地面用高性能水泥基自流平砂漿的配制

1、地面用高性能水泥基自流平砂漿的配制水泥基自流平砂漿具有良好的流動性及穩(wěn)定性， 且早期強度高， 施工速度快， 勞動強度低， 是大型超市、停車場和倉庫等地面鋪筑的理想材料， 也是現(xiàn)代建筑地面施工的一個發(fā)展方 向，市場潛力很大 1 。目前國內(nèi)水泥基自流平砂漿的發(fā)展與國外發(fā)達國家相比差距較大， 主要存在早期強度低、 表 面灰化、耐磨性不足等問題 2 ，幾乎還不能將自流平砂漿作為地坪的面層，而只能在自流 平找平層之上再使用環(huán)氧樹脂自流平砂漿或其它地面材料作為裝飾層。 雖然使用環(huán)氧樹脂自 流平砂漿具有流平性好、 表面質(zhì)量高等優(yōu)點， 但它對基材和施工的要求比較高， 而且價格昂 貴， 因此開發(fā)低成本高性能水泥

2、基自流平砂漿具有重要的現(xiàn)實意義。1 試驗材料和方法1.1 試驗原材料水泥： 采用重慶拉法基水泥有限公司生產(chǎn)的P.O42.5R 普通硅酸鹽水泥和峨嵋山墻華特種水泥有限責任公司生產(chǎn)的 R.SAC42.5 硫鋁酸鹽水泥。礦渣粉（SK）:重慶鋼鐵集團生產(chǎn)的水淬高爐礦渣，經(jīng)烘干粉磨后使用，4900孔篩余量2.5%。粉煤灰（FA）:重慶華能珞璜電廠生產(chǎn)的n級灰，比表面積為2600cm2/g，密度為2.33g/cm3。砂子：細度模數(shù)為 1.4左右的山硅石英砂。外加劑：格雷斯聚羧酸減水劑；赫克力士天普化工生產(chǎn)的纖維素醚（HPMC ） ， B1-MT 4000PFV； 乳液型有機硅消泡劑；德國瓦克生產(chǎn)的 RE5

3、011L 可分散乳膠粉。水：自來水。1.2試驗方法依據(jù)JC/T985-2005地面用水泥基自流平砂漿中的規(guī)范要求進行試驗。2組成材料對自流平砂漿性能的影響2.1硫鋁酸鹽水泥對自流平砂漿性能的影響硫鋁酸鹽水泥摻量對自流平砂漿性能的影響試驗結(jié)果如表1。從表1中看出，隨著硫鋁酸鹽水泥量的增加，自流平砂漿20min和30min流動性逐漸降低。硫鋁酸鹽水泥對砂漿早期強度影響大，對后期強度影響小。 當未摻硫鋁酸鹽水泥時，自流平砂漿有泌水沉降現(xiàn)象，砂漿硬化表面浮一層灰白漿，強度極低；當硫鋁酸鹽水泥摻量增加到10%時，砂漿早期強度提高明顯，24h抗折、抗壓強度分別提高了2.8MPa和8.1MPa，新拌砂漿沉降

4、現(xiàn)象和砂漿硬化表面起皮、泛白霜情況得到改善；當比例在15%20%時，自流平砂漿不泌水不離析，流動性好，強度高收縮低，表面平整光滑；當比例超過20%時，自流平砂漿流動性變差，強度降低，試件表面發(fā)黃。SAC 比働 l%J .ImrmlIMPM|MP|鼻20nWi3Onri3Bd1f2dd0)65162工直49.fi1J013.110165160155W_947.73JB11 9-QM*齢盧直自嬴16015694211 84SB3J129-0.1220160IV13a49.T4.712.430in14S13&a.e4fi.710.2甲401W1327448934)It _2-0.13早至玻黃硫鋁酸鹽

5、水泥對自流平砂漿性能的影響主要取決于它與硅酸鹽水泥的水化進程。當兩種水泥的水化進程一致時， 形成的水化產(chǎn)物相互搭接，尤其是膨脹性產(chǎn)物（鈣磯石）堆積量逐漸增兩者的水化產(chǎn)物相互制多時，兩者的強度疊加達到最高；當兩種水泥水化進程不一致時，約而破壞，膨脹性水化產(chǎn)物（鈣磯石）堆積量相對減少，強度降低3。綜合各方面考慮，硫鋁酸鹽水泥適宜摻量在15%20%（占水泥總量）。2.2砂對自流平砂漿性能的影響集膠比的大小既關(guān)系到自流平砂漿的流動性，又關(guān)系到砂漿本身的收縮性和力學性能。隨集膠比的增大，即砂用量的增加，對減少砂漿收縮起正面作用，但集膠比增大，水泥含量相對減小，砂漿流動性就會變差。為了能夠滿足流動性要求，

6、須增加用水量，這樣自流平砂漿的強度勢必會減小，因此集膠比應控制一定范圍，這樣既滿足砂漿流動性，又獲得較好的力學性。從表2中看出，為了滿足流動性要求，隨著集膠比增大，用水量增加即水灰比增大，強度逐漸降低，尤其是早期強度降低更明顯。當集膠比達到1.4時，自流平砂漿的初始流動度達不到160mm,此時， 觀察到自流平砂漿已經(jīng)有少量泌水，并且強度極低。因此集膠比 不能超過1.4。從自流平砂漿流動性和強度方面考慮，集膠比為0.81.0比較合適，但從減小砂漿收縮及成本考慮，試驗最終選擇集膠比為1.00淀2破子討自壺平融轅性瓏飾影斕 RttITJI 度(jrrirrd2Qnw24n24h2Bti163他145

7、13 5G4111-169162148140訃45 21)3.510Q42165仙143)1.943-B1912.611Q4413S44-B1U1.2G4Qieolb21453892.a11.61.4Q6.92.3礦物摻合料對自流平砂漿性能的影響粉煤灰和礦渣對自流平砂漿性能的影響結(jié)果見表3。從表3中可知，當?shù)V物摻合料的取代量低于30%時，隨著礦物摻合料取代量的增加，自流平砂漿的流動性逐漸增大，但取代量超過30%時，流動性開始下降。砂漿的早期強度則隨著礦物摻合料取代量的增加逐漸降低，砂漿后期強度在礦物摻合料取代量不超過30%時有所提高，超過 30%時也開始降低。另外，從

8、表3中看到，當?shù)V物摻合料取代總量低于10%時，自流平砂漿 30min時的擴展度低于130mm，流動性較差，達不到標準要求，當取代總量超過30%時，砂漿的早期強度較小。因此粉煤灰和礦渣取代水泥量控制在20%30%為宜。3 M港和謝謖慶對自渡平尅覺性匪的花響（1 FAfCSKfMrnsFASK期ttt2dnn30rrwi2Sd2*23001259722點40.9B.35515S14311519.412-5toTO155wM315.642 310 3IS1b1601&012.743 9iao2020155U5uo40 e2 69.3用粉煤灰和礦渣取代 30%的水泥， 調(diào)節(jié)粉煤灰和礦渣之間的比例，試驗

9、結(jié)果如表4。從表1.5左4中看出，當?shù)V渣與粉煤灰之間的比例在1.5左右時，砂漿的強度最佳，流動性最好。綜合考慮，礦物摻合料的取代量控制在20%30%，同時保持礦渣與粉煤灰之間的比例在琵4曠蠱和紜煬慶對自吒平砂眾性能的.(220rn30mnUh2Sd24h1；11650150 0140011754Z20153HP701S；1ISO150 0143J0119243 BOISfi2 1167.5142.0136.011.S34440383柑60工1何0140.0146.011,173Q10aeaM 652.4可分散乳膠粉對自流平砂漿性能的影響可再分散膠粉是配制水泥基自流平砂漿的關(guān)鍵材料，其摻入能夠改

10、善新拌砂漿的自流平性和工作性，并且對提高砂漿與混凝土基層的粘接力、耐磨性、柔韌性有重要作用。但乳膠粉摻量超過3%時，砂漿粘度增加較大，施工性能較差，對砂漿性能的改善趨勢亦較緩，并且 摻量太大不經(jīng)濟4，且對砂漿抗壓強度影響較大，因此摻量應控制在一定范圍內(nèi)。盍說爭秒堆性能飾甫AE5C1 ILUnmi杭圧St雯血PalIM PaiTa102Owi24)h2Bd24h78d0.014012S11214&38.64.87.506Eii.e0.51S511434L938O.?2i.iIP1531401321Q42 04_17JQ.8B0-71-S155佃14%7642 23.2&B1 0.620W1421

11、407.fi33.fi3_2&6Ltt0.525iso9.144 84 110.31 6630150140131TO42.034720.4IM150142d943.93.*Al1fi.3401571421408.238.83511,22.C60.4從表5中看出，當自流平砂漿未摻乳膠粉時，自流平砂漿的流動性較差，摻入0.5%的乳膠粉后即可明顯提高砂漿的流動性，再繼續(xù)增加乳膠粉的摻量，砂漿的流動性變化較小。但乳膠粉摻量超過同時，試驗觀察發(fā)現(xiàn)砂漿的自愈性則隨乳膠粉摻量的增加逐漸增大,3.0%，砂漿粘聚性較大，和易性降低。乳膠粉對自流平砂漿的早期抗壓強度、粘接強度和耐磨性影響較大，隨著乳膠粉摻量的增加

12、，砂漿早期抗壓強度基本逐漸降低，粘接強度和耐磨性逐漸增大。綜合各方面考慮，乳膠粉的摻量在2.0%2.5%為最佳。2.5增稠劑對自流平砂漿性能的影響試驗用的增稠劑主要是羥丙基甲基纖維素醚(HPMC)，用它可以克服自流平砂漿中水分的蒸發(fā)及基層的吸水，有助于延長開放時間，同時通過增稠作用防止離析和沉降，有助于形成更均勻的結(jié)構(gòu)，從而提高粘接強度，形成光滑細膩的表面。畫屆憎科刑対段通平穢老性能的希響KJIll(minli憂樂事囁rlWPaiTfltt抑Wt3Cnn2站24h2Bd0156160155w.c38.6307,5槨議JI新產(chǎn)髦0.02516015613812 040 2Gift水0 060If

13、lDMS12012.043.8a.i0.07S146134t1711.742.03a.o從表6中看出，隨著增稠劑(HPMC)摻量的增加，自流平砂漿的初始流動性先增大后減小，20min后流動性逐漸減小， 強度先提高后降低。當自流平砂漿中不摻增稠劑 (HPMC)時，砂 漿泌水離析嚴重， 摻入0.025%的增稠劑(HPMC)后，砂漿泌水離析情況改善， 摻入0.05% 的增稠劑(HPMC)后，砂漿工作性較好，并且流動性滿足要求。綜合考慮，增稠劑(HPMC)的適宜摻量在0.5%左右。2.6消泡劑劑對自流平砂漿性能的影響消泡劑對自流平砂漿性能的影響結(jié)果如下:叢了 ：肖沆刑對自就平砂擬愷能的窮第孔 rjg

14、取 iMPaj報孫20mn24h28d24h23d03.133B,81.638.90玄狀汽禮0214&64743 B2D10J0小萱匕氛汽?L0.S15&1的ISO9.22jS3.410.50rutrwnjl0810150106942.310 JO1.0162H514011.7803.36H55怏14514012.0647.74J&11.40is從表7中看出，消泡劑對自流平砂漿流動性影響較小，對強度影響較大。砂漿中不摻消泡劑時，強度很低，表面留有大量針狀氣孔，而摻入0.2%的消泡劑后，砂漿強度明顯提高，24h抗折、抗壓強度分別提高了I.OMPa、3.3MPa, 28d抗折、抗壓強度分別提高了1

15、.4MPa、7MPa，硬化砂漿表面針狀氣孔也明顯減少。再繼續(xù)增加消泡劑的摻量，砂漿的早期強度是逐漸提高的，后期強度變化波動較大，當消泡劑的摻量超過1.0%后，硬化砂漿表面開始出現(xiàn)泛白情況，刮掉泛白物質(zhì)后觀察到砂漿表面存有大氣孔，并且表面較粗糙。因此，消泡劑 摻量不宜超過1.0%。綜合各方面考慮，消泡劑摻量控制在 0.5%1.0%左右為宜。3配制的水泥基自流平砂漿的性能600元/噸左右根據(jù)上述試驗結(jié)果配制的自流平砂漿性能見表8。配制的自流平砂漿工作性和力學性能較優(yōu)，硬化砂漿表面光滑平整，原材料成本估算價格大約在裳8配胡的白漬平靜疋茂術(shù)蛙濟帝標C/me&-2o&snIX20m r|l 動10146斑射!I. A/133甘址出.4?. . MF.2510LS幣忡f旳人芳0.50c尺寸交優(yōu)寧,%-cis-+aib-0.12壬H堪觀薄均Vi地 Bi24rir 4./ MRa6.013S2*社新si老加Pa #2.04.4/507-6674試驗結(jié)論（1）當硫鋁酸鹽水泥在復合水泥中占的比例為15%20%（占膠凝材料總量的10%15%）時,自流平砂漿的和易性較好，強度較高，收縮性較小。（2 ）為了滿足自流平砂漿的流動性，隨著集膠比增大，即砂子摻量增加，用水量增加，強度逐漸降低。從自流平砂漿的流動性、強度及成本考慮，集膠比最佳在1.0左右。（3 ）當?shù)V渣和粉煤灰雙摻時，