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低收缩防水抗裂干粉砂浆的研究

发布日期:[2015-07-02] 点击次数:[]
新型墙体材料具有良好的社会效益和经济效益,然而在推广使用过程中,无论是承重墙,还是框架结构中的填充墙,普遍存在严重的墙体开裂和渗漏问题,严重影响了工程质量和正常使用,也严重制约了新型墙材的推广应用。因此,新型墙材的裂缝问题是大家关注的焦点,也是工程界迫切需要解决的问题 。
为了解决新型墙材砌体开裂这个问题,一是要从设计和构造上考虑;二是降低墙体材料本身的收缩率;三是采用与新型墙材相配套的砂浆。从目前现状看,采用首先种方法有一定效果,但要从根本上控制裂缝尚有一定困难,且增加施工难度和成本。第二种方法从理论上说是解决问题的关键,但在实施过程中难度更大。因此,研制和应用新型砂浆,改善砌筑砂浆的物理力学性能,提高墙体的抗裂能力,从而进一步达到控制裂缝的目的,是一条极其有效的途径,也是急待解决的课题。
已有研究表明:在普通砂浆中掺入聚合物乳胶可以明显改善普通水泥砂浆的主要缺陷,提高和易性、抗拉强度、粘结强度、抗裂和抗渗能力,以及耐候性能,降低其脆性,但砂浆的抗压强度通常严重降低,且随着聚合物掺量的增加而增大。我国直至20世纪60~70 年代才开始研究掺天然乳胶、丁苯胶乳、氯丁胶乳、氯偏胶乳和丙烯酸酯共聚胶乳的聚合物水泥砂浆,并在外墙喷涂、地下工程防漏、防潮及某些特殊工程上使用。目前,国内外常用纤维素醚作为水泥基复合材料的聚合物基外加剂,关键是纤维素醚实现了低聚灰比。纤维素醚的加入,可使砂浆的综合性能得以改善:一是增加砂浆的保水性,以甲基纤维素醚为例,基准砂浆的保水率为65%~70%,而加入甲基纤维素醚的干粉砂浆,在冬季保水率大于90%,夏季不低于85%;二是增加粘附力,特别是早期的粘附力;三是增加砂浆的工作性;四是提高砂浆的抗裂性;等等。但若在普通水泥砂浆中单掺纤维素醚,砂浆的抗拉强度、抗折强度、抗弯强度都是值并没有提高,反而下降。这主要是由于聚合物的掺入在砂浆中引入了大量的气泡,砂浆的孔隙率大大增加,从而使得砂浆的强度和耐久性下降。另一方面,聚合物的掺入使砂浆收缩大大增加。所以需采取一定的措施降低砂浆的含气量,提高砂浆的表观密度和密实度,并降低砂浆的收缩,从而提高砂浆的综合性能。
本研究借鉴建筑砂浆的现代化生产技术,从降低砂浆收缩和提高强度着手,研制砂浆复合添加剂,克服纤维素醚在单独使用时所造成的缺陷,提高新型墙材砌体的抗裂能力。
通过多种羟丙基甲基纤维素(以下简称HPMC)对砂浆流动性、保水性、强度、掺量和综合性能的对比试验,分子量为75000 的HPMC 比较合适。
纤维素醚的引气作用会增加砂浆的孔隙率,使得砂浆的抗拉强度、抗折强度、抗弯强度降低。所以在掺入纤维素醚的同时,引入消泡剂,以降低砂浆的含气量,提高强度和降低收缩。本研究采用自行开发研制的ZJD 固体消泡剂。
目前,粉煤灰和矿渣微粉(下称矿粉)是混凝土常用的矿物外加剂,在砂浆中应用,不仅可以提高砂浆的综合性能,而且有着积极的社会效益。单掺粉煤灰使砂浆的早期强度明显下降,但后期强度有较大增长,甚至超过不掺粉煤灰的砂浆。矿粉单独使用时,对早期强度影响不大,后期强度有很好的增长,但掺入矿粉后,砂浆的自收缩有可能增大,矿粉越细,自收缩越大。将粉煤灰和矿粉复合混磨,可以获得对砂浆性能的有效改善,而且粉煤灰和矿粉的二次水化作用物理填充作用可以提高砂浆的密实度。复合膨胀组元主要是为了减小砂浆的收缩。
复合掺合料由粉煤灰、矿粉、复合膨胀组元复合混磨而成。
在砂浆中引入聚合物和复合掺合料后,对砂浆的早期强度有一定的影响,为了弥补由此而引起的损失,考虑在砂浆中掺入很好减水剂。通过水泥适应性试验,选用固体粉状FDN-A 很好减水剂,减水率20%。
砂浆复合添加剂由
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