析

各组试验配比砂浆立方体的7d、28d抗压强度值见表4。

由方差分析可得, 胶砂比和粉煤灰掺量对砂浆的抗压强度影响效果显著, 而乳胶掺量对其影响并不明显, 为次要因素。

2.2 粘结强度及数据分析

28d的粘结抗剪强度见表5。

通过对砂浆28d粘结抗剪强度试验的分析可得出胶砂比和乳胶对砂浆粘结抗剪强度的影响比较显著, 而往该专用高性能砂浆中加入乳胶可在固化砂浆中形成由无机与有机粘结剂构成的体系, 即水硬性材料构成脆硬性骨架, 以及乳胶在间隙与固体表面成膜构成的柔性网络, 从而明显提高砂浆的粘结抗剪强度。

3 结语

通过以上的试验和分析, 可以得出以下结论。

(1) 在普通砂浆中掺入适量粉煤灰和外加剂可以明显提高砂浆抗压强度、粘结强度、耐久性、减少收缩和泌水等性能。经过上述研究得出砌筑蒸压粉煤灰砖专用高性能砂浆最佳配制方案为胶砂比为1∶4, 粉煤灰掺量为20%, 乳胶掺量为3%。

(2) 在相同的环境条件下用同等的材料, 胶砂比为1∶4的比例配制出的普通M10砂浆的抗压强度和抗剪强度分别为12Mpa、0.24Mpa, 而加入粉煤灰和乳胶的砂浆最佳配制方案所配制出的抗压强度和抗剪强度分别为17.1Mpa、0.88Mpa, 与普通砂浆相比抗压强度提高42%, 抗剪强度提高267%, 这说明加入粉煤灰和乳胶可显著提高砂浆的应用性能。

(3) 由于粉煤灰为一种工业废品, 虽然现在以加强对粉煤灰综合利用的研究, 但利用量仍远远赶不上排放量的增长, 致使粉煤灰堆积量越来越大, 不仅占用了大量宝贵的可耕地资源, 而且严重污染了环境。本文中专用高性能砂浆的研制将有利于蒸压粉煤灰砖的推广, 从而有益于粉煤灰的回收利用和减小粉煤灰对环境的污染。

参考文献

[1]范文昭.建筑装饰材料[M].武汉工业大学出版社, 2000, 8.

[2]屠立玫.我国建筑砂浆的发展方向[J].新型建筑材料, 1997 (11) :13～15.

[3]蔡正永, 王足献.正交设计在混凝土中的应用[M].北京:中国建筑出版社, 1985, 1.

保温砌筑砂浆论文 第7篇

随着建筑技术的发展, 传统的墙体砌块由于对资源的浪费、环境的破坏, 已逐步被市场淘汰, 目前, 北京市建设工程中普遍使用的墙体砌筑材料有加气混凝土砌块、连锁砌块、轻集料砌块等, 这些砌筑材料, 如果仍继续使用传统的砌筑砂浆, 将导致保水性差、施工困难, 从而造成砂浆与砌块之间粘结不牢固, 影响砌体的质量及建筑物的寿命, 这就需要使用专用砌筑粘结砂浆。

专用砌筑粘结砂浆对砂子的粒径及级配有较高的要求, 如果使用天然中砂筛分, 将造成生产的不便及资源的浪费, 为了合理的应用资源, 提高生产效率, 引入天然细砂进行砌筑粘结砂浆的生产, 由于天然细砂的含泥量经常偏高, 达10%左右, 可能会对砂浆的性能带来不利的影响, 本文拟针对天然砂的实际情况, 模拟含泥量的不同, 测试砂浆各项性能指标的变化, 为生产应用提供相应的指导。

2 原材料与试验方法

2.1 原材料

原材料选用公司日常生产使用的常规材料, 各项性能指标满足国家及行业标准的相关要求, 为保证试验的准确性, 提前把砂子清洗干净并烘干, 再从烘干线中取出0.075mm以下的泥, 复配到砂子中进行试验。

水泥:宇峰P.o42.5

掺合料:天津II级粉煤灰

砂子:0.63mm洁净干砂+0.075mm以下的泥沙

添加剂:羟丙基甲基纤维素HPMC (宝辰化学)

2.2 主要试验方法

每个配合比, 按12kg为一盘进行混合, 待混合均匀后加水搅拌, 用水量以砂浆稠度为60-80mm时的用水量为准, 测试稠度符合时再进行相关的砂浆性能试验, 各项试验的试验方法依据JGJ/T70-2009“建筑砂浆基本性能试验方法标准”规定的检测方法进行。

2.3 配合比设计

以M5强度等级为基准, 通过从低到高掺加0.075mm以下的泥沙配平来调整配合比, 为了使试验的结果更有可对比性, 设计的配合比没有按照生产的实际配合比进行试验, 因为生产配合比的纤维素醚的掺量较高 (每吨砂浆一千克左右) , 做出的保水率数值基本都在99%以上, 很难看出含泥量的大小对各项性能的影响, 所以试验中降低了纤维素醚的用量, 且同时也适当降低了胶凝材料的用量, 这样, 各项性能指标的差别就相对比较容易的区分体现出来, 配合比设计如表1:

3 试验结果与分析

3.1 物理性能

注:为保证试验结果的可对比性, 都把砂浆试验样品的稠度调整控制在60~80mm之间, 再来检测其它性能。

从表2试验结果可以看出来, 随着干混砂浆中含泥量的增高, 拌合物的用水量呈上升趋势, 特别是含泥量超过16%以后, 用水量增长较大;另外, 拌合物的密度也呈现一种逐步加大的趋势, 原因是由于含泥量的提高, 同样稠度的砂浆拌合物需要更多的水来拌合, 也导致拌合物相对更粘, 从而密度提高;凝结时间从试验结果数据上看, 受含泥量的影响较小, 当含泥量超过14%以上时, 排除试验误差的影响, 凝结时间稍有延长;对保水率的影响, 随着砂子含泥量的提高, 对保水率似乎还有一点点的促进作用。

3.2 力学性能、耐久性指标

(1) 含泥量对抗压强度的影响:从表3中的数据值可以看出, 随着砂子中含泥量值的升高, 砂浆抗压强度值有明显的降低, 不管是早期强度, 抑或是后期强度, 均有不同程度的下降, 从含泥量为零到含泥量20%, 7天强度值下降了近31%, 28天强度值下降了27%, 说明含泥量对砂浆强度的影响是明显的。这是由于含泥量的升高, 导致了干混砂浆达到标准稠度时的用水量提高, 从而改变了砂浆中的水灰比, 同时砂的表面被粘土包裹, 阻碍了骨料与水泥颗粒之间的粘结水化, 最终降低了砂浆的强度。但是, 尽管强度降低的幅度较大, 但强度值依然满足标准规范的要求, 这是由于抗压强度不是砌筑粘结砂浆最重要的控制指标, 所以设计时富余的系数相对较大。

(2) 含泥量对拉伸粘结强度的影响:虽然在GB25181中没有对砌筑粘结砂浆的14d拉伸粘结强度做出明确的指标要求, 但在北京市地方标准DB11/T696中却有明确的要求, 要求14d拉伸粘结强度不小于0.20Mpa, 所以本次试验设计中重点检测了拉伸粘结强度这一指标。从试验的数据结果中可看出, 含泥量的大小对拉伸粘结强度的影响是非常大的, 强度值从0.39Mpa下降到0.10Mpa, 下降幅度达到了近80%。强度降低的原因主要有两方面:一是随着含泥量的增加, 体系中的粘土降低了骨料与水泥浆体的粘结力, 另一方面是由于粘土的大量存在, 阻断和削弱了纤维素醚高分子长链对体系所提供的粘结力, 从而导致拉伸粘结强度值的大幅度下降。

(3) 含泥量对收缩率的影响:28d的收缩率值, GB25181中也未明确要求, 也是在北京市地方标准DB11/T696中要求不大于0.15%, 通过试验数据可看出, 随着含泥量的升高, 砂浆28d的收缩率逐步提高, 这是由于含泥量的提高, 导致非水化用水的用水量增加, 当砂浆凝结硬化时, 体积收缩变化较大, 导致收缩值加大。

(4) 含泥量对耐久性的影响:本次试验对耐久性指标的检测, 由于试验条件的限制, 仅能通过砂浆试块的质量损失率及强度损失率来检测抗冻性, 从而通过这一指标简单评价一下对耐久性的影响。通过25次的冻融循环试验, 各含泥量的砂浆试块的质量损失率均小于5%的标准要求, 强度损失率也基本在25%的标准要求范围内, 但是从数据结果上也能明显看出, 随着含泥量的升高, 质量损失率和强度损失率是逐步增加的, 说明耐久性指标下降了。这是由于砂浆体系中随着含泥量的提高, 导致硬化后的试块有较多的质量缺陷, 同时强度及密度性都有不同程度的下降, 不能很好地抵制冻融循环带来的破坏, 从而导致抗冻性能下降。

4 结论

通过本项试验研究可以看出, 含泥量的大小对砌筑粘结砂浆的各项性能指标均有不同程度的影响, 但是, 我们可以在质量可控制的范围内加于充分利用, 在节约资源的同时又降低了生产成本, 保证了砂浆的质量。当砂子中的含泥量不超过10%的时候, 各项性能指标下降的幅度都不大, 仅仅牺牲了一些不必要的富余指标系数, 可为我们干粉砂浆的原材料使用扩大了材料应用范围, 同时也降低了生产过程中不必要的控制程序, 提高了生产效率, 为绿色节能开辟了一条新的思路。

摘要：本文主要研究了在干混砂浆的生产制备中, 砂子含泥量的多少对砌筑粘结砂浆各项性能的影响, 控制砂子含泥量从0%到20%之间, 试验检测砂浆的用水量、保水率、凝结时间、抗压强度、拉伸粘结强度、化学收缩, 抗冻性等各项指标的变化, 为干混砌筑粘接砂浆的生产与应用提供一些技术参考。