有关湿拌砂浆重塑问题的试验与讨论
2016-12-07廖金梅于利刚
廖金梅于利刚
(1广东省建筑材料研究院;2广东省硅酸盐学会)
有关湿拌砂浆重塑问题的试验与讨论
廖金梅1,2于利刚1,2
(1广东省建筑材料研究院;2广东省硅酸盐学会)
湿拌砂浆的重塑是指当湿拌砂浆的稠度损失达到一定的程度,加水进行二次搅拌恢复至初始稠度的过程。关于湿拌砂浆是否能进行重塑的问题一直存在争议。通过试验研究了湿拌砂浆重塑后的各项性能指标变化。研究结果表明,进行重塑后的湿拌砂浆各项性能指标均发生明显变化,特别是14d拉伸粘结强度、28d抗压强度下降幅度显著。其中14d拉伸粘结强度下降幅度最大达到46.15%,28d抗压强度下降幅度最大达到55.43%。为保证质量和提高施工管理水平,在湿拌砂浆的使用过程中应当严格禁止湿拌砂浆的重塑。
湿拌砂浆;重塑
湿拌砂浆是在专业生产厂内将水泥、水、砂、矿物掺合料和各种功能性添加剂按照一定的比例一次性混合而成的混合物,与干混砂浆相比,无需再在施工现场二次加水混合搅拌,在节约资源、保护环境、提高工程质量等方面具有更为突出的优势。近年来湿拌砂浆发展迅速,据商务部数据统计,2015年全国生产湿拌砂浆产量为1361万吨,占全国预拌砂浆生产总量(7091万吨)的19.19%[1]。
限制湿拌砂浆发展的主要原因是生产技术水平。因为湿拌砂浆在加水拌合后需要经过运输、输送、工地现场存放等较长时间,而在这个时间内,湿拌砂浆必须要确保产品质量、施工质量不发生大的变化,即湿拌砂浆必须要有一个合适的保塑时间。广东的湿拌砂浆发展在全国处于领先地位,据统计2015年湿拌砂浆产量占预拌砂浆总量达到80%以上,抹灰砂浆、地面砂浆、砌筑砂浆基本上都是以湿拌砂浆为主,就是因为广东的生产企业很好地控制了湿拌砂浆的保塑时间,在保塑时间内湿拌砂浆的质量和施工性能都能得到保证。
从全国各地湿拌砂浆推广应用情况来看,湿拌砂浆能否进行重塑一直存在争议。湿拌砂浆的重塑是指当湿拌砂浆的稠度损失达到一定的程度,加水进行二次搅拌恢复至初始稠度的过程。湿拌砂浆受施工现场安排、天气等因素的影响,现场存放的时间过长,砂浆还没用完,但是稠度已出现较大幅度的下降,流动性变差,施工和易性受到严重影响。当出现这种情况,施工单位应如何处置剩余的砂浆?是加水进行重塑继续使用还是直接废弃?如果进行重塑,经历重塑之后的砂浆施工性能重新恢复,但是质量能否有保障,各项性能指标如28d抗压强度还能否保持较小幅度的变化?
2015年商务部流通业发展司下达了编制《湿拌砂浆生产与应用技术规程》标准的制定计划,标准制定的重点之一就是湿拌砂浆的保塑时间和重塑。本文通过重塑对湿拌砂浆各项性能指标的影响进行了试验研究,就湿拌砂浆是否能进行重塑的问题进行了分析和讨论。
1 相关标准中关于能否重塑的要求
目前预拌砂浆执行的标准主要是GB/T 25181《预拌砂浆》[2]。但在GB/T 25181《预拌砂浆》中,对于湿拌砂浆是否能进行重塑没有提出相应的要求。全国多个地区包括上海、天津、江苏、福建等都曾制定过预拌砂浆相关的地方标准或技术规程。在全国各地区的标准中,部分标准中规定湿拌砂浆是允许进行重塑的,而另一部分标准则没有提及湿拌能否进行重塑。
上海地方标准DG/TJ08-502-2012《预拌砂浆应用技术规程》[3]中6.2.5条规定湿拌砂浆允许重塑。标准条文如下:“重塑是指砂浆在规定使用时间内因工地原因造成稠度损失,使用时稠度达不到施工要求,在确保质量前提下,经现场技术负责人认定后,可加适量水拌和使砂浆重新获得原定的稠度。砂浆重塑只能进行一次。”
北京地方标准《预拌砂浆应用技术规程》DBJ01-99-2005[4]中规定预拌砂浆允许重塑。“重塑”的定义为砂浆在规定使用时间内(凝结前)稠度损失,达不到施工要求时,在保证质量的前提下,添加适量水拌合使砂浆重新获得原定稠度的过程。在8.2.2条规定重塑应在确保质量前提下,经现场技术负责人确认后进行。砂浆重塑只能进行一次。
江苏地方标准《预拌砂浆技术规程》DGJ32/J13-2005[5]中8.3.2条规定湿拌砂浆允许重塑,标准中重塑的定义为“重塑是指砂浆在规定使用时间内因需方原因造成稠度损失,使用时稠度达不到施工要求,在确保质量前提下,经现场技术负责人认定后,可加适量水拌和使砂浆重新获得原定的稠度。砂浆重塑只能进行一次。”
四川地方标准《预拌砂浆生产与应用技术规程》DB51/T5060-2008[6]中规定湿拌砂浆允许重塑,重塑的定义为“砂浆在规定使用时间内因温度等原因造成稠度损失,经技术确认后在不改变砂浆配合比的前提下,加入适量水拌合使砂浆重新获得原有稠度”。在7.1.8条规定,湿拌砂浆若需重塑,应在确保质量前提下,经现场技术负责人认定后,加适量水拌合使之重新获得原有稠度。砂浆重塑只能进行一次。
天津地方标准《预拌砂浆技术规程》DJ/T29-130-2010[7]中5.1.2规定湿拌砂浆重塑只能进行一次。
对于湿拌砂浆是否能进行重塑的问题,各地区标准意见不一,存在争议,并且关于湿拌砂浆重塑后的质量责任界定也没有提出相关的要求。通过对各地标准进行分析可以发现:
⑴重塑的目的是使砂浆恢复原有稠度。重塑的前提是确保质量。
⑵重塑只能进行一次。
2 对湿拌砂浆能否重塑的调研分析
针对全国现有标准对湿拌砂浆是否能进行重塑及重塑后的质量责任界定规定不一的现状,标准编制组为此于2015年11月向湿拌砂浆生产企业就湿拌砂浆能否进行重塑以及重塑后质量责任界定的问题进行调研。根据调研回函结果显示,回复的生产企业一致同意允许重塑,但进行重塑的方式和重塑后的质量责任界定的意见各有不同的看法。两家湿拌砂浆生产单位提出重塑应由生产单位提供进行重塑的技术指导文件,施工单位根据生产单位提供的技术指导文件进行重塑,重塑产生的质量问题由生产单位承担。一家生产企业认为必须在开放时间内,由生产单位指导,由施工单位实施并承担质量责任;另一家生产企业则认为确保砂浆质量的前提下,允许重塑,但没有明确重塑的方式和重塑后的质量责任界定。
从施工单位的角度,湿拌砂浆如果不进行重塑,会造成施工困难,降低施工效率,如果弃用更会造成浪费。而生产企业尽管担心重塑会对砂浆质量产生影响,但由于施工企业施工现场管理无法控制,重塑是事实上普遍存在的事实,不得不接受。
3 重塑对湿拌砂浆性能的影响
为了探索对湿拌砂浆进行重塑后的各项性能指标变化,标准编制组组织相关单位进行了试验。考虑到湿拌砂浆在实际应用中的情况,进行重塑基本是在施工现场实施,试验的安排分为室内标准试验条件和室外自然环境条件进行。试验结果表明,重塑后湿拌砂浆各项性能指标的变化和室内外条件下是一致的。由于篇幅有限,本文仅对标准试验条件下的结果进行分析。
3.1试验方法
试验室内温度为20℃至25℃,湿度≥50%。4组试验分别选用不同的湿拌抹灰砂浆配方,砂浆的初始稠度大于90mm,一次性加水搅拌后稠度达到试验要求,按JGJ 70-2009《建筑砂浆基本性能试验方法》分别测定湿拌砂浆的各项初始性能指标,包括稠度、保水率、表观密度、14d拉伸粘结强度、28d抗压强度、28d收缩率。湿拌砂浆的稠度试验频次见表1,当稠度下降超过35%时,立即加水进行重塑使湿拌砂浆达到初始稠度,测定重塑后的各项性能指标。
表1 湿拌砂浆的稠度试验频次
3.2结果与讨论
3.2.1重塑对保水率的影响
重塑前后保水率变化的结果见表2。试验发现,编号1、2两组试验重塑前后保水率变化不大,说明重塑对保水率变化影响较小。
表2 重塑对保水率的影响
3.2.2重塑对表观密度的影响
重塑前后表观密度变化的结果见表3。和重塑前的结果对比,重塑后4个不同配方的湿拌砂浆的表观密度有不同幅度的下降,下降幅度最大的达到7.54%。
表3 重塑对表观密度的影响
表观密度反映了砂浆浆体结构的密实程度。重塑后砂浆表观密度的变化说明砂浆浆体结构发生了较大的变化,这一变化可能会对砂浆的质量产生较大的影响。
3.2.3重塑对14d拉伸粘结强度的影响
重塑前后14d拉伸粘结强度变化的结果见表4。和初始14d拉伸粘结强度相比,重塑后的14d拉伸粘结强度下降幅度较大。编号2、4的下降幅度分别达到46.15%和37.93%。试验编号3重塑后的14d拉伸粘结强度还达不到砂浆设计的标准要求。14d拉伸粘结强度是预拌砂浆的一项重要性能指标,重塑后14d拉伸粘结强度大幅下降,将重塑后的砂浆用于建筑工程,会降低其上墙后与墙面的粘结强度,增加墙面起壳开裂、空鼓的概率。
表4 重塑对14d拉伸粘结强度的影响
3.2.4重塑对28d抗压强度的影响
重塑前后28d抗压强度变化的结果见表5。从重塑前后对比的试验结果来看,4组不同配方的28d抗压强度均有较大幅度的下降,下降幅度最小的达到28.35%,下降幅度最大的则超过初始强度的50%。因为稠度降低后,砂浆中的水泥逐渐开始发生水化反应,形成一定的水泥石框架结构,而水化反应是不可逆的,重塑必定会对已形成的水泥石框架结构造成破坏,导致强度大幅度下降。抗压强度作为预拌砂浆的一项重要性能指标,为保障湿拌砂浆的质量,应当限制对湿拌砂浆进行重塑。
表5 重塑对28d抗压强度的影响
3.2.5重塑对28d收缩率的影响
从表6可以看出重塑对28d收缩率的影响,重塑后湿拌砂浆28d收缩率虽然能符合产品设计的标准要求,但重塑前后变化率还是相差比较大。
表6 重塑对28d收缩率的影响
4 结论与建议
⑴重塑的目的是使砂浆达到初始的稠度,虽然可以恢复施工和易性,但重塑后的砂浆质量并不能得到保证,各项重要性能指标除保水率外都有较大幅度的变化,特别是拉伸粘结强度和抗压强度都下降明显,有的甚至达不到产品设计标准要求。试验数据显示,14d拉伸粘结强度下降幅度最大达到46.15%;28d抗压强度下降幅度超过28%,下降幅度最大的达到50%以上。因此为保障湿拌砂浆的质量,建议湿拌砂浆使用过程中禁止重塑。
⑵湿拌砂浆重塑的根本原因是湿拌砂浆的保塑时间得不到有效控制,或者是保塑时间过短,或者是保塑时间内湿拌砂浆质量不合格,本质上是湿拌砂浆的生产技术水平达不到要求。湿拌砂浆生产企业应该合理运用外加剂技术,根据施工的要求调节保塑时间。
⑶湿拌砂浆重塑的另一个原因是施工管理不规范。包括施工单位不能按施工进度合理安排湿拌砂浆进场,砂浆进场后存储不规范,施工组织不合理造成砂浆使用时间过长,以及施工人员不习惯使用湿拌砂浆等原因。严格禁止重塑既可以保证湿拌砂浆的施工质量,也可以有效促进施工组织管理的科学性。
⑷《预拌砂浆》标准在“术语和定义”中指出湿拌砂浆是“按一定比例,在搅拌站经计量、拌制后,运至使用地点,并在规定时间内使用的拌合物”,这个“规定时间”实际上就是保塑时间。但是标准中并没有保塑时间的技术要求和确定方法,因此有必要根据湿拌砂浆的这一技术特点制定有关保塑时间的要求和方法,只要湿拌砂浆的保塑时间符合要求,湿拌砂浆是不需要进行重塑的。●
[1]商务部流通业发展司.全国散装水泥绿色产业发展报告[R]. 2016.
[2]GB/T25181-2010,预拌砂浆[S].
[3]DG/TJ08-502-2012,预拌砂浆应用技术规程[S].
[4]DBJ01-99-2005,预拌砂浆应用技术规程[S].
[5]DGJ32/J13-2005,预拌砂浆技术规程[S].
[6]DB51/T5060-2008,预拌砂浆生产与应用技术规程[S].
[7]DJ/T29-130-2010,预拌砂浆技术规程[S].