自流平砂浆收缩的控制

2015-08-15

江西建材 2015年2期

自流平砂浆具有流平性较好、早期强度较高、铺设较为简易、施工较为快速等优点，在厂房、停车场、居室的地面建设中有着较为广泛的应用，发展前景良好。自流平砂浆地面存在自收缩与干燥收缩的情况，在地基对地面所产生的约束作用的影响下产生收缩应力，当收缩应力与水泥泥浆的抗拉强度相同是，就会导致地面出现开裂的情况。因此，对自流平砂浆的收缩进行控制有着非常重要的意义，能够降低地面出现开裂的几率，提高地面的质量。

1 自流平砂浆收缩控制的必要性分析

自流平砂浆的主要作用就是实现提供平整、坚固的地面或者是基底。自流平砂浆的主要优势包括:流动性较好、稳定性较好、施工较为简易与快速、工期较短、平整坚固等。当前，自流平砂浆主要应用在超市、停车场、厂房、车间等建筑中的地面铺筑工作中，有着非常强大的市场潜力。自流平砂浆在施工的过程中通常采用大面积施工的方式，在施工的过程中由于蒸发作用、水化反应等原因，会导致自流平砂浆出现收缩的情况，最终导致地面开裂，对地面的施工质量造成不良影响。

自流平砂浆的收缩主要包括两种类型，一种是自收缩，主要的原因是化学收缩引起的，另一种是干燥收缩，主要的原因是水分蒸发引起的。在对自流平砂浆的收缩进行控制的过程中，可以采用养护时间延长、水灰比减小、纤维掺入及使用减缩剂、膨胀剂等控制措施，本文主要多减缩剂与膨胀剂的收缩控制作用进行了分析。

2 自流平砂浆收缩的控制方法

在对自流平砂浆收缩进行控制的过程中，较为常用与有效的方法就是添加外加剂。在控制收缩的外加剂中主要包括减缩剂与膨胀剂两种，其中，减缩剂指的是实现砂浆中干缩值降低而不影响砂浆其他性能的外加剂，主要的组成包括聚醚有机物、聚醇有机物等;膨胀剂指的是在砂浆凝固的过程中在砂浆中产生可控制的膨胀的外加剂，以此来对砂浆出现的收缩进行补偿，主要的类型包括硫铝酸钙类膨胀剂、氧化钙类膨胀剂等。

2.1 减缩剂对自流平砂浆收缩的影响

2.1.1 减缩剂对自流平砂浆自收缩的影响

自流平砂浆的自收缩指的是在没有向外界失水的情况下，由于自流平砂浆内部相对湿度的减小而产生的收缩情况，随着水化速度的放缓而逐渐减小。不同的减缩剂的掺量对自流平砂浆自收缩的影响也是不同的。减缩剂掺量的百分比是相对于水泥含量而言的，当减缩剂的掺量为0%时，自流平砂浆在胶凝材料的作用之下具有水化相对较快的特点，容易在自流平砂浆凝结早期出现内部结构缺水的情况，导致孔液面饱和、蒸汽压与相对湿度降低，出现自流平砂浆自收缩增大的情况。将减缩剂的掺量不断增加，当减缩剂的掺量在2.0%之内时，随着减缩剂掺量的增加而实现了自收缩效率的不断减低，其中当减缩剂掺量为1.5%时自流平砂浆的自收缩率最小;当减缩剂的掺量高于2.0%之后，随着掺量的增加会出现自收缩率相对于掺量为2.0%以内的自收缩率略微增加的情况。

总体分析，减缩剂对自流平砂浆的自收缩有着非常有效的抑制作用。减缩剂能够对孔隙水的表面张力进行降低，从而使得毛细孔的收缩能力减低，对自流平砂浆的自收缩实现了有效的控制。随着减缩剂掺量的不断加大，在对其密封的条件下对水泥的水化作用起到了一直的作用，从而导致减缩剂对自流平砂浆自收缩的控制作用有所降低。

2.1.2 减缩剂对自流平砂浆干燥收缩的影响

减缩剂一方面能够实现自流平砂浆中孔隙水表面张力的降低，另一方面能够增大孔隙水的粘度，使水分子在凝胶体中的吸附作用强化，从而实现砂浆最终收缩值的降低。当减缩剂的掺量在2.0%之内时，自流平砂浆的干燥收缩率下降较快;当减缩剂的掺量大于2.0%之后，自流平砂浆的干燥收缩率下降幅度趋于平缓。从理论上进行分析，收缩率会随着孔隙水表面张力的降低而降低，而孔隙水表面张力又会随着减缩剂掺量的增加而下降，也就是说减缩剂掺量的增加会促进收缩率的减低。因此，减缩剂对干燥环境下的自流平砂浆收缩有着良好的控制作用。

2.2 膨胀剂对自流平砂浆收缩的影响

2.2.1 膨胀剂对自流平砂浆自收缩的影响

膨胀剂较为常用的类型为钙矾石类，将膨胀剂加入到自流平砂浆中，通过在自流平砂浆的微孔中形成膨胀性结晶水化物钙矾石来实现适度膨胀作用，从而在水泥水化与硬化的过程中对收缩应力进行抵消。从总体来讲，随着膨胀剂掺量的不断增加，自流平砂浆的自收缩率会不断降低。当膨胀剂的掺量一定时，在前期自流平砂浆的自收缩率降低幅度较小，到14天之后降低最为显著。主要的邝是钙矾石结晶体在生产的过程中需要大量的水，这就使得膨胀剂在发挥作用的过程中需要较长的时间，要等到一定时间之后才能够发挥明显的收缩补偿作用。随着膨胀剂掺量的不断增加，自流平砂浆的自收缩率呈现出不断降低的情况，但当膨胀剂的掺量超过8%之后，自流平砂浆自收缩率的下降幅度变缓。

2.2.2 膨胀剂对自流平砂浆干燥收缩的影响

在膨胀剂中，其膨胀源就是钙矾石，而在钙矾石生成的过程中需要大量的水才能够充分发挥膨胀剂的作用。随着水泥水化作用的不断进行，自流平砂浆中的水化物不断增多而自由水分却不断降低，这就导致了水泥水化与膨胀剂水化的过程中会对自由水分进行争夺的情况。同时，随着自流平砂浆自由水分地减少，其内部溶液的离子密度会不断上升，对膨胀剂成分的溶解的速率与程度都形成抑制作用，导致膨胀剂中膨胀组分的生成数量降低，从而对膨胀剂的收缩抵消作用造成影响。面对这种情况，在针对自流平砂浆的干燥收缩进行控制的过程中，需要进一步加大膨胀剂的掺入量。