从砂的粒径着手探究干混砂浆企业自身研发稠化剂的可行性

郁磊

泗洪县建材有限公司（223900）

从砂的粒径着手探究干混砂浆企业自身研发稠化剂的可行性

郁磊

泗洪县建材有限公司（223900）

施工性是衡量普通砂浆优劣的重要指标，而砂是砂浆中最多的组份，砂的粗细程度直接影响砂浆的施工性。砂浆企业通过添加剂的掺入，让一些粒径区间不够好的砂能配制出施工性良好的砂浆，突破原材料的控制，降低企业的成本。

粒径区间；和易性；成本控制

0 前言

干混砂浆企业的生存靠的是过硬的质量、完善的售后服务和精益求精的成本控制，而这些决定企业生存的因素都受到砂浆成品施工性的影响。如果砂浆的施工性不好，施工人员便会起抵触心理不愿意使用，不仅延误工期还会占据大量的售后服务人员，企业的成本控制便无从谈起。

良好的施工性能依靠稳定的原材料、准确的计量和科学的配比。但是对于砂浆企业而言，水泥、粉煤灰、砂等原材料的供应品质受供应条件的限制，往往我们花费较高的费用却不能得到质量稳定可靠的原材料，甚至要经常更换原材料厂商来寻找合适的原料，这就为产品的质量稳定造成影响。

砂在干混砂浆中占有最大的比例，对成品砂浆的质量影响也较大,劣质的砂很难做出好的砂浆,而许多企业面临的困境就是优质砂的成本过高，满足不了正常的生产需要。那么在没有优质砂源的情况下，如何保证生产顺利进行呢?合理地调配是关键。

1 如何区分砂

《建设用砂》GB/T14684—2011按细度模数将砂分成粗、中、细三类。

在中砂区间内，粗点的砂配制出的砂浆，用水量及胶凝材料的需求量都比细点的砂要少，但是自身的价格也较高，而且随着资源的消耗，较粗的砂越来越少，越来越贵。砂浆企业只有选择较细的砂才能满足成本的要求，但就是这些细砂也面临禁采的境况。所以说，如何利用好细砂是摆在砂浆企业面前的大问题。

在实际生产中往往会遇到这种现象，两批砂的细度模数相同，含泥量相同，但是配制成砂浆后的和易性却相差很大。遇到这种情况我们可能会将这种差异归咎于称量系统或者是原材料的适应性，很难会想到可能这种差异就在这两种细度模数相同的砂之中。

针对相同细度模数的砂在生产过程中出现的巨大差异，我将砂的细度值重新表达一下，用三种相同细度模数砂的筛分析来突出其中的差异环节。如表1所示。

表1 相同细度模数砂的筛分析记录表

Y=(2.5 mm的分计百分数+1.25 mm的分计百分数+0.63 mm的分计百分数)÷（0.315 mm的分计百分数+0.16 mm的分计百分数）

由表1可以看出，当细度模数相同时，Y值并不一样，而不同Y值的砂拌和成砂浆后也有很大区别。如表2所示。

由表2得出：随着Y值增大，砂浆的用水量逐渐降低，稠度值逐渐增大，容重有降低的趋势；当Y值超过0.82时，砂浆的容重增大是由于砂变粗而孔隙率降低所致[1]。

表2 HPMC对不同Y值的砂浆的改善情况

在生产过程中,我们希望砂的细度模数在2.5以上，Y值大于0.8。因为用这类砂对稠化剂的要求比较低，甚至只用纤维素醚便可以达到施工要求，但是现实是砂浆企业比较依赖稠化剂厂商提供的稠化剂产品，因为自身的砂不是偏细就是粗细程度波动较大，在砂浆应用中施工质量得不到保证。这种依赖不仅关系到产品的成本问题，更制约着企业的发展。

2 如何配制稠化剂

纤维素醚提供砂浆的保水增稠性，对砂浆的和易性起至关重要的作用，也是应用最广泛的砂浆添加剂[2]。但是当砂的细度模数较小、Y值较低时，砂浆的用水量较大，光是纤维素醚是不能够改善砂浆和易性的，这就需要额外掺加一些物质来帮助提高砂浆的施工效果。

2.1 木质素磺酸盐类减水剂的添加

木质素磺酸盐类减水剂可以降低砂浆的拌和用水量，提高砂浆的和易性。

表3是不同掺量的木钠在相同加水量时对砂浆稠度的影响。

表3 不同的木钠（纯度50%～65%）掺量对砂浆稠度的影响

基准配比：水泥120，粉煤灰70，砂810，HPMC 0.2（加水量180，Y值0.82）

由表3可以看出，木钠的掺量在0.4时对砂浆的稠度提高最明显。但是在木钠掺量达到0.4而抹灰砂浆稠度较大时，容易出现浆料离析现象即“浆骨分离”，具体表现在“粘刀”和卸料筒倒不净，每次卸料都会有砂浆粘附在筒壁上。这是因为木钠的减水分散作用导致的。这种离析将导致砂浆的施工性大打折扣[3]。

2.2 引气剂的掺入

有很多学者认为砂浆稠化剂中不应该掺入引气剂，因为引气剂会导致砂浆强度降低，严重影响制品质量[4]。这种分析是有道理的，但是对砂浆企业而言，引气剂所带来的强度降低可以由水泥的量来弥补，其带来的砂浆施工性的提高却关系着企业产品的销量。因此，合理地使用引气剂是砂浆企业应该认真研究的课题。

表4是掺入十二烷基苯磺酸钠（纯度≥90%）对砂浆性能的影响。

表4 不同掺量的引气剂对砂浆的影响

基准配比：水泥120，粉煤灰70，砂810，HPMC 0.2（加水量180，Y值0.82）

由表4可以看出当十二烷基苯磺酸钠的掺量在0.1‰时，砂浆的稠度最大，容重也在比较合理的范围。当掺量大于0.1‰时,对砂浆和易性没有改善；当掺量在0.4及以上时，反而表现出强度损失的状况，容重显著降低。

2.3 减水剂和引气剂复配的效果分析

针对木钠和十二烷基苯磺酸钠的最优掺量进行复配，得出结果如表5所示。复配比例：木钠0.3‰，十二烷基苯磺酸钠0.1‰。

由表5对照表2可以得出：当Y值在0.82以下时，木钠的减水效果不够明显，但是砂浆的容重有了明显的改善，砂浆在施工时不会显得“湿重”和吃力，能有效提高施工进度。当Y值在0.82及以上时，控制好砂浆稠度便能稳定砂浆的施工性。

2.4 关于淀粉醚的添加

淀粉醚加入到砂浆中的作用是增加浆体稠度，提高抗流垂性能，给抹灰砂浆的施工带来方便[5]。但是当浆体本身的保水率或者稠度无法满足施工要求时，淀粉醚的这种功效也很难发挥。所以，砂浆企业在研发稠化剂时，应先考虑在合适的加水量范围内，砂浆拌合物的保水和稠度能否满足施工性，如果纤维素醚的增稠效果不明显或者浆体的抗流垂性能不够好，可以适当添加不超过0.1‰的淀粉醚。

表5 不同颗粒级配的砂对稠化剂的适用性

3 稠化剂的配制方式

干混砂浆企业自己研发的稠化剂必须满足自身的生产需要，在生产过程中，往往有不同型号的砂浆，当砂浆的强度要求变化时，水泥的用量以及胶凝材料的总量也会跟着变化。在砂的粒径区间不变而胶凝材料的用量频繁变动中，稠化剂是否能良好地适应显得尤为重要。如果纤维素醚、木钠、十二烷基苯磺酸钠和粉煤灰以固定比例混合，当胶凝材料的用量变化较大时，同比例调节可能达不到很好的效果，比方说我想降低砂浆的保水率，在降低纤维素醚掺量的同时,木钠和引气组分都降低了，砂浆的施工性不能很好的保证。为了解决这种由于复配方式带来的困扰，我认为将纤维素醚和另外两种分开和粉煤灰混合是比较合理的方法,即纤维素醚+粉煤灰稠化剂和木钠+十二烷基苯磺酸钠+粉煤灰稠化剂。干混砂浆生产线往往具有稠化剂仓和添加剂小料仓，将以上两种稠化剂混合好后分开存放，在生产时各自独立地添加对砂浆的质量控制更有优势。

4 总结

砂是砂浆中最多的组分，了解砂的性质便能为砂浆的应用提供帮助。干混砂浆企业在配制稠化剂时应注意：在选择砂时不能死板地凭借细度模数来评判砂的好坏，细度模数相同的砂，Y值不一定相同，配制成砂浆后的效果也不同。最好选择Y值在0.8～1.2之间的砂。当Y值大于1.2后，砂的粒径较粗，配置成的抹灰砂浆在施工时显得粗糙，颗粒明显；当Y值小于0.8时，砂的粒径较细，配制砂浆时需水量较大，纤维素醚的增稠效果不明显，和易性差。但是在砂浆中加入0.3‰的木钠和0.1‰的十二烷基苯磺酸钠可以提高砂浆的和易性，满足施工要求。并且此两种材料都有粉剂，非常适合干混砂浆企业自己配制稠化剂使用。如果感觉砂浆的和易性不够好，可以适当添加淀粉醚，在0.1‰的掺量不能满足和易性的需求时，不提倡继续增加掺量。稠化剂配制时将HPMC和其余两种分开和粉煤灰混合，从不同的物料仓投料，可以更好地控制砂浆质量。

[1]许仲梓,沈洋,等.低孔隙率砂浆的强度性能和孔结构[J].南京化工学院学报,1994,16(4)：12-16.

[2]张义顺,李艳玲,等.纤维素醚对砂浆性能的影响[J].建筑材料学报,2008,11(3)：359-362.

[3]兰自栋.聚羧酸减水剂与改性木质素磺酸钠复配应用研究[J].商品混凝土,2012(1)：31-33.

[4]权娟娟,王宁,等.引气剂对新拌砂浆性能的影响研究[J].硅酸盐通报,2015,34(9)：2681-2682.

[5]黄莉红,孙广荣,等.改性淀粉醚对新拌砂浆相关性能的影响[J].新型建筑材料,2014(5)：26-27.