收縮阻裂砂漿強(qiáng)度及收縮性能的影響研究

張振雷

摘要：本課題主要針對(duì)目前新型墻體材料在應(yīng)用中產(chǎn)生的裂縫及抹灰砂漿的龜裂等問題，從提高砂漿的強(qiáng)度和降低收縮的角度出發(fā)，通過在砂漿中摻入SWF-O4型乳膠粉、消泡劑和礦物摻合料等來改善砂漿的抗裂性能，從而提高砂漿的阻裂能力。

關(guān)鍵詞：砂漿；裂縫；收縮；乳膠粉

1.概述

現(xiàn)代工業(yè)與民用建筑的外墻面，絕大多數(shù)是用水泥砂漿直接抹涂在墻面上的，建筑物的主體砌筑也大多采用水泥砂漿或混合砂漿作為膠結(jié)材料，即便是混凝土框架其間填充砌體也是這樣。這些材料在使用過程中無一例外地均出現(xiàn)程度不同的開裂，嚴(yán)重影響了建筑物的表觀及使用功能。開裂引起結(jié)構(gòu)墻體滲漏和粉刷層脫落，導(dǎo)致內(nèi)層混凝土的碳化及后期結(jié)構(gòu)物的整體強(qiáng)度相應(yīng)降低，危害建筑物的使用壽命，所以說裂縫是破壞建筑物的危險(xiǎn)先兆。抹面水泥砂漿中的裂縫越來越令人頭痛，尤其是當(dāng)前外墻保溫體系保護(hù)層開裂尤其嚴(yán)重，其后果帶來保溫層的保溫效果嚴(yán)重下降。因此，研制和應(yīng)用新型砂漿，改善砂漿的物理力學(xué)性能，提高墻體的抗裂能力，從而進(jìn)一步達(dá)到控制裂縫的目的，是急待解決的課題。

2.原材料與試驗(yàn)方案

2.1原材料

試驗(yàn)所用水泥為P.032.5R型普通硅酸鹽水泥。砂為江砂，中砂。聚合物為SWF-04型可再分散性乳膠粉。消泡劑為磷酸三丁酯。粉煤灰為自制磨細(xì)Ⅱ級(jí)粉煤灰。減水劑為UNF-5型萘系高效減水劑。

2.2試驗(yàn)方案

試驗(yàn)采用如下方案：（1）試驗(yàn)中膠砂比均為1：3；（2）用水量由稠度值控制在7.0cm左右；（3）乳膠粉摻量由小到大依次為0.03%、0.04%、0.05%；（4）消泡劑摻量由小到大依次為0.03%；（5）減水劑用量均為0.7%。

3.試驗(yàn)結(jié)果及分析

本試驗(yàn)主要選用了SWF-04型可再分散性乳膠粉和消泡劑磷酸三丁酯，研究其對(duì)砂漿強(qiáng)度和收縮性能的影響規(guī)律，尋找性能較為理想的配合比和摻量。

3.1

SWF-04型乳膠粉和消泡劑對(duì)砂漿抗壓強(qiáng)度的影響

3.1.1 SWF-04型乳膠粉對(duì)砂漿抗壓強(qiáng)度的影響

加入乳膠粉后，各摻量改性砂漿的抗壓強(qiáng)度均低于基準(zhǔn)砂漿的抗壓強(qiáng)度，且隨著SWF-04型乳膠粉摻量的增大而逐漸降低；以3d抗壓強(qiáng)度為例，SWF-04型乳膠粉為0.03%、0.04%、0.05%時(shí)，改性砂漿的強(qiáng)度只有基準(zhǔn)砂漿的88.69%、84.52%、81.55%。其原因可能是由于加入乳膠粉，在砂漿中引入了大量的氣泡，使得砂漿的孔隙率提高，密實(shí)度下降，導(dǎo)致砂漿的強(qiáng)度下降。此外，7d相對(duì)抗壓強(qiáng)度最高，說明砂漿3d～7d在強(qiáng)度增長(zhǎng)較基準(zhǔn)砂漿更大，后期趨于平緩。

3.1.2消泡劑對(duì)砂漿抗壓強(qiáng)度的影響

由于在砂漿中摻入SWF-04型乳膠粉，引入了大量的氣泡，砂漿的孔隙率大大增加，從而影響了砂漿的強(qiáng)度。因此，有必要研究消泡劑的加入對(duì)砂漿強(qiáng)度的影響。

加入消泡劑后，各摻量改性砂漿的抗壓強(qiáng)度均明顯增大；復(fù)摻SWF-04型乳膠粉和消泡劑后，砂漿抗壓強(qiáng)度均高于基準(zhǔn)砂漿，強(qiáng)度增長(zhǎng)規(guī)律與單摻乳膠粉改性砂漿相似。

3.2 SWF-04型乳膠粉和消泡劑對(duì)砂漿收縮性能的影響

干燥收縮是砂漿收縮中影響最為普遍的，為此本節(jié)主要研究了砂漿在加入聚合物（乳膠粉）和消泡劑后其干燥收縮值的變化。

3.2.1 SWF-04型乳膠粉對(duì)砂漿收縮性能的影響

SWF-04型乳膠粉與砂漿收縮性能的關(guān)系：在砂漿中加入SWF-04型乳膠粉后，收縮率明顯低于基準(zhǔn)砂漿，且隨著乳膠粉摻量的增加，收縮率逐漸減小，即干縮率隨聚灰比增大而呈減小趨勢(shì)。

SWF-04型乳膠粉摻量為0.03%時(shí)，砂漿7d、28d、56d、90d的收縮值分別比基準(zhǔn)砂漿降低了104×10⁶m/m、140×10^-6m/m、83×10^-6m/m、132×10^-6m/m；SWF-04型乳膠粉摻量為0.04%時(shí)，砂漿7d、28d、56d、90d的收縮值分別比基準(zhǔn)砂漿降低了129×10^-6m/m、156×10^-6m/m、117×10^-6m/m、161×10^-6m/m；SWF-04型乳膠粉摻量為0.05%時(shí)，砂漿7d、28d、56d、90d的收縮值分別比基準(zhǔn)砂漿降低了178×10^-6m/m、208×10^-6m/m、210×10^-6m/m、197×10^-6m，m；結(jié)果表明，SWF-04型乳膠粉的摻入，能夠明顯改善砂漿的收縮性能，以0.05%效果最為明顯。

3.2.2消泡劑對(duì)砂漿收縮性能的影響

在加入SWF-04型乳膠粉的基礎(chǔ)上加入消泡劑后，砂漿的早期收縮率較單摻SWF-04型乳膠粉的砂漿有明顯的降低，后期收縮率亦有不同程度降低。復(fù)摻SWF-04型乳膠粉與消泡劑砂漿收縮率同樣隨著SWF-04型乳膠粉摻量的增加而減小，且早期收縮率很低，以7d的收縮率為例，不足基準(zhǔn)砂漿的40%。而7d-56d收縮率的增長(zhǎng)幅度較基準(zhǔn)砂漿的大，近乎呈直線趨勢(shì)增長(zhǎng)，56d以后收縮率增長(zhǎng)幅度則很小。

4.結(jié)語

（1）在砂漿中加入SWF-04型乳膠粉后，砂漿的抗壓強(qiáng)度低于基準(zhǔn)砂漿，且隨著摻量的增加而逐漸降低；在砂漿中加入消泡劑后，砂漿的抗壓強(qiáng)度高于基準(zhǔn)砂漿。

（2）綜合砂漿的收縮性能和折壓比，SWF-04型乳膠粉的摻量以0.05%為宜；此時(shí)砂漿的90d收縮值比基準(zhǔn)砂漿小132×10^-6m/m，而折壓比為基準(zhǔn)砂漿的1.20倍。

（3）在加入膠粉、消泡劑后，往砂漿中加入粉煤灰，盡管使砂漿強(qiáng)度降低，但可以較大程度增強(qiáng)砂漿折壓比，并減少了砂漿的收縮率，對(duì)砂漿的阻裂具有明顯效果。