低密度蒸压加气混凝土专用修补剂的制备

□文/张亚鑫 刘佳锐 丁海媛 刘锶锜

目前，随着国内外对建筑节能要求的不断提高，低密度蒸压加气混凝土制品因其质轻、保温、隔热、防火性能好等特点，已广泛应用于建筑物的外墙外保温体系中。然而，因其强度较低，在运输和施工过程中极易出现缺棱掉角、划痕、表面缺失等，影响产品的合格率和利用率。另外，施工过程中需要对产生的连接件、预埋件孔洞等材料破损处作填补处理。经研究制备了一种低密度蒸压加气混凝土专用修补剂，是以无机胶凝材料、填料砂、外加剂和其他矿物填料所组成的。它与其他砂浆成品相比，在满足标准要求的同时，硬化后具有和蒸压加气混凝土相似的质感。

1 原材料

1）无机胶凝材料。普通硅酸盐水泥、普通铝酸盐水泥、石膏基。

2）填料砂。河砂、水洗砂、石英砂

3）外加剂。保水剂和某种聚合物

4）其他矿物填料。碎粉、矿粉。

2 试验过程

按比例准确计量称取各种原材料，在搅拌机中依次加入填料砂、无机胶凝材料、矿物填料和外加剂充分搅拌均匀，形成低密度蒸压加气混凝土专用修补剂。施工时，按照水∶修补剂为1∶3的比例混合，搅拌3～5 min后使用，操作时间控制在2 h以内。

3 结果与讨论

3.1 无机胶凝材料的选择

对各种无机胶凝材料优缺点进行了分析，见表1。

表1 无机胶凝材料

续表1

因此，本文选择普通硅酸盐水泥，选择32.5白水泥和52.5白水泥做进一步的试验。

3.2 水泥用量对修补剂性能的影响

对不同用量的32.5白水泥和52.5白水泥进行了试验，掺量占修补剂总用量的比例为25%、30%、35%和40%。测定其28 d抗压强度见图1。

图1 28 d抗压强度随水泥掺量的变化

由图1可以看出，随着2种型号水泥掺量的增大，抗压强度均增大。其中：32.5白水泥掺量为35%时抗压强度已达到低密度蒸压加气混凝土的强度，再增加掺量成本增加，52.5白水泥掺量为25%时抗压强度已高于低密度蒸压加气混凝土的强度，而且硬化速度较快，不利于施工，因此选用32.5白水泥，其掺量占砂浆总用量的35%。

3.3 填料砂对修补剂性能的影响

研究了3种填料砂对修补剂性能的影响，包括河砂、水洗砂和石英砂，选择掺量为50%和55%，对每种砂进行试验，结果见图2。

掺量同等的条件下，用石英砂制备的修补剂抗压强度最高，水洗砂次之，河砂最低，因此，优先选用石英砂，而且2种掺量的抗压强度相差不大，选择掺量50%。

图2 填料砂对修补剂抗压强度的影响

3.4 外加剂用量对修补剂性能的影响

对外加剂涉及保水剂和某种聚合物掺料的其用量进行了试验比较，结果见图3和图4。

图3 保水剂对抗压强度的影响

图4 聚合物掺量对拉伸粘结强度影响

随着保水剂掺量的增大，抗压强度随之下降，这是因为保水性能好，意味着含水率大，所制得的修补剂强度变小。保水剂量小，修补剂流动性差，保水剂过大，修补剂的强度过低，因此我们选择保水剂占0.2%。聚合物掺量增大，拉伸粘结强度增大，在掺量为1%时，拉伸粘结强度和加气制品相匹配，故聚合物掺量为1.0%。

3.5 矿物掺合料种类对修补剂性能的影响

碎粉即蒸压加气混凝土制品废品经粉碎后的粉末状固体，比较矿物掺合料矿粉、碎粉单独使用和混合1∶1使用的效果，见表2。

表2 矿物掺合料种类 MPa

单独使用矿粉28 d抗压强度高达5.7 MPa，单独使用碎粉抗压强度仅0.9 MPa，1∶1混合使用时28 d抗压强度2.3 MPa，与低密度蒸压加气混凝土性能比较，复掺效果较好，因此选择复掺矿粉和碎粉。

3.6 修补剂性能

选用32.5白水泥35%、石英砂55%、保水剂0.2%、聚合物1.0%、1∶1的矿粉和加气混凝土碎粉8.8%制得的修补剂，性能指标见表3。

表3 修补剂性能指标

4 应用效果

将修补剂用于工程中，效果见图5和图6。

图5 修补前

图6 修补后

5 结论

32.5白水泥用量为35%，石英砂，用量为55%，保水剂用量0.2%；聚合物用量1.0%，1∶1掺合矿粉和加气混凝土碎粉制备的低密度蒸压加气混凝土专用修补剂硬化后具有和低密度蒸压加气混凝土相似的质感，施工效果良好。