保水增稠材料对干混砂浆性能影响的试验研究

李增高，彭昭胜，贾晓燕，胡金强

（1. 济南安顺达新型建筑材料有限公司，山东 济南 250014；2. 济宁兴邦建材有限公司，山东 济宁 272000；3. 青州弘岩工程服务有限公司，山东 潍坊 262500；4. 廊坊天盛环保建材科技有限公司，河北 廊坊 065000）

0 前言

普通干混商品砂浆所用细集料一般为天然砂，天然砂的使用必须经干燥、筛分、分级，河砂的干燥、筛分本身需要大量的能源，且筛分出不能利用的 4.75mm 以上颗粒也在一定程度上造成了浪费。随着国家对环境及自然资源保护的加强，考虑到天然砂正在枯竭的现状，以及天然砂干燥消耗大量能源的现实，机制砂的生产及在商品砂浆中的应用势在必行[1-2]。

机制砂是经机械破碎筛分而成，其颗粒尖锐粗糙且带有棱角，同时在其中不可避免地含有一定量的石粉，这是机制砂与天然河砂最明显的区别所在。目前，机制砂在普通砂浆中的应用研究比较欠缺[3-5]。

本文全部利用机制砂生产普通干混砂浆，研究保水材料膨润土和纤维素醚单掺和复掺对普通干混砂浆性能的影响。

1 原材料

（1）水泥为山东济南山水 P·O42.5 水泥，性能指标见表 1。

（2）粉煤灰为山东济南黄台电厂产Ⅱ级粉煤灰，性能指标如表 2。

（3）机制砂为石灰岩碎石机械破碎，其颗粒级配见表 3，性能指标见表 4。

（4）砂浆增稠保水材料膨润土（源自龙凤、汇源、光大、天同、东森五个厂家）和纤维素醚（包括宁津 2 种不同粘度纤维素醚，以及来自济南安顺达和泸州两个厂生产的纤维素醚）。

（5）水为饮用自来水。

2 试验方法及试验仪器

2.1 试验方法

表1 水泥物理和力学性能指标

表2 粉煤灰的物理性能

表3 机制砂的颗粒级配

表4 机制砂技术性能指标

所有试验均参照 JGJ/T 70—2009《建筑砂浆基本性能试验方法标准》，采用砂浆搅拌机进行搅拌，搅拌时间不少于 3min，砂浆立方体抗压强度测试试件的成型采用有底试模，养护为标准养护。

2.2 试验仪器

砂浆搅拌机，压力试验机，振动台，稠度仪，数显砂浆凝结时间测定仪，电热鼓风干燥箱，AL204 电子天平和 DJ 系列电子天平，两套砂浆保水性试验仪器等。

3 试验结果和分析

3.1 研究膨润土对干混砂浆性能的影响

首先研究不同厂家膨润土对干混砂浆性能的影响，以砌筑砂浆 M15 为例，纤维素醚使用上海惠广化工产（济南安顺达代理商），其砂浆各性能指标试验结果见表 5。

从表 5 可以看出：不同厂家膨润土对干混砂浆性能有所差别。综合其砂浆各性能和经济分析，选取东森厂家为主。然后在无纤维素醚条件下，以砌筑砂浆 M15为例，研究膨润土不同掺量对干混砌筑砂浆性能的影响，其试验结果见表 6。

从表 6 中可以看出：在达到规定稠度时，随着膨润土掺量的增加，其砂浆单方用水量逐渐增多，其砂浆保水性以掺量 10% 时的最好；其次，随着膨润土掺量增加，其砂浆抗压强度先增大后降低，当膨润土掺量 20%时的强度最高；因此，在实际生产中，控制其膨润土掺量在 10%～20% 之间。

3.2 研究纤维素醚对干混砂浆性能的影响

研究不同厂家纤维素醚对不同标号干混砂浆性能的影响，其各性能指标见表 7。

表5 不同厂家膨润土对 M15 干混砌筑砂浆性能的影响

表6 不同膨润土（东森）掺量对 M15 干混砌筑砂浆性能的影响

表7 不同厂家纤维素醚对干混砌筑砂浆性能的影响

表8 不同纤维素醚掺量对干混砌筑砂浆性能的影响

表9 膨润土和纤维素醚复掺对干混砌筑砂浆性能的影响

从表 7 中可以看出：不同厂家纤维素醚对干混砂浆性能影响很大，综合其性能和经济分析，选取上海惠广化工厂（济南安顺达代理商）为主。然后在无膨润土情况下，以砌筑砂浆 M15 为例，研究不同掺量纤维素醚对干混砌筑砂浆性能的影响，其试验结果见表 8 所示。

从表 8 中可以看出：在达到规定稠度时，随着纤维素醚掺量的增加，其砂浆用水量增多，砂浆保水性增大，砂浆抗压强度先增加后降低，根据其性能和经济分析，在实际生产中，选取纤维素醚掺量在0.05%～0.15% 之间。

3.3 膨润土和纤维素醚最佳比较的确定

根据膨润土和纤维素醚单掺对干混砌筑砂浆性能的影响，对两者复掺对干混砌筑砂浆性能的影响进行了研究，以便找到两者的最佳搭配，为保水增稠材料在干混砂浆中的应用打下基础，其两者复掺对 M15 干混砂浆性能的影响试验结果如 9 所示。

从表 9 中可以看出：膨润土和纤维素醚复掺要比两者单掺效果好，且成本较低，因此，确定膨润土和纤维素醚两者复掺来作为保水增稠材料的主要成分，并将此保水增稠材料应用于普通干混砂浆中。

4 结论

（1）不同厂家膨润土对干混砂浆性能影响不同，最终选取东森厂家的膨润土，且其膨润土最佳掺量在10%～20% 之间。

（2）不同厂家和不同粘度纤维素醚对干混砂浆性能影响也不同；根据纤维素醚掺量对干混砂浆各种性能影响，纤维素醚最佳掺量宜控制在 0.05%～0.15% 之间。

（3）膨润土和纤维素醚复掺要比两者单掺效果好，且成本较低；因此，以膨润土和纤维素醚两者复掺来作为保水增稠材料应用于普通干混砂浆中。