机制砂对湿拌砂浆性能的影响研究

马啸

（武汉源锦商品混凝土有限公司，湖北武汉 430000）

0 引言

传统自拌砂浆因和易性差、质量难以保证、施工强度高、环境污染严重而受到严格限制。与传统的现场搅拌砂浆相比，预拌砂浆具有质量高、性能稳定、劳动强度低、环境污染小等优点，有利于文明施工，具有广阔的应用前景。预拌砂浆包括干混砂浆和湿混砂浆，其中干混砂浆也可称为干粉或干混砂浆，是由胶凝材料、细骨料、一些外加剂和添加剂等组成的固体混合材料。按一定比例经干混工艺制成干粉或颗粒状固体，散装或袋装运至施工现场，加水搅拌后可直接使用。干混砂浆品种繁多，如粘结砂浆、抹灰砂浆、砌筑砂浆等。它们被广泛使用。干拌砂浆现场拌水，使用灵活，使用几乎不受时间限制，存放期长，可随意使用。

1 湿拌砂浆的优点

①新砂浆可以长期施工，避免砂浆的大量浪费和工人搅拌增加造成的砂浆质量的大幅波动（由于新拌砂浆凝结时间短，工人的粗心会导致砂浆硬化结块造成浪费。为此，工人有时会在即将凝结干燥的砂浆中加入大量的水，在墙上搅拌，导致砂浆强度急剧下降，出现大量的塑性裂缝）；②工人掌握好批荡工作时间，因为新拌湿砂浆保水性好，收水时间相对较长，避免工人在使用新拌砂浆时需要准确掌握砂浆的收水时间，稍有漏收水时间就会造成砂浆难以搓平；③新型湿砂浆施工流畅，手感好，无须再次搅拌即可在地面长期保持良好的施工性能，可大大降低工人的劳动强度；④新型湿砂浆在基层表面具有较高的粘结强度，能在一定程度上降低墙体空鼓的发生率；在大型施工中，施工组织简单快捷，砂浆供应及时到位，可以避免现场搅拌效率低、混乱的情况。

2 湿拌砂浆的应用现状

福建省监管部门已出台《建筑用砂管理规定》，闽建建〔2018〕24 号和全志安建〔2013〕25 号，从这两个文件中可以看出，纯海砂已被严格禁止用于拌制湿混砂浆，而河砂资源日益枯竭，机制砂将更多地用于预拌砂浆。预拌砂浆是近年来备受关注和研究的环保材料。与传统砂浆相比，预拌砂浆具有质量更高、稳定性更好、工程效率更高、环保等优点。①湿拌砂浆品种丰富，能有效适应各种施工条件和要求，从而配制不同种类的砂浆，所以在一定程度上，湿拌砂浆能更好地满足不同工程施工的要求。如砌筑砂浆、抹灰砂浆、地面砂浆等；②产品性能优秀。湿拌砂浆在一定程度上实现工业化生产，机制砂的配比可以严格控制，保证湿拌砂浆的质量。此外，机制砂可以有效地用于完成湿混砂浆的制备，性价比也会相应提高；③具有绿色生产的特点，使用机制砂配制湿拌砂浆会减少原材料的损失；同时，湿混法还能大大抑制粉尘扩散程度，具有绿色生产的特点；④可以节省人工成本。湿拌砂浆由预拌砂浆厂提供，然后由搅拌机运输到指定地点，有效降低现场工人的劳动强度，大大提高施工效率。混凝土企业生产湿拌砂浆需要投入较少，但实际回报较大。一些混凝土生产企业可以在不增加新设备的情况下生产和制备湿拌砂浆，这对混凝土生产企业来说是一个很大的优势。预拌砂浆有两种：干混砂浆和湿混砂浆。从市场使用量来看，干混砂浆占很大比例，但近年来，湿混砂浆的增长速度很快。从现阶段来看，湿拌砂浆的应用研究还存在一些问题：一方面，天然砂资源有限，在沿海地区的使用受到限制，因此在湿拌砂浆中使用机制砂代替天然砂将是一种趋势；另一方面，配制试拌砂浆的主要原材料细骨料的细度，以及所用天然砂原材料的质量差异较大，抗拉粘结强度低于机制砂，会对砂浆质量产生一定影响；普通混合砂浆抹面干燥后粗糙。针对这些问题，本文研究三种不同细度模数的机制砂对湿拌砂浆稠度、保水性、和易性和收缩性的影响。

3 机制砂对湿拌砂浆的应用

3.1 减速器

考虑到运输过程中的不可控因素，包括湿拌砂浆在施工现场的储存时间比商品混凝土长得多，因此对砂浆的和易性、凝结时间和工作性能的稳定性都有一定的要求。因此，缓凝剂往往是湿拌砂浆中的重要添加剂。缓凝剂可分为有机和无机两类。目前，用于湿混砂浆的有机缓凝剂主要是羟基羧酸及其盐类。以葡萄糖酸钠和白糖为例，葡萄糖酸钠的缓凝效果随着其含量的增加而增强。在水化初期，由于葡萄糖酸钠的吸附、络合和润湿作用，限制C3S 的水化，阻止CH 的形成，降低水化热，延缓水化结构的形成。

3.2 纤维

湿混砂浆中使用的纤维可分为化学合成纤维和木质纤维。在湿混砂浆中加入适量不同长度的木纤维，可以有效提高砂浆的抗裂性和产品的触变性。木纤维可以明显增强砂浆的韧性和抗折能力，在很大程度上可以防止裂缝的产生。然而，木纤维对砂浆耐久性的影响仍需进一步研究。

机制砂JS4 配制的混凝土在透水性、氯离子渗透性和收缩性方面优于天然砂混凝土，而三种混合砂配制的混凝土在这方面不如天然砂混凝土。原因是天然砂TS1 和机制砂JS4 都属于中砂的范畴，具有厚度适中、级配良好的特点，而机制砂JS4 还含有丰富的石粉，有利于解决其他材料中混凝土孔隙较多的问题，制备的混凝土密实性更好，抗透水性自然提高。试验中提到的三种机制砂属于粗砂范畴，呈片状，可与天然特细砂充分混合。级配虽然可以优化，但不完全满足理想级配的要求，因此防渗性能较差。

4 机制砂的质量控制措施

4.1 严格控制母材的性能指标

机制砂的基材应为干净、坚硬、未风化和稳定的石灰石、白云石、花岗岩、安山岩、石英岩、辉绿岩、砂岩和玄武岩。不应使用泥岩、页岩、板岩和其他生产机制砂。母材必须按《铁路混凝土工程质量验收标准（TB 10424—2018）》的要求进行试验，监理单位应按标准试验要求对主要指标进行平行见证试验，特别是加强对母岩抗压强度、云母含量、硫化物和硫酸盐含量、碱活性等指标的测试，确保母材不含石膏、蒙脱石或云母等有害成分。当母材发生变化时，必须及时重新取样检查。当采用隧道道碴或路堑石料作为基底材料时，除满足质量要求外，至少每6 个月或当围岩等级变化或岩性目视变化时，应进行整个工程指标检测试验。

4.2 砂浆容器的使用也必须受到管制

①砌体施工时，必须使用砂浆桶。本条为强制性制度规定；②内墙抹灰施工，大空间的抹灰部位，如厂房、办公楼、住宅楼的客厅、卧室等，必须在清扫地面的基础上，在地面上铺铁皮（或厚油毡布）。铁皮的规格可以大于0。厚度375mm，宽度1000～1200mm，长度1500mm。含砂浆的铁皮要周转使用，要经济，有波纹和破损的铁皮要及时更换。并且抹灰工作完成后，预计会完工，所有的地面都会清理干净；③考虑到实际施工难度和工人操作的空间问题，对于厨房、卫生间、过道、管井等空间较小的房间。不强制采用垫铁的措施，抹灰前后地面必须清理干净，做到工完料净；④外墙抹灰施工时，在清理地面的基础上，在阳台、门窗洞口等转场口设置砂浆盆或铁皮。未经采取有效措施，严禁将砂浆直接倾倒在地板上。

5 结语

随着我国基础设施的不断扩大，许多地区的天然砂供应一直短缺，过度开采天然砂会对当地生态环境造成严重破坏。因此，用机制砂代替天然砂已经成为建材行业可持续发展的必然选择。机制砂因其母岩不同而具有不同的性质。机制砂的砂粒形状和尺寸对湿拌砂浆的性能有很大影响。因此，机制砂的深入研究对湿混砂浆的未来发展具有重要意义，研究不同种类机制砂岩石原料的生产工艺是生产优质机制砂的重要条件。机制砂岩的粒度分布、形状、石粉含量和特性对湿拌砂浆的推广和发展起着重要作用。