浅谈抹灰砂浆添加剂及标准解读
2017-05-25朱立德陈晶
朱立德,陈晶
(1. 建筑材料工业技术监督研究中心,北京 100024;2. 建筑材料工业技术情报研究所,北京 100024)
浅谈抹灰砂浆添加剂及标准解读
朱立德1,陈晶2
(1. 建筑材料工业技术监督研究中心,北京 100024;2. 建筑材料工业技术情报研究所,北京 100024)
中华人民共和国建材行业标准《抹灰砂浆添加剂》(JC/T 2380—2015)于 2017 年 1 月 1 日起实施,本标准系国内首次制定。本文根据多年来对抹灰砂浆添加剂的研究和应用,对编制该标准的目的、制订原则、标准的主要内容及部分试验结果分析进行探讨。
抹灰砂浆添加剂;行业标准;标准制订
0 前言
抹灰砂浆添加剂主要改善砂浆的和易性、保水性,提高抹灰砂浆效率,减少落地灰,节约水泥。在抹灰砂浆中主要起到扩散水泥,乳化发泡,克服抹灰砂浆起壳、开裂,硬化后具有抗冻,防渗,耐久等作用[1]。现阶段市场上出现了“砂浆王”、“砂浆宝”、“砂晶岩”等抹灰砂浆添加剂产品,由于这类产品无任何国家及行业标准,现在市场上的品种数不胜数,品质优劣更是参差不齐,很难保证抹灰砂浆添加剂的使用就一定能起到积极作用,更何况盲目使用[2]。所以,制定抹灰砂浆添加剂行业标准十分必要。
根据工业和信息化部于 2016 年 7 月 11 日发布的中华人民共和国工业和信息化部公告(2016 年第 37 号),批准了JC/T 2380—2016《抹灰砂浆添加剂》行业标准。标准规定了抹灰砂浆添加剂的术语和定义、分类和标记、要求、试验方法、检验规则、以及标志、包装、运输和贮存、产品随性文件等。标准适用于专业生产厂生产的,用于建筑抹灰工程及其他用途的水泥基抹灰砂浆使用的添加剂。标准的实施日期为 2017 年 1 月 1 日。
1 标准制订的原则
《抹灰砂浆添加剂》建材行业标准的制定以规范统一抹灰砂浆添加剂的概念、性能指标为目的,为抹灰砂浆添加剂的发展提供统一的评判依据及标准。标准的编制过程中,遵从积极采用国内外先进标准原则、技术创新原则、与其他标准协调性原则、标准文本规范性适用性原则、突出产品技术性原则。在现有标准的基础上,针对抹灰砂浆添加剂特有的性能,制定出体现该类产品的技术指标。在符合国内抹灰砂浆添加剂行业的产品技术水平和应用的基础上,部分参考欧洲标准中的实验方法和测试手段。同时体现国内抹灰砂浆添加剂的普遍特性和性能优势,具有合适的覆盖面,技术指标内容如下:
(1)匀质性指标。抹灰砂浆添加剂的匀质性指标包括外观质量、堆积密度、密度、含水率、固体含量、pH 值。添加剂产品的匀质性,实质上是对产品质量稳定性的规定,因此本标准中对匀质性有如下标注“生产厂应在产品说明书中明示产品匀质性指标的控制值”。
(2)总碱量是表征抹灰砂浆泛碱性能关键指标之一,所以本标准需要规定小于生产厂最大控制值。
(3)受检砂浆的性能,掺抹灰砂浆添加剂的受检砂浆性能技术要求包括:a)真空保水率。现代建筑工程大部分使用蒸压加气混凝土砌块做为主体结构,但是加气混凝土砌块属于多孔结构,吸水量较大。如果抹灰砂浆保水性较差,上墙后必然失水严重,造成砂浆开裂、掉粉。所以保水率是抹灰砂浆添加剂一项重要的性能指标。b)凝结时间。保证工人具有充足的施工时间。c)稠度损失率。保证了抹灰砂浆的可操作性。d)抗压强度、拉伸粘结强度。保证抹灰砂浆强度性能的测试指标。e)收缩率。控制抹灰砂浆开裂、空鼓的技术指标。
考虑到国内生产制造技术及相关标准的情况,为最大限度地保证技术指标的合理性,对 10 种抹灰砂浆添加剂样品进行了技术指标确定性试验。
1.1 试验配合比
1.1.1 受检砂浆(掺标准型添加剂)配合比
将砂浆稠度均控制在 (95±5)mm 的用水量为受检砂浆的标准稠度用水量。水泥与标准砂的质量比为 1∶3,添加剂掺量采用生产厂家的推荐掺量。具体配合比见表 1。
表 1 标准型抹灰砂浆添加剂配合比
1.1.2 受检砂浆(掺缓凝型添加剂)配合比
将砂浆稠度均控制在 (95±5)mm 的用水量为受检砂浆的标准稠度用水量。其中,编号 K 和 L 以及 E 和 F 为按照比例混合后使用。具体配合比见表 2。
表 2 缓凝型抹灰砂浆添加剂配合比
1.2 保水率试验方法的确定
测定砂浆保水率的方法有两种,分别是真空保水率法(真空泵抽滤法,图 1)和保水性法(按 JGJ/T 70—2009 中规定的方法进行,图 2),为了选择更适合受检砂浆的试验方法,进行了对比试验,试验结果见表 3 和 4。
图 1 真空保水率仪
图 2 保水性仪
试验采用真空保水率和保水性的方法测定砂浆保水,其原理相同,但是试验的结果从表 3 和表 4 可以看出,真空保水率能更直观地反映出抹灰砂浆的保水性。由于保水性方法处于自然失水状态且静置的时间较短,即便每种添加剂的保水率存在着差异,仅凭滤纸如此短的时间内吸水,其剩余含水量也不会有太大的差异。相反的,真空法则是在强制状态下失水,且时间长达 20min,砂浆与负压条件争夺水分,所以更能体现出掺入不同添加剂的砂浆的保水性能的不同,也更能体现出各种添加剂的掺入使得抹灰砂浆在保水性能上的差异。综上,本标准确定用真空保水率法来测定掺抹灰砂浆添加剂的受检砂浆的保水率。
表 3 受检砂浆(掺标准型抹灰砂浆添加剂)真空保水率和保水性
表 4 受检砂浆(掺缓凝型抹灰砂浆添加剂)真空保水率和保水性
1.3 拌合物表观密度、含气量与抗压强度的关系
为了确定拌合物表观密度(按 JGJ/T 70—2009 中规定的方法进行,图 3)和含气量(按 JGJ/T 70—2009 中规定的方法进行,图 4)这两个性能指标是否都适用于本标准,进行了拌合物表观密度、含气量和抗压强度的对比试验,试验结果见表 5 和 6。
图 3 拌合物表观密度测定
图 4 含气量测定
表 5 受检砂浆(掺标准型抹灰砂浆添加剂)拌合物表观密度、含气量和抗压强度
表 6 受检砂浆(掺缓凝型抹灰砂浆添加剂)拌合物表观密度、含气量和抗压强度
从试验的结果(表 5 和表 6)中可以看出,受检砂浆的拌合物表观密度会随着含气量的增加而减少,试验结果显示,引入砂浆中的含气量越大,其砂浆抗压强度越小,反之亦然。受检砂浆的拌合物表观密度、含气量与抗压强度有着密切的关系:含气量越大,拌合物表观密度越小,抗压强度越小。为了不增加企业购置含气量测定仪的经济负担和测试项目,因此本标准只选用抗压强度进行表征。
1.4 施工凝结时间的探索试验
有些砂浆企业提出,“砂浆不用不硬,上墙就硬化”的概念。由于湿拌抹灰砂浆是预拌的拌合物,要考虑到从工厂到工地之间的运输时间,也要考虑由于大面积施工无法快速用完的存放问题,要求不能在使用之前已经凝结硬化。而湿拌抹灰砂浆上墙后,还要进行很多硬化后工作,如果时间过长则会极大影响着后续工序的进行,大大增加了施工用时。所以,在测定湿拌抹灰砂浆凝结时间的同时,也要充分考虑到在抹灰工程施工中的上墙凝结时间问题。从而给出施工凝结时间的性能指标,试验方法如下:
基底水泥砂浆块的制备,按照配合比:基准水泥∶标准砂∶水=1∶3∶0.5(质量比)。将制成的水泥砂浆倒入内径为135mm、高度为 30mm 的圆柱形硬聚氯乙烯或金属模具中,振动成型。成型 24h 后脱模,并放入 (20±2)℃ 水中养护6d,再在标准试验条件下放置 21d 以上,试验试样见图 5。试验前,应用 200 号砂纸或磨石将水泥砂浆试件的成型面磨平,备用。按 JGJ/T 70—2009 中 8 规定的测定方法进行凝结时间试验,试验前需在盛浆容器底部放置一个基底水泥砂浆块。
图 5 施工凝结时间基底砂浆块及试验试样
表 7 受检砂浆(掺干混抹灰砂浆添加剂)拌合物施工凝结时间和凝结时间
表 8 受检砂浆(掺湿拌抹灰砂浆添加剂)拌合物施工凝结时间和凝结时间
通过表 7 和表 8 的凝结时间与施工凝结时间所测得的数据进行对比发现,施工凝结时间与凝结时间相差不大,且趋势基本相同,不符合对实际情况的猜想。所以,本标准中没有采纳施工凝结时间性能指标。
2 标准的主要内容
本标准适用于水泥基抹灰砂浆使用的能改善砂浆工作性、保水性、粘结性、抗开裂性等性能的材料。按照产品性能分类:分为标准型(S)和缓凝型(R)。按照产品状态分类:分为固体和液体。具体内容及说明如下:
2.1 匀质性指标
抹灰砂浆添加剂的匀质性指标包括外观质量、堆积密度、密度、总碱量、含水率、固体含量、pH 值。添加剂产品的匀质性,实质上是对产品质量稳定性的规定,因此本标准中对匀质性有如下标注“生产厂应在产品说明书中明示产品匀质性指标的控制值”。匀质性指标应符合表 9 的要求。
表 9 匀质性指标[3]
2.2 受检砂浆的性能
掺抹灰砂浆添加剂的受检砂浆性能技术要求包括:真空保水率、凝结时间、拌合物表观密度、稠度损失率、抗压强度、拉伸粘结强度、收缩率。受检砂浆的性能应符合表 10。
3 部分试验结果
3.1 添加剂匀质性指标
10 种抹灰砂浆添加剂匀质性验证试验结果见表 11 和表12。
结果分析:10 个抹灰砂浆添加剂样品,其匀质性检测结果合格的有 10 个,占 100%。
表 10 受检砂浆的性能[3]
3.2 受检砂浆(掺标准型添加剂)技术指标
受检砂浆(掺标准型添加剂)验证试验结果见表 13。 7 个标准型抹灰砂浆添加剂样品中,真空保水率合格率为71%,凝结时间合格率为 86%,2h 稠度损失率合格率为100%,7d 抗压强度合格率为 71%,28d 抗压强度合格率为57%,拉伸粘结强度合格率为 71%,收缩率合格率为86%。全部项目均合格的样品编号是 B、C 和 G,占总样品合格率的43%。
表 11 抹灰砂浆添加剂匀质性验证试验结果(固体)
表 12 抹灰砂浆添加剂匀质性验证试验结果(液体)
表 13 受检砂浆(掺标准型添加剂)验证试验结果
3.3 受检砂浆(掺缓凝型添加剂)技术指标
受检砂浆(掺缓凝型抹灰砂浆型添加剂)验证试验结果见表 14。
在缓凝型中,真空保水率合格率为 67%,凝结时间合格率为 100%,2h 稠度损失率合格率为 67%,12h 稠度损失率合格率为 67%,7d 抗压强度合格率为 67%,28d 抗压强度合格率为 67%,拉伸粘结强度合格率为 33%,收缩率合格率为67%。按照以上结果分析,缓凝型抹灰砂浆添加剂全部项目均合格的样品编号是 K80,占总样品合格率的 33%。
表 14 受检砂浆(掺缓凝型抹灰砂浆添加剂)验证试验结果
4 结语
目前,国内的抹灰砂浆添加剂市场比较混乱,有些小厂家小作坊为了一时的经济利益,获取眼前私利,将还处于试验阶段的产品、况且又无国家及行业标准的情况下,盲目推向市场,造成建筑墙体抹灰面层与基层粘结不牢、脱层、爆灰、起砂、掉灰、空鼓、开裂等质量问题,常常因此引发商品房索赔,给工程带来很大损失。
抹灰砂浆添加剂是抹灰砂浆的技术核心。除了水泥质量、砂子级配和拌合物的质量的影响外,添加剂几乎决定了抹灰砂浆质量、使用性能,以及抹灰砂浆的成本。换句话说,抹灰砂浆是否能体现其自身的优势,其关键因素在于抹灰砂浆添加剂的使用。目前,市场上出现的添加剂无论是品种到质量都相差很大,没有相关的使用标准,常常会在使用的过程中感到无所适从。抹灰砂浆主要特点是用量大、价格低,质量指标以满足保水性和施工性能为主。国内用于抹灰砂浆的添加剂主要包括消化石灰粉类、纤维素醚类、以及以非石灰类无机材料为载体的保水增稠材料,如“微沫剂”、“砂浆王”、“砂浆精”等称号的添加剂。其中,消化石灰粉类添加剂,使用过多的话,大量碱元素和硫元素对环境的污染大,而且质量难以控制;纤维素醚类可以延缓水化,砂浆的开放时间也得到相应的延长,但是由于其价格相对高,在砂浆中的掺量少,计量控制难度大,难以在混合搅拌时分散均匀,因此会造成湿拌砂浆成本高、生产质量控制难度大的问题存在;新型的砂浆添加剂,可以使抹灰砂浆的凝结时间大大的延长,并且保水性好,综合价格低,在生产中易于控制而越来越多的被应用于抹灰砂浆中。
质量好的抹灰砂浆添加剂能显著提高了砂浆的强度,改善砂浆和易性、降低泌水率,提高抗冻性和抗渗性能。在砂浆中可起到取代石灰及降低水泥用量等作用。对降低工程成本、提高工程质量具有显著效果,因此具有较高的经济效益和社会效益,应该是国家鼓励使用的产品。
[1] 朱立德,徐海军,熊长鹏等.预拌砂浆企业生产技术人员实操培训教材[M].北京:中国建材工业出版社,2016.
[2] 郭群,陈晶,朱立德,等.砂浆实验及检测培训教材[M].北京:中国建材工业出版社,2014.
[3] JC/T 2380—2015.抹灰砂浆添加剂[S].
[通讯地址]北京市朝阳区管庄东里北楼 328 室(100024)
Discussing the building materials industry standards of Admixture for plastering mortar
Zhu Lide1, Chen Jing2
(1.Technical Supervision and Research Center of the Building Materials Industry, Beijing 100024; 2.Institute of Technical Information for Building Materials Industry of China, Beijing 100024)
The building materials industry standards "Admixture for plastering mortar"(JC/T 2380-2015) has been implemented on January 1,2017. This standard Es formulated for the fi rst time in China. This paper is based on the research and application of plastering mortar admixture for years, we put forErd several views about purpose, developing principles, main contents of the standard and some experimental results.
admixture for plastering mortar; the industry standard; standard-setting
朱立德(1983—),男,博士在读,主要从事砂浆方面研究、标准制定及检测。