機噴輕質(zhì)抹灰石膏砂漿的研制及應用

劉 震

蘭州新區(qū)圣廈建材有限公司 甘肅 蘭州 730300

隨著建筑建材業(yè)的高速發(fā)展，抹灰找平砂漿主要向著機械化、高質(zhì)量的產(chǎn)品發(fā)展。

機噴輕質(zhì)抹灰石膏，是以半水石膏和水泥作為膠凝物質(zhì)材料，經(jīng)過增添?；⒅?、添加劑復合而成的新型內(nèi)墻找平材料，采用機械噴涂的施工工藝，具有輕質(zhì)、保溫、隔熱、防火、隔聲、不空鼓、不開裂、收縮性小的優(yōu)勢，同時還可以一次成形，涂布率是普通水泥抹灰砂漿的5倍，有助于節(jié)約工期，降低施工成本，提高施工效率，是水泥抹灰砂漿的替代產(chǎn)品。

基于以上優(yōu)勢，機噴輕質(zhì)抹灰石膏砂漿也成為現(xiàn)階段研究和應用的熱點[1-2]，但西北地區(qū)機噴輕質(zhì)抹灰石膏發(fā)展滯后，市場應用少。因此本文結(jié)合當?shù)卦牧?，對機噴輕質(zhì)抹灰石膏砂漿的配方進行研究，并在西寧萬科城項目上使用。

1 研究目的

機噴輕質(zhì)抹灰石膏作為一種新型綠色環(huán)保墻體抹面材料，具備固化處理后微膨脹、防斷口開裂、黏結(jié)作用力強等優(yōu)勢，與此同時，搭配特殊專用噴涂機器設備，可以充分提高墻體建設施工的辦公效率。

機噴輕質(zhì)抹灰石膏的研制開發(fā)，在以傳統(tǒng)石灰砂漿和水泥砂漿為主的建筑裝飾裝修抹面中具有重大理論意義和現(xiàn)實意義。

西寧萬科城項目在西北地區(qū)率先使用機噴輕質(zhì)抹灰石膏，我司依托該項目，對機噴輕質(zhì)抹灰石膏進行了研究，填補了西北地區(qū)機噴輕質(zhì)抹灰石膏的市場，引領西北地區(qū)建材行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

2 研究內(nèi)容

機噴輕質(zhì)抹灰石膏相較于傳統(tǒng)抹灰石膏具有其自身特點，需要配合機械設備進行噴涂施工，所以需要較好的力學性能、流掛性能、施工性能。

為了能研發(fā)出滿足市場需要的機噴輕質(zhì)抹灰石膏，本課題在分析原材料特點的基礎上展開機噴輕質(zhì)抹灰石膏的分析研究，其主要內(nèi)容包括3個方面。

1）機噴輕質(zhì)抹灰石膏配合比設計研究：進行原材料性質(zhì)分析，對原材料的技術指標進行描述。在此分析的基礎上，確定機噴輕質(zhì)抹灰石膏的基本配合比，找到機噴輕質(zhì)抹灰上最優(yōu)性能的配合比組合。

2）機噴輕質(zhì)抹灰石膏施工性能和物理性能研究：利用水泥、重鈣、?；⒅楹屯饧觿└纳茩C噴輕質(zhì)抹灰石膏的施工性能和物理性能，得出水泥、重鈣、玻化微珠和外加劑的摻量。施工性能主要是可操作性和流掛性，物理性能主要為抗折抗壓強度。

3）機噴輕質(zhì)抹灰石膏的強度研究：在最佳配合比的基礎上對選擇輕集料品種配制而成的混凝土強度及強度發(fā)展規(guī)律進行試驗分析。

3 研究過程

3.1 原材料的選用

根據(jù)機噴輕質(zhì)抹灰石膏要求的質(zhì)輕、流掛性強、體積密度小以及其他結(jié)構特征，可以確定機噴輕質(zhì)抹灰石膏主要以石膏為骨料，輕骨料采用Ⅰ型?；⒅?，骨料與骨料間的填充料選用重鈣。為了增加其稠度，防止涂料流掛，可加入膠粉，延長緩凝時間，增加可操作性，可選用緩凝劑、纖維素和淀粉醚這幾種添加劑。

石膏性能：初凝時間8 min，終凝時間16 min，2 h抗折強度為2.4 MPa，2 h抗壓強度為3.7 MPa。

重鈣采用325鉬，淡黃色的重質(zhì)碳酸鈣。重質(zhì)碳酸鈣作為一種無機非金屬礦物材料，因原料來源豐富，價格便宜，具有無味、無毒、白度較高的特性，一般用作涂料的填充物質(zhì)材料。

?；⒅槭且活愃嵝圆Ａз|(zhì)溶巖天然礦物質(zhì)，通過特種專業(yè)技術全面處理與生產(chǎn)加工制造工藝，生產(chǎn)加工產(chǎn)生內(nèi)部多孔、表層玻化完全封閉的顆粒，具備輕質(zhì)、抗老化等優(yōu)勢，是一類具備高功能的全新無機輕質(zhì)絕熱物質(zhì)材料。本次研究課題里，應用Ⅰ型?；⒅樽鳛檩p質(zhì)物質(zhì)骨料，能夠大力提升砂漿的總和易流通性與自抗作用強度，減少降低材性自由收縮比例，提升產(chǎn)品的綜合整體性能，減少綜合生產(chǎn)加工成本。

玻化微珠符合GB/T 20473—2006《建筑保溫砂漿》標準技術要求，性能指標：干密度為268 kg/m，抗壓強度0.32 MPa，導熱系數(shù)為0.065 W/（m·K），線收縮率為0.26%，壓剪黏結(jié)強度為65 MPa。

水泥采用壽鹿山水泥股份有限責任公司生產(chǎn)加工的P·O 42.5級水泥，對物理力學作用功能展開測試，水泥的每一項標準滿足GB 175—2007《普通硅酸鹽水泥》的綜合質(zhì)量需求。作用功能標準：初凝時間為135 min，終凝時間為255 min，抗折強度3 d為5.0 MPa、28 d為7.5 MPa，抗壓強度3 d為27.5 MPa、28 d為45.6 MPa。

纖維素采用北京柏諾有限公司生產(chǎn)的纖維素BNE-1196，可以提高其與基體的附著性。

緩凝劑采用北京柏諾有限公司生產(chǎn)的緩凝劑BNE-7604，緩凝劑可以很好地控制石膏的緩凝時間，減少浪費，提高施工效率。

3.2 配合比確定

材料的性質(zhì)具備代表性，研究才具有借鑒意義，因此本課題針對選用的石膏、水泥、重鈣、細骨料、玻化微珠、外加劑等原材料進行性質(zhì)分析，在此基礎上初步確定了配合比，如表1所示。

表1 基礎配合比單位：kg/t

3.3 試配過程

為了更好地滿足機噴輕質(zhì)抹灰石膏的施工要求，分別從加入機制砂、改變玻化微珠摻量、改變添加劑摻量3個方面對基礎配合比進行優(yōu)化調(diào)整，經(jīng)過反復多次試驗得出最優(yōu)配合比。8次典型試配比見表2。

表2 試配配合比匯總單位：kg/t

3.4 檢測方法

3.4.1 細度測定方法

從密封容器設備里取出500 g的試驗試樣，放入到電熱鼓風干燥箱設備里，在（40±2）℃下烘干處理到恒量（烘干處理時間相隔1 h的綜合質(zhì)量差，不大于1 g即為恒量），并且在干燥器中冷卻處理至室溫。把試驗試樣按照如下操作應用步驟持續(xù)進行2次評定：

1）準確稱量（50±0.1）g試驗試樣，倒入帶有底篩的1.0 mm的方孔篩里，蓋上篩蓋，按照GB/T 17669.5—1999《建筑石膏 粉料物理性能的測定》要求展開測試試驗。

2）準確稱量（50±0.1）g試驗試樣，倒入帶有底篩的0.2 mm的方孔篩里，蓋上篩蓋，按照GB/T 17669.5—1999《建筑石膏 粉料物理性能的測定》要求進行試驗。

3.4.2 凝結(jié)時間的測定

凝結(jié)時間的調(diào)試過程都根據(jù)GB/T 17669.4—1999《建筑石膏 凈漿物理性能的測定》要求展開，制造抹灰石膏的時候，根據(jù)GB/T 28627—2012《抹灰石膏》要求來展開。

3.4.3 強度的測定

機噴輕質(zhì)抹灰石膏的作用強度主要包含：抗折作用強度與抗壓作用強度，作用強度的評定根據(jù)GB/T 28627—2012《抹灰石膏》要求展開，試件有效尺寸是40 mm×40 mm×160 mm，測試在養(yǎng)護室下7 d的強度。

干燥養(yǎng)護條件為溫度（20±2）℃，濕度（50±2）%的養(yǎng)護室。干燥強度的測定方法：試件在成形24 h后進行拆模，拆模后放置于養(yǎng)護室養(yǎng)護7 d，然后將試件放入溫度（40±2）℃的電熱鼓風干燥箱中干燥至恒重，干燥的試件在實驗室條件下冷卻至室溫，再進行抗折強度與抗壓強度測定。

3.4.4 保水率的測定

機噴輕質(zhì)抹灰石膏保水率指的是新拌漿體在可吸收的基底上，經(jīng)過毛細作用后所能保住的水量百分比。其測試方法按照GB/T 28627—2012《抹灰石膏》要求進行。

3.5 檢測結(jié)果

不同配合比主要性能檢測如表3所示。

表3 不同配合比主要性能檢測

3.6 試驗結(jié)果分析

1）在控制?；⒅?、水泥、添加劑不變的情況下，分別加入摻量20%、30%的機制砂（0～0.6 mm）。從表3可以看出機噴輕質(zhì)抹灰石膏的抗折、抗壓強度明顯增強，但體積密度也隨之增加。

2）從表3可以看出，隨著玻化微珠量的增加，機噴輕質(zhì)抹灰石膏的抗折、抗壓強度在降低，體積密度也隨之相應減小。

3）減少纖維素和緩凝劑用量時，機噴輕質(zhì)抹灰石膏的抗折、抗壓和拉伸黏結(jié)強度變化不大，保水性稍微增加，施工性能改善。

4）綜合分析得出加入少量機制砂，玻化微珠摻量控制在8%左右，纖維素增至0.002%、淀粉醚為0.001%時，其主要物理性能良好，可操作性強。得出最優(yōu)配合比為試配8。

3.7 工程應用

根據(jù)試驗數(shù)據(jù)，采用玻化微珠摻量為8%，機制砂為5%的機噴輕質(zhì)抹灰石膏砂漿配方，配制1 t機噴輕質(zhì)抹灰石膏砂漿，經(jīng)檢測，砂漿的抗壓強度、拉伸黏結(jié)強度等指標均符合標準GB/T 28627—2012《抹灰石膏》的要求。試制的輕質(zhì)抹灰石膏砂漿在西寧萬科城二期項目商品房內(nèi)墻進行噴涂施工，效果良好。

施工專業(yè)工藝操作流程：基層全面處理→加網(wǎng)格布處理→設立灰餅→沖筋處理→復筋修筋處理→機械設備噴涂輕質(zhì)石膏抹灰處理→扁靠尺收平處理→修補處理→清潔處理。采用該工藝可以有效修復線槽，減少返工，施工便捷、節(jié)省工時和材料，施工效率高。

4 結(jié)語

1）通過在機噴輕質(zhì)抹灰石膏里加入少量的細砂（0～0.6 mm），在不改變機噴輕質(zhì)抹灰石膏的物理性能下，有效地提高了機噴輕質(zhì)抹灰石膏的施工性能。

2）機噴輕質(zhì)抹灰石膏里改變添加劑摻量，可以提高機噴輕質(zhì)抹灰石膏的抗流掛性，有利于用機械噴涂技術的可操作性。

3）機噴輕質(zhì)抹灰石膏利用機械噴涂方式，可以有效提高施工效率，減少施工成本，促進西北地區(qū)綠色建材高質(zhì)量發(fā)展。