可再分散性乳胶粉对水泥胶砂流动度的影响

韩 风， 扈惠敏

(合肥工业大学 土木与水利工程学院，安徽 合肥 230009)

0 引 言

可再分散性乳胶粉是由聚合物乳液经喷雾干燥制成的，胶粉和拌和砂浆里的水混合搅拌之后，经过乳化分散，从而变成具有高稳定性的聚合乳液。可再分散乳胶粉遇水乳化分散，当拌和砂浆内部的水分蒸发之后，会在拌和砂浆内部形成聚合物薄膜，可以改善砂浆的各项性能[1,2]。胶粉颗粒之间有润滑效应，可以使拌和砂浆单独流动，胶粉还可以诱导空气，提高拌和砂浆的压缩性，从而改善拌和砂浆的施工和易性[3-5]，改善拌和砂浆的流动性[6,7]。流动度试验是通过一定配合比的水泥胶砂在规定振动状态下的扩展范围来衡量其流动性。

本文通过将可再分散性乳胶粉加入一定配合比的水泥胶砂中进行流动度试验来探究胶粉不同掺量对水泥胶砂流动度的影响。

1 试验方法及试验方案

1.1 流动度试验

流动度试验主要通过水泥胶砂流动度测定仪(简称跳桌)进行测定。跳桌跳动完毕，用卡尺测量水泥胶砂底面互相垂直的两个方向直径，计算平均值，取整数，单位为mm，该平均值即为该水量的水泥胶砂流动度[6]。

1.2 试验方案

1.2.1 原材料

(1)水泥：安徽长丰产海螺牌普通硅酸盐水泥，标号为P.O 42.5。

(2)砂：标准砂，质量为1 350 g。

(3)可再分散性乳胶粉：产地安徽，外观为白色粉末。其性质参数见表1。

表1 可再分散性乳胶粉的性质参数

1.2.2 试验参数

本试验中，水泥与标准砂的质量比为1∶3，水泥质量为450 g，胶粉采用外掺的方式;占水泥质量分别为0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、5%以及10%，以较低用水量为初始组，用水量逐渐增加直至水泥胶砂达到合适的流动度。

2 相同水灰比时的流动度

2.1 参照组(不掺胶粉)

首先进行不掺胶粉的水泥胶砂试验，测定达到合适流动度时的用水量，基础水量为202.5 mL，一组试验结束后继续加水，每次加水量为10 mL，试验数据见表2。

表2 不掺胶粉水泥胶砂流动度测定

通过测定，当用水量为212.5 mL时流动度较好，选定用水量为212.5 mL，即水灰比为0.47时的流动度作为参照组，试样试验前和试验后的试样形态如图1所示。

2.2 掺胶粉组

在确定水灰比为0.47时掺胶粉，掺量分别为1%、2%、3%，测定不同掺量下的水泥胶砂流动度，测定结果见表3。

表3 不同掺量胶粉水泥胶砂流动度测定

不同掺量胶粉在水灰比为0.47时的水泥胶砂流动度测定值变化如图2所示。

图2 水灰比为0.47时胶粉不同掺量下的水泥胶砂流动度

由图2可知，在相同水灰比条件下，即加水量相同时，胶粉掺量不同会使水泥胶砂的流动度发生明显变化。

3 相同流动度时的水灰比

在胶粉不同掺量条件下，通过改变用水量使水泥胶砂流动度达到参照组(不掺胶粉)水平，计算水灰比，研究掺加胶粉之后水灰比(用水量)的相对变化规律。

水泥质量固定为450 g，胶粉掺量分别为0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、5%以及10%。以较低用水量为初始组进行流动度测定，一组试验结束后继续加水，每次加水量为10 mL，直到该胶粉掺量下的水泥胶砂流动度达到参照组(不掺胶粉)时的流动度水平，计算该胶粉掺量下所用的水灰比。

(1)当胶粉掺量为0.5%时，掺胶粉的水泥胶砂流动度测定结果见表4。

表4 掺0.5%胶粉水泥胶砂流动度测定

由表4可知，当水灰比为0.47时的流动度达到参照组(不掺胶粉)时的流动度水平。

(2)当胶粉掺量为1%时，掺胶粉的水泥胶砂流动度测定结果见表5。

表5 掺1%胶粉水泥胶砂流动度测定

由表5可知，当水灰比为0.44时的流动度达到不掺胶粉时的流动度水平。

(3)当胶粉掺量为1.5%时，掺胶粉的水泥胶砂流动度测定结果见表6。

表6 掺1.5%胶粉水泥胶砂流动度测定

由表6可知，当水灰比为0.42时的流动度达到不掺胶粉时的流动度水平。

(4)当胶粉掺量为2%时，掺胶粉的水泥胶砂流动度测定结果见表7。

表7 掺2%胶粉水泥胶砂流动度测定

由表7可知，当水灰比为0.42时的流动度达到不掺胶粉时的流动度水平。

(5)当胶粉掺量为2.5%时，掺胶粉的水泥胶砂流动度测定结果见表8。

表8 掺2.5%胶粉水泥胶砂流动度测定

由表8可知，当水灰比为0.42时的流动度达到不掺胶粉时的流动度水平。

(6)当胶粉掺量为3%时，掺胶粉的水泥胶砂流动度测定见表9。

表9 掺3%胶粉水泥胶砂流动度测定

由表9可知，当水灰比为0.40时的流动度达到不掺胶粉时的流动度水平。

(7)当胶粉掺量为5%时，掺胶粉的水泥胶砂流动度测定结果见表10。

表10 掺5%胶粉水泥胶砂流动度测定

由表10可知，当水灰比为0.40时的流动度达到不掺胶粉时的流动度水平。

(8)当胶粉掺量为10%时，掺胶粉的水泥胶砂流动度测定结果见表11。

表11 掺10%胶粉水泥胶砂流动度测定

由表11可知，当水灰比为0.36时的流动度达到不掺胶粉时的流动度水平。

根据以上试验，胶粉不同下的掺量水泥胶砂达到相同流动度所用水灰比见表12。

表12 不同掺量胶粉水泥胶砂达到相同流动度所用水灰比

胶粉不同掺量下的水泥胶砂达到相同流动度所用水灰比随胶粉掺量变化如图3所示。

图3 不同掺量胶粉水泥胶砂达到相同流动度所用水灰比

由图3可知，胶粉不同掺量水泥胶砂达到相同流动度所用水灰比随着胶粉掺量的增加呈阶梯状下降，胶粉掺量越大，所用水灰比越小，即所用水量越少。

4 结 论

(1)在相同水灰比条件下，即加水量相同时，掺入胶粉会使水泥胶砂的流动度明显提高，但达到一定胶粉掺量后，水泥胶砂流动度变化不大。

(2)胶粉不同掺量下的水泥胶砂达到相同流动度时，水灰比随着胶粉掺量的增加呈阶梯状下降，胶粉掺量越大，水灰比越小，即所用水量越少，可见胶粉具有一定的减水作用。