新概念湿拌砂浆开放时间的研究
蒋金明1,李从波2,陈均侨3,尧炼3
(1广州协堡建材有限公司,2广州大学,3广州浪淘砂建材有限公司,)
摘要:本文在砂浆凝结时间、可操作时间的基础上,创新地提出开放时间的概念。通过选取广泛应用于工程项目的新概念湿拌砂浆的配方体系,对湿拌砂浆的综合性能展开大量试验,得到了在开放时间内施工性能和力学性能的变化数据,科学分析和比较得出开放时间内四个指标的规范要求:表观密度变化率≦5%,稠度损失率≦30%,相对泌水率≦3%;28d抗压强度变化率≦15%且不小于设计强度等级。
关键词:新概念湿拌砂浆;开放时间;施工性能;力学性能;凝结时间
0前言
自2007 年以来,从中央到地方政府投入了大量的人力财力先后在一百多个城市推广预拌砂浆并取得了良好的进展。随着近几年,湿拌砂浆在广东地区的崛起,其成熟技术和应用推广成绩引起专家和行业关注。2014年上半年全国有17个省生产湿拌砂浆,产量为179.06万立方米,比上年同期增加31.33万立方米,同比增长21.21%。其中广东省生产114.43万立方米,占全国总量63.9%。预拌砂浆分为干混砂浆和湿拌砂浆,就全国范围而言,目前干混砂浆是预拌砂浆的主流,国家、行业和地方标准也主要针对干混砂浆,干混砂浆的技术水平也处于成熟阶段。然而,湿拌砂浆由于其质量稳定性受到担忧而一直受到忽略。随着近几年的湿拌砂浆技术体系逐步发展,湿拌砂浆的质量稳定性获得市场的认可。但是,湿拌砂浆的技术体系巩固和完善,需要行业人士和专家共同努力和探讨。
1 湿拌砂浆质量稳定性表征物理量的探讨
凝结时间是指预拌砂浆从加水拌和到具有一定强度的时间间隔,可分为初凝时间与终凝时间。初凝时间是指从预拌砂浆自加水拌和到预拌砂浆刚开始失去塑性的时间间隔。终凝时间是指从预拌砂浆自加水拌和到预拌砂浆完全失去塑性的时间间隔。
可操作时间则是指预拌砂浆加水搅拌好后到能施工而不影响其性能的最长时间间隔。
开放时间是一个描述砂浆拌合物施工性的新概念。自湿拌砂浆加水搅拌起,拌合物保持其施工及力学性能持续稳定的时间间隔。其表征湿拌砂浆从在搅拌站生产、运输到在工地存放、二次运输、抹灰操作的全过程的施工特征和力学性能的综合性指标。与凝结时间、可操作时间不同,开放时间能表述湿拌砂浆搅拌站集中生产、集中配送和工地现取现用的全过程的质量要求。
2 开放时间测试方法
在开放时间内,湿拌砂浆的性能指标通过下面四个指标反映:稠度损失率、表观密度变化率、相对泌水率和抗压强度变化率。
(1)砂浆稠度损失率按S=(S0-Sk)/S0 x100%,S—砂浆稠度损失率,%,精确到0.1%;S0—砂浆初始稠度,单位为毫米(mm);
Sk—设计开放时间测试的砂浆稠度,单位为毫米(mm);
(2)表观密度变化率按ρ=|ρk-ρ0|/ρ0
x100%,
ρ0—砂浆拌合物的初始表观密度(kg/m3);
ρk—达到设计开放时时砂浆拌合物的表观密度(kg/m3) ;
ρ—砂浆拌合物的表观密度变化率,%,精确到0.1%;
(3)相对泌水率按B=Vk /V x100%,
B—砂浆相对泌水率(%);
Vk—砂浆在设计开放时间时的泌水总量(ml);
V—在量筒内灌入的砂浆总量(ml)。
(4)抗压强度变化率按f=|f0-fk|/f0
x100%,
f—抗压强度变化率,%,精确到0.1%;
f0—砂浆初始抗压强度,单位为Mpa;
fk——设计开放时间测试的砂浆抗压强度,单位为Mpa。
3
开放时间指标的确定
以广州大学、广州浪淘砂和广州协堡创新地开发出“新概念湿拌砂浆”,并且依据建筑工程的实际需求,针对湿拌砂浆的生产及应用特性,在砂浆“凝结时间”的基础上,提出一个质量内控的新概念:开放时间。目前,新概念湿拌砂浆成功应用国内许多工程项目,如:广州东塔、广州新图书馆、广州富力金港城、万科府前一号、保利香雪山、华南碧桂园、广州亚运城房建三标(南区)、敏捷锦绣新天地、杭州之江时代中心等。开放时间的指标研究试验采用广泛应用工程项目的成熟湿拌砂浆配方体系,本实验方案的开放时间设计值为24小时。
3.1 原材料
水泥: PO42.5水泥,211kg/m3
砂:河砂,模数2.5,含泥量1.3%,1350kg/m3
石粉:105kg/m3
减水剂:LADOS 醚化聚羧酸LD-2010N 8kg/m3
调节剂: LADOS LD-10N 2kg/m3
水:250 kg/m3
3.2 试验方法和步骤
从湿拌砂浆加水搅拌完成后,从生产现场取10组15L砂浆拌合物分别装入密闭容器内,砂浆放置时间分别为0小时,2小时,4小时,6小时,8小时,10小时,12小时,16小时,20小时,24小时,按顺序编号:1,2,3,4,5,6,7,8,9,10。
稠度按JGJ/T 70《建筑砂浆基本性能试验方法标准》条款4规定的方法测定砂浆的稠度。测完稠度的砂浆应废弃,编号1的湿拌砂浆不需要搅拌,分别将编号2-10密闭容器内的全部砂浆拌合物(砂浆表面泌水不清除)用砂浆搅拌机搅拌30秒,测定全部编号砂浆的稠度。
表观密度按照JGJ/T 70《建筑砂浆基本性能试验方法标准》条款5进行试验;编号1的砂浆密度不需要搅拌,分别将编号2-10密闭容器内的全部砂浆拌合物(砂浆表面泌水不清除)用砂浆搅拌机搅拌30秒,测定全部编号砂浆的密度。
泌水量测试方法: 向1 L的玻璃量筒中填灌砂浆至1000
ml的刻度值,用海绵将1000 ml的刻度线以上量筒壁擦拭干净,然后用密封盖盖严,静置。每隔1小时,观察离析水的体积,到达24小时用合适的量筒测量量筒内离析水的总体积,精确到1ml。编号1的砂浆拌合物不需要搅拌,分别将编号2-10密闭容器内的全部砂浆拌合物(砂浆表面泌水不清除)用砂浆搅拌机搅拌30秒,然后按照上述方法进行泌水量测试。
凝结时间按照JGJ/T 70《建筑砂浆基本性能试验方法标准》条款8进行试验,分别将编号2-10密闭容器内的全部砂浆拌合物(砂浆表面泌水不清除)用砂浆搅拌机搅拌30秒,记录每组试样时间与贯入阻力值关系图。
编号1的砂浆拌合物不需要搅拌,分别将编号2-10密闭容器内的全部砂浆拌合物(砂浆表面泌水不清除)用砂浆搅拌机搅拌30秒,成型标准拉伸粘结强度试块。测试拉伸粘结强度按照JGJ/T 70《建筑砂浆基本性能试验方法标准》条款10拉伸粘结强度试验方法。
编号1的砂浆拌合物不需要搅拌,分别将编号2-10密闭容器内的全部砂浆拌合物(砂浆表面泌水不清除)用砂浆搅拌机搅拌30秒,成型标准抗压强度试块。测试抗压强度按照JGJ/T 70《建筑砂浆基本性能试验方法标准》条款9立方体抗压强度试验方法。
4 试验结果与分析
4.1 施工性能结果与分析
稠度大小在一定程度上能够反映砂浆和易性、施工性的好坏。从表1可以看出,在开放时间内,稠度变化趋势是逐渐下降,稠度在开放时间内最大变化率是18.8%,且稠度都大于80,根据施工经验,稠度80-100适合工地施工,砂浆容易上墙。另外,稠度结果证明醚化聚羧酸减水剂保水增稠的作用。
表1 稠度结果
放置时间,h
|
0
|
2
|
4
|
6
|
8
|
10
|
12
|
16
|
20
|
24
|
稠度,mm
|
103.5
|
103
|
97.5
|
94
|
95
|
93.5
|
91.5
|
94
|
90.5
|
84
|
5 结语
通过本试验数据的结果可以看出在开放时间内,性能稳定和成熟配方的湿拌砂浆的表观密度、稠度、相对泌水率和28d抗压强度变化趋势在科学合理范围内。通过实践得出开放时间的四个指标的规范要求:砂浆拌合物表观密度变化率≦5%,稠度损失率≦30%,相对泌水率≦3%;28d抗压强度变化率≦15%且不小于设计强度等级。
参考文献:
[1]
尤大晋,徐永红 预拌砂浆实用技术[M].北京:化学工业出版社,2010.12
[2]
GB/T25181-2010,预拌砂浆[S].北京:中国标准出版社,2010.
[3]
JGJ/T70-2009,建筑砂浆基本性能试验方法标准[S].北京:中国标准出版社,2009.
[4]
陈均侨,蒋金明等,预拌砂浆产业化新途径的探索(J),广东建材,2013.9.