砂浆外加剂与长龄期强度

马四军 （中牟宏源建设工程质量检测有限公司，河南郑州451450）

前言

目前建筑市场中砂浆外加剂种类繁多，在应用中其施工方便性得到砂浆外加剂用户的广泛认同，同时单位工程的参建方之间对掺加外加剂的砂浆长龄期强度存在争议。通过网络、图书馆查询发现除了生产厂家的产品说明和相关性较弱的标准规范，没有发现有关解决砂浆外加剂和砂浆立方体长龄期抗压强度的争议有指导性的论述，针对该状况，我们对砂浆外加剂的使用效果进行测试。得到如下初步结果。

1 检验简况

鉴于砂浆外加剂种类繁多，难以把有关砂浆长龄期强度的争议通过此次检验就得出具有普遍意义的结论。由此，本次检验立足于解决具体工地的具体问题，力求找出施工现场化解具有相似争议的思路。这次检验随机抽取了5个施工现场原材料，采用现场取材、现场成型试块的方法以贴近工程实际情况；采取统一成型条件和养护条件的方法，检验时间历经半年，对涉及3个品牌的外加剂、4个品牌的水泥、2种规格的砂配置的砂浆立方体试件，进行了龄期为1至4月砂浆立方体抗压强度变化状况的检验。目的在于服务施工阶段的质量管理，而小型单位工程的砌体工程施工周期以4个月左右具多。通过不同龄期砂浆立方体强度纵横向对比使试验数据具有指导作用。

1.1 原材料及试验用配合比

此次试验所用原材料要求具备以下基本条件：水泥和砂要有进场复试报告，砂浆外加剂应出厂资料齐全。试验配比采用水泥混合砂浆的施工配比中去除石灰膏然后用砂浆外加剂替代，砂浆外加剂的掺量按照产品合格证书推荐的掺量掺加。水泥、砂的掺量保持不变。

1.2 试验条件

中牟宏源建设工程质量检测有限公司自1989年至今在河南省建设厅和郑州市建委的监管下，技术资料、环境控制、养护条件、现场操作、试验对比、现行规范标准的执行情况等六方面均符合行业管理要求。自1998年至今在河南省质量技术监督局监管下，计量检定、测试能力和可靠性等条件和能力具备国家有关法律、行政法规规定的要求。标准养护室由恒温恒湿控制仪自动、分体挂壁式空调器和负离子增湿器进行恒温恒湿，经河南省计量科学研究院检定合格。压力试验机经河南省计量科学研究院检定准予作1级使用。

表1 原材料及配合比一览表

1.3 试验方法及试验结果

为了保障各龄期砂浆立方体抗压强度检验数据的可比性，确定试验中采取如下措施：所用原材料按照取样方法的要求在施工现场采集；同一试验配合比的砂浆立方体，采用一次搅拌完成的同批砂浆拌合物由专人制作成型；砂浆立方体由专人负责在标准养护室标准养护并监控养护环境；按照《砂浆力学性能试验方法》JGJ/T70-2009的要求，由专人用同一仪器进行砂浆立方体不同龄期抗压强度试验。 各组砂浆立方体抗压强度值见“各龄期强度统计表”。

2 试验结果分析

从本试验数据的强度龄期趋势看（见图1），在用相应检验批的砂浆外加剂、水泥、砂配制的砂浆试块强度试验中，砂浆立方体抗压强度值在四个月内是随着龄期的增长而增长的。

图1 时强曲线

3 应用状况分析

目前，砂浆在砌筑、抹灰施工中被广泛使用。为砂浆外加剂提供了广阔的应用空间，通过掺入外加剂改善砂浆的和易性、保水性、抗变形能力，简化施工操作，拓展适用范围等。能够显著提高社会效益和经济效益。但在外加剂的使用中一些工程现场对掺加外加剂砂浆的长龄期强度存在争议：其历史原因在于石灰质量不稳定，导致所配制的砂浆强度低、粘结性差，影响砌体工程质量，而且由于石灰粉掺加时粉尘大，施工现场劳动条件差，环境污染严重，不利于文明施工；而前些年，在用微沫剂替代石灰膏制作水泥混合砂浆的经验表明，砌体抗压强度较同强度等级的混合砂浆砌筑的砌体的抗压强度降低10%。而争议的现实原因在于应用中由于部分工程的原材料小批量采购而建筑面积相对较小增加了砂浆外加剂管理的成本，阻碍了对砂浆外加剂应用技术的深入认识，使争议得不到解决。通过本次试验为相关工程施工解除了一些争议，面对各不相同的外加剂产品和施工实际，在使用砂浆外加剂的工程中，通过加强对以下几个方面的管理可以化解争议，达到选好材料、用好材料、提高施工质量的目的。

表2 各龄期强度统计表

1)按施工需要选择外加剂，按规范要求验收外加剂。在砂浆中掺用的有机塑化剂、早强剂、缓凝剂、防冻剂等产品很多，但同种产品的性能存在差异，为保证施工质量，应对这些外加剂进行检验和试配符合要求后再使用；对引气型外加剂、有机塑化剂，尚应有针对砌体强度的型式检验，根据其结果确定是否适用。

2)取有代表性原材料试配，并随原材料性状变动调整。砌筑砂浆应通过试配确定配合比，若在外加剂和掺量均相同的情况下，气候差异、集料差异、水质差异、掺合料差异及掺加方法等方面的变化则应用结果会有差别，有可能引起对外加剂成分的调配和掺量的调整。而外加剂还存在与水泥相容性、适应性问题，当砌筑砂浆的组成材料有变更时，其配合比应重新确定。

3)根据外加剂的特性、状态调整搅拌工艺。为使物料充分拌合，保证砂浆拌合质量。搅拌时，粉状增塑剂掺入水泥中，液体或膏状增塑剂掺入拌合水中。先将干物料干拌至基本均匀，再加入拌合水至均匀。对不同砂浆品种分别按要求确定搅拌时间。砌筑砂浆的搅拌时间自投料完算起，应符合下列规定：水泥砂浆和水泥混合砂浆不得少于120s；水泥粉煤灰砂浆和掺用外加剂的砂浆不得少于180s；掺用有机塑化剂的砂浆，应为210s或按产品说明书的技术要求。

4)按照外加剂的特性确定试件保养措施。养护条件对于砂浆强度的增长有重要影响，对不同砂浆品种分别确定不同的养护方案，保证砂浆强度的正常增长。因为不同砂浆品种的标准养护要求不同：如砂浆试块应放入温度为（20±2）℃，相对湿度为90%以上的标准养护室中养护，混合砂浆、湿拌砂浆试件上面应覆盖，防止有水滴在试件上。

5)《砌体结构工程施工质量验收规范》GB50203-2011中要求各组分材料应采用质量计量，水泥及各种外加剂配料的允许偏差为±2%；砂、粉煤灰、石灰膏等配料的允许偏差为±5%。

6)如果在小型单位工程中使用砂浆外加剂，要解决原材料小批量采购和建筑面积的不匹配造成的管理成本增加问题，依照现有标准要求按照谁使用谁拌制的方法施工，难以降低砂浆外加剂质量的管理成本，建议有条件的地方对砂浆进行集中拌制供应，可有效降低建筑面积对砂浆外加剂采购批量的敏感度。

通过这次试验解决了具体工地的具体问题，消除了对掺有本地市场中常见外加剂的相关工程部位砂浆抗压强度变化趋势的争议；为存在类似争议的施工质量管理提出了解决思路。

[1]张昌叙等.砌体结构工程施工质量验收规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2011.1-33

[2]李荣等.砂浆力学性能试验方法[S].北京：中国建筑工业出版社，2009.1-17.

[3]方萍等.砌筑砂浆增塑剂[S].北京：中国标准出版社，2004.1-6.

[4]田培等.混凝土外加剂[S]北京：中国标准出版社，2009.1-17.