李建國

(山西省建筑科學研究院，山西太原 030001)

隨著建筑技術的飛速發(fā)展，對建筑節(jié)能環(huán)保提出了更高的要求，而預拌砂漿則是繼商品混凝土之后的又一大節(jié)能建筑材料。2007年國家六部委下發(fā)了《關于在部分城市限期禁止現(xiàn)場攪拌砂漿工作的通知》，目前全國已有127個城市開展砂漿“禁現(xiàn)”工作，這給預拌砂漿的發(fā)展帶來了前所未有的機遇［1］。與現(xiàn)場攪拌砂漿相比較，砂漿外加劑和摻合料的應用是核心技術，科學合理使用優(yōu)質砂漿外加劑和工業(yè)廢渣粉是保證干混砂漿耐久性好、性能高、成本低的重要手段。目前國內(nèi)生產(chǎn)普通干混砂漿的企業(yè)所使用的外加劑主要包括纖維素醚、可再分散乳膠粉和以膨潤土及鎂質粘土為載體的保水增稠材料等［2］。但纖維素醚價格高，膨潤土及鎂質粘土為載體的保水增稠材料保水效果較差，對強度也有較大的影響。本研究采用生產(chǎn)金屬鎂排出的廢渣，經(jīng)粉磨后作為載體輔以保水增稠組分和可再分散乳膠粉配制普通干混砌筑砂漿，該砌筑砂漿工作性和保水性得到了明顯改善，節(jié)約了生產(chǎn)成本，使干混砂漿真正達到節(jié)能環(huán)保的目的。

1 試驗用原材料及方法

1)試驗用原材料。水泥采用太原智海水泥廠生產(chǎn)的P．O42．5水泥，砂采用篩去5 mm以上的烘干河砂，磨細到220目的金屬鎂渣粉，粉煤灰為Ⅱ級灰，市售羥丙基甲基纖維素的粘度為12 000 MPa·s，市售可再分散乳膠粉。

2)試驗方法。根據(jù)JCJ/T 70-2009建筑砂漿基本性能測試方法和JG/T 230-2007預拌砂漿標準規(guī)定的試驗方法進行試樣制備和性能檢測;采用日本S-4800型掃描電鏡進行微觀結構分析。

2 試驗結果及分析

1)試驗配方及結果分析。通過大量試驗遴選出4個強度等級的干混砌筑砂漿配方，以1 t干混砌筑砂漿作為配方，水為1 t干混砂漿的用量。4個強度等級的配方和4個配方的性能檢測結果如表1，表2所示。由表2可以看出，4個強度等級的普通干混砌筑砂漿的保水率均達到91%以上，遠高于標準中88%的要求;凝結時間較現(xiàn)場攪拌的砌筑砂漿有所延長，這有利于保證施工的延續(xù)性;粘結強度也均有較大提高，而傳統(tǒng)現(xiàn)場攪拌的砌筑砂漿粘結強度都比較低，甚至達不到標準要求，對砌筑物的安全留下隱患;稠度和28 d抗壓強度均滿足施工、設計要求。

表1 不同強度等級干混砌筑砂漿試驗配方

表2 不同強度等級干混砌筑砂漿的性能

4個強度等級的普通干混砌筑砂漿拌合物的工作性能和長期性能均優(yōu)于傳統(tǒng)現(xiàn)場攪拌砂漿，這主要是由于鎂渣粉、粉煤灰與保水增稠組分纖維素醚、可再分散乳膠粉的復合疊加效應在一起作用。工業(yè)廢渣——鎂渣粉具有吸濕性強和潛在的活性，與粉煤灰的化學組成優(yōu)勢互補，其水化產(chǎn)物對后期強度和耐久性的貢獻較大，既降低了生產(chǎn)成本，又達到了節(jié)能降耗保護環(huán)境的目的，再加入少量的保水增稠組分使普通干混砌筑砂漿的保水率大大提高。

2)微觀分析。為了分析鎂渣粉輔以保水增稠組分和可再分散乳膠粉在普通干混砌筑砂漿中的作用機理，本試驗對4個強度等級的普通干混砌筑砂漿28 d的抗壓強度試件進行了SEM微觀分析，其試驗結果如圖1～圖4所示。

圖1 M5強度等級SEM微觀形貌

圖2 M10強度等級SEM微觀形貌

圖3 M15強度等級SEM微觀形貌

圖4 M20強度等級SEM微觀形貌

由圖1～圖4的SEM微觀形貌可以看出，干混砌筑砂漿硬化產(chǎn)物表面都布滿了細致較均勻的花紋狀晶須物質，形成了毛細管狀的細小空隙，結晶物之間無較大空腔，結構比較致密，結晶完好、均勻的多空隙、氣孔細小均勻的網(wǎng)狀結構，使得砂漿的內(nèi)部充滿水分，使得保水性大大提高;隨著強度等級的提高，膠凝材料用量的增加，砂漿硬化體變得越來越致密，硬化結晶物之間的毛細空隙也越來越短小，孔徑分布更加合理，結晶物質也越來越完整，都沒有出現(xiàn)比較大的缺陷，M5砂漿部分空隙較大，這與膠凝材料用量較少有關。由于加入鎂渣粉、保水增稠組分和可再分散乳膠粉使干混砌筑砂硬化體的微觀結構更加致密，也就解釋了4個強度等級的普通干混砌筑砂漿的物理性能優(yōu)于傳統(tǒng)現(xiàn)場攪拌砂漿。

3 結論與建議

1)利用鎂渣粉作為載體，輔以保水增稠組分和可再分散乳膠粉配制普通干混砌筑砂漿的各項性能指標均滿足相關標準要求，其保水率、工作性和耐久性均優(yōu)于傳統(tǒng)現(xiàn)場攪拌的砂漿。

2)該研究充分利用了工業(yè)廢渣作為干混砌筑砂漿的原料，既降低了生產(chǎn)成本，又保護了自然資源，達到了建筑環(huán)保節(jié)能的要求;為國家廣泛推廣使用干混砂漿提供了技術支持。

3)干混砂漿的廣泛使用勢在必行，但還需要專家學者更加深入的研究和相關政府部門在政策上的鼓勵和支持。

［1］李憲軍．工業(yè)廢棄物配制砂漿稠化粉的應用研究［J］．新型建筑材料，2012(2):95-97．

［2］于利剛，黃宏偉，侯蘭輝，等．新型干拌砂漿稠化粉的研究［J］．混凝土，2009(12):95-97．