木質(zhì)磺酸鈣改性制備復(fù)合砂漿外加劑的研究

　　1 前言

　　砂漿外加劑以微小的摻入，不但可以提高砂漿的工作性能和施工質(zhì)量、加快施工進(jìn)度，而且可以提高砂漿的強(qiáng)度或節(jié)約水泥、石灰膏，保護(hù)環(huán)境，因此應(yīng)用范圍越來越廣泛。目前。施工所用的砂漿外加劑主要是引氣型外加劑，并以松香樹脂類和合成表面活性劑等兩類砂漿塑化劑為代表。隨著新型墻體材料的開發(fā)與應(yīng)用，對砌筑砂漿提出了更高的要求。以普通混凝土小型空心砌塊、蒸壓灰砂磚及粉煤灰加氣混凝土砌塊所用的砌筑砂漿為例，除了要求具有較高的強(qiáng)度外，還應(yīng)具有良好的工作性、粘結(jié)性和耐久性。而使用普通的砌筑砂漿和傳統(tǒng)的砂漿外加劑難以滿足上述要求。本文針對某砂漿外加劑生產(chǎn)企業(yè)現(xiàn)有產(chǎn)品進(jìn)行更新?lián)Q代，以木質(zhì)素磺酸鈣為主要原料，制備優(yōu)質(zhì)、低成本的砂漿外加劑，生產(chǎn)適用于普通混凝土小型空心砌塊、蒸壓灰砂磚及粉煤灰加氣昆凝土砌塊的砂漿外加劑。

　　2 試驗(yàn)原材料

　?、賶A性木質(zhì)磺酸鈣，外觀：深竭色顆粒；產(chǎn)地：湖南；

　?、谒上?，產(chǎn)地：湖南、江西；

　　③ 氫氧化鈣，燒堿，工業(yè)硫酸，碳酸鈉，硫酸鈉，磺酸，二乙醇胺。三乙醇胺；

　?、?表面活性劑(fas、aes、mes、las、bx—10)，保水劑：羧甲基纖維素(cmc)、羥乙基甲基纖維素(hemc)以及羥丙基甲基纖維素(hpmc)，消泡劑；

　?、萏沓淞稀⑽絼汉Ｅ菔?，產(chǎn)地：湖南寧鄉(xiāng)縣、湘潭縣；粉煤灰，產(chǎn)地：株洲電廠；

　?、?水泥：韶峰牌425普通硅酸鹽水泥；

　?、?中砂：細(xì)度模數(shù)2.6；

　?、?水：飲用水。

　　3 試驗(yàn)方法

　　3.1 試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

　　參考湖南省地方標(biāo)準(zhǔn)(砂漿外加劑)(暫定)dbj／t-2002，結(jié)合建筑工程施工實(shí)際操作情況選擇配合比

　　3.2 外加劑的研制

　　3.2、1 母劑的制作工藝(見圖1)

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　　3.2.2 產(chǎn)品制備

　　將母劑按照一定的比例與添充料、吸附劑混合，得粉狀產(chǎn)品。

　　3.3 砌筑砂漿試驗(yàn)

　　3.3.1 砂漿配合比

　　針對應(yīng)用較為普遍的灰砂比1.6～1.2左右m2.5、m7.5砌筑砂漿，其工作性能差的情況，試驗(yàn)選擇的水泥砂漿配合比----空白試驗(yàn)：水泥：中砂=1800g：14370g；摻外加劑砂漿試驗(yàn)：水泥：中砂：外加劑=1800g：14370g：3.6g(水泥重量的0.2%)。

　　3.3.2 砂漿試驗(yàn)

　　為比較所配外加劑的性能，試驗(yàn)室砂漿攪拌采用人工攪拌。初步分析外加劑的工作性能。砂漿稠度試驗(yàn)取兩次試驗(yàn)結(jié)果的算術(shù)平均值。分層度試驗(yàn)取兩次試驗(yàn)結(jié)果的平均值作為所測砂漿的分層度值。砂漿抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)采用無底模、尺寸7.07cm×7.07cm×7.07cm 的試模，以6個試件測值的算術(shù)平均值為該組試件的抗壓強(qiáng)度值。

　　4 試驗(yàn)結(jié)果與討論

　　4．1 砂漿的工作性

　　工作性是評價砂漿性能的重要指標(biāo)，也是試驗(yàn)室砂漿外加劑試配的首要任務(wù)及衡量研制方案成功與否的標(biāo)志。砂漿的工作性能主要指砂漿的稠度及保水性。

　　4.1.1 砂漿的稠度

　　試驗(yàn)中砂漿的稠度在水泥用量和種類、砂子粗細(xì)以及攪拌時間相同的情況下。與用水量多少、外加劑的品種和質(zhì)量有關(guān)。由表1可以看出：

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　　① 砂漿空白試驗(yàn)(編號1)沉入度為33mm，砂漿的工作性能差，不易鋪展、操作費(fèi)力，外加水量增加，泌水明顯。不能滿足施工要求；

　?、谠a(chǎn)品配方未對堿性木質(zhì)磺酸鈣進(jìn)行改性。采用磺酸中和以碳酸鈉調(diào)整ph值。產(chǎn)品對砂漿的工作性能改善效果不明顯，在未減水情況下，泌水較明顯；減水率10.5%時其沉入度僅為35mm(見表1編號2)。使用效果和經(jīng)濟(jì)效益不明顯；

　?、?由表1中可看出，加入試配的各種外加劑后，沉入度增加較為明顯，范圍在63mm～102mm 之間。沉入度增加可解決砂漿工作性能差、不易鋪展、操作費(fèi)力等困難，減輕了工人的勞動強(qiáng)度、利于提高施工質(zhì)量；

　?、?為達(dá)到摻入外加劑后，使砂漿的工作性能明顯改善的目的，選擇有效的途徑對木質(zhì)磺酸鈣進(jìn)行改性與活化以及對松香皂改性是本試驗(yàn)的關(guān)鍵所在。編號3、9、15、16為改性木質(zhì)磺酸鈣與松香皂、表面活性劑、保水劑復(fù)合的試驗(yàn)結(jié)果，減水率為10.5%～15.8%，沉入度提高到61mm～70mm；編號11、18、20、21為在其它條件不變的情況下，僅以改性松香皂取代松香皂的試驗(yàn)結(jié)果，減水率為14.0% ～ 22.8%。沉入度提高到71mm～92mm。試驗(yàn)表明，木鈣改性與松香皂改性同等重要；

　　⑤ 各試驗(yàn)試配方案均加入一定比例的表明活性劑，充分發(fā)揮表面活性劑的降低表面自由能、分散、潤濕、潤滑、起泡作用。編號5、6、7為各陰離子表面活性劑單獨(dú)使用時的試驗(yàn)情況，成本上升分別達(dá)68.1% 、112%和58.9%；編號12、15、18為其它條件相同情況下，兩種陰離子表面活性劑復(fù)配的試驗(yàn)情況.成本僅上升0.6%、2.1%和7.6%。因此，陰離子表面活性劑的復(fù)配對產(chǎn)品成本影響很大。

　　4.1.2 砂漿的保水性

　　保水性表面砂漿保持水分的能力。保水性不好的砂漿在使用中容易離析、泌水，特別在多孔輕質(zhì)墻體施工中水分更容易被吸收，影響砂漿的鋪砌、硬化及粘結(jié)。從表1中可發(fā)現(xiàn)，試配的各方案泌水與離析均較低，這是因?yàn)椋?/FONT>