建筑工程中玻化微珠試驗性能影響因素

單洪亮

（民航機場建設(shè)工程有限公司，天津 3 000456）

1 原材料與試驗方法

1.1 原材料

本文中提到的玻化微珠保溫砂漿由水泥，玻化微珠顆粒，可分散乳膠粉，聚丙烯纖維和羥丙基甲基纖維素醚組成。以下是組成材料中的主要性能：

1）普通硅酸鹽水泥物理及力學(xué)性能試驗檢測指標：表面積3329cm2/g，密度3.07g/ cm3，初凝188min，終凝241min，抗壓強度3d 26.9MPa,28d 52.5MPa，抗折強度3d 5.02MPa 28d 9.34MPa。

2）物理試驗檢測指標：密度90kg/m3，粒度1.2 mm，耐火度1350℃，使用溫度1000℃，導(dǎo)熱系數(shù)0.035W/（m·k)，表面?；?95%，吸水率 30%

3）可分散乳膠粉物理技術(shù)指標：固含量99±1%，平均粒度80μm，堆積密度430±100g/L，PH 值6～8

4）聚丙烯纖維技術(shù)指標：拉伸強度500MPa，斷裂伸長率23%

1.2 試驗方法

本實驗成型方法按照GB/T 26000—2010 進行；干密度，抗壓強度和軟化系數(shù)試驗參照GB/T17671－1999《水泥膠砂強度檢驗方法》執(zhí)行；壓剪粘結(jié)強度是JG/T 283—2010《膨脹?；⒅檩p質(zhì)砂漿》進行；抗折強度按照行業(yè)標準JGJ/T70-2009 規(guī)定進行[1-3]。

2.基準配合比

在結(jié)合國內(nèi)相關(guān)研究和應(yīng)用實踐成果基礎(chǔ)上，依據(jù)保溫砂漿配合比設(shè)計方法，確定保溫砂漿的干料基準配合比。

質(zhì)量比：普通硅酸鹽水泥(P.O42.5)：硅藻土：重鈣粉：?；⒅椋豪w維素醚：可分散性乳膠粉=30%：30%：5%：30%：0.3%：4%。

3 試驗結(jié)果分析

通過對中部新城北起步區(qū)天津港泰成置業(yè)鑫隆苑工程、沁芳園苑一期工程、沁芳園苑二期工程、廣州南沙區(qū)郵輪母港二期工程等工程中保溫砂漿性能使用試驗方法、試驗數(shù)據(jù)研究統(tǒng)計結(jié)果分析[4-6]。

3.1 水灰比對保溫砂漿試驗檢測性能的影響

將保溫砂漿分四組是編號1、編號2、編號3、編號4，水料比分別是1.1、1.2、1.3、1.4，其余各材料用量不變。根據(jù)上述四組砂漿檢測的干密度，抗壓強度以及導(dǎo)熱系數(shù),進行測試，結(jié)果分析如下。

3.1.1 對保溫砂漿干密度的影響

圖1 展示了在各組水灰比下?；⒅楸厣皾{的干密度值。從實驗值看，當砂漿水灰比增加，干密度相應(yīng)降低。這主要是由于以下事實：當水泥含量恒定，砂漿在凝固和硬化過程中損耗水量基本不變。所以水灰比越大，砂漿中蒸發(fā)水越多，蒸發(fā)孔道就多，其干密度變小。

圖1 水灰比對保溫砂漿干密度影響

3.1.2 對保溫砂漿抗壓強度的影響

隨著水灰比的增加，砂漿抗壓強度分別是2.53MPa、2.26MPa、1.78MPa和 0.98 MPa.與編號1 試驗組相對比，其它三組砂漿抗壓強度明顯呈降低趨勢，具體實驗值分布情況見圖2。

圖2 水灰比對保溫砂漿抗壓強度的影響

試驗結(jié)果顯示，水灰比對砂漿抗壓強度值影響較大，主要是由于隨著水灰比的增加，砂漿在凝結(jié)硬化過程中蒸發(fā)水量也增加。?；⒅楸厣皾{，孔隙率不斷增加，導(dǎo)致抗壓強度降低。

3.1.3 對保溫砂漿導(dǎo)熱系的影響

圖3 為保溫砂漿水灰比與導(dǎo)熱系數(shù)測定值關(guān)系折線圖。經(jīng)測定4 組保溫砂漿導(dǎo)熱系數(shù)分別為 0.0862、0.0775、0.0703、0.0685 W/ (m·K)。從圖3可以得出，當水灰比增漲，砂漿導(dǎo)熱系數(shù)呈下降趨勢，主要原因是砂漿的水灰比增加，且砂漿孔隙率增加，并且氣體熱導(dǎo)率比固體熱導(dǎo)系數(shù)低。

圖3 水灰比對保溫砂漿導(dǎo)熱系數(shù)影響

3.2 膠粉對保潔砂漿性能的影響

將砂漿分四組分別是編號1、編號2、編號3、編號4，變量膠粉摻量分別是2%、3%、4%、5%，其余各材料用量不變。對四組砂漿分別進行抗壓強度以及壓剪粘結(jié)強度測試，結(jié)果分析如下。

3.2.1 對保溫砂漿抗壓強度的影響

圖4 能很直觀看出試驗結(jié)果，當砂漿中膠粉摻量增加時，砂漿抗壓強度也是在不斷變化。當膠粉摻量為2%、3%、4%時，砂漿抗壓強度是隨著膠粉摻量增加不斷增加，但是當膠粉摻量在5%，保溫砂漿的抗壓強度下降。從實驗結(jié)果來看，當保溫砂漿中膠粉摻量增加時，砂漿抗壓強度可能不一定增加。另外，從該測試結(jié)果還可以看出，當膠粉量在4%時，砂漿抗壓強度可以達到最大值。

圖4 膠粉對保溫砂漿抗壓強度影響

3.2.2 對保潔砂漿壓剪粘結(jié)強度的影響

圖5 是膠粉對保溫砂漿壓剪粘結(jié)強度影響折線圖，從圖中看到隨著砂漿中膠粉摻量增加，砂漿壓剪粘結(jié)強度一直增強。

圖5 膠粉對保溫砂漿壓剪粘結(jié)強度影響

試驗結(jié)果說明膠粉對砂漿粘結(jié)性和施工和易性有一定的影響。當膠粉摻量增加砂漿粘結(jié)性有明顯提高。

3.3 攪拌時間對保溫砂漿性能的影響

將保溫砂漿分為四組分別是編號1、編號2、編號3、編號4，對初始配合比下的四組保溫砂漿分別攪拌3min、5min、7min 和9min。對四組保溫砂漿分別進行稠度、濕密度、抗壓強度和抗折強度試驗，結(jié)果分析如下。

3.3.1 對保溫砂漿稠度的影響

圖6 為四組保溫砂漿的稠度測定結(jié)果，從圖中可直觀的看出隨著保溫砂漿攪拌時間的增加，保溫砂漿的稠度是在不斷增加的。

圖6 攪拌時間對保溫砂漿稠度影響

3.3.2 對保溫砂漿濕密度的影響

圖7 為攪拌時間對保溫砂漿濕密度影響折線圖，實驗結(jié)果顯示，當攪拌時間延長，砂漿濕密度呈上升趨勢。

圖7 攪拌時間對保溫砂漿濕密度影響

3.3.3 對保溫砂漿抗壓強度的影響

攪拌時間對砂漿抗壓強度試驗結(jié)果見圖8。試驗結(jié)果顯示，砂漿的攪拌時間和抗壓強度成正比關(guān)系。

圖8 攪拌時間對保溫砂漿抗壓強度影響

3.3.4 對保溫砂漿抗折強度的影響

和抗壓強度一樣，攪拌時間對保溫砂漿抗折強度影響也是成正比例關(guān)系，具體影響關(guān)系折線圖見圖9。

圖9 攪拌時間對保溫砂漿抗折強度的影響

3.3.5 對保溫砂漿軟化系數(shù)的影響

圖10 為攪拌時間對保溫砂漿軟化系數(shù)影響折線圖，從圖中折現(xiàn)變化趨勢來看，隨著攪拌時間延長，砂漿的軟化系數(shù)先是增加，之后呈下降狀態(tài)，因此攪拌時間對砂漿軟化系數(shù)影響并不顯著。

圖10 攪拌時間對保溫砂漿軟化系數(shù)影響

因此，從試驗結(jié)果來看，攪拌時間延長提高了保溫砂漿的稠度、抗壓強度、抗折強度和濕密度，但是對軟化系數(shù)并無明顯改變，其主要是因為長時間對保溫砂漿攪拌導(dǎo)致玻化微珠顆粒破損，這就使得在保溫砂漿中膠凝材料比例相對增大，因此提高保溫砂漿密度、抗折強度和抗壓強度。

4 結(jié)束語

通過實際工程研究實驗，研究水灰比，膠粉用量和攪拌時間對保溫砂漿性能的影響。通過改變單一因素進行實驗，得出測試結(jié)論：隨著砂漿中水灰比增加，保溫砂漿干密度，抗壓強度和導(dǎo)熱系數(shù)處于下跌趨勢，下降趨勢；另外，砂漿中膠粉摻量增加，保溫砂漿的壓剪粘結(jié)強度持續(xù)增加，而膠粉量為4%時，砂漿的抗壓強度達到最大值。隨著保溫砂漿攪拌時間延長，砂漿稠度，抗壓強度，抗折強度以及濕密度明顯增加，但對保溫砂漿軟化系數(shù)影響不明顯。影響?；⒅楸厣皾{的物理性能因素很多，例如憎水劑處理，纖維素醚用量，?；⒅橛昧康取１疚闹谎芯科渲械膸讉€因素。通過試驗找到保溫砂漿各個性能影響因素，可以得出保溫砂漿的最佳材料組成摻量，為保溫砂漿技術(shù)的發(fā)展奠定了研究基礎(chǔ)。