| 加入保温网 | 保温网无图版sitemap
专注于保温行业
保温企业推广平台
 
当前位置: 首页 » 保温技术 » 材料研究 »

浅析预拌砂浆质量控制——俞锡贤

PDF文档
  • 文件类型:PDF文档
  • 文件大小:1.1M
  • 更新日期:2013-08-26 15:43
  • 浏览次数:689   下载次数:5
进入下载
详细介绍

浅析预拌砂浆质量控制

俞锡贤

预拌砂浆在我国部分城市推广以来,经历了从无到有、由点及面的初级发展阶段,取得了令人瞩目的巨大成绩。

         JG/T230-2007《预拌砂浆》行标的制订,到GB/T25181-2010《预拌砂浆》国标的出台,从JCJ/T70-2009《建筑砂浆基本性能试验标准》的推出,到JCJ/T223-2010《预拌砂浆应用技术规程》的实施,五年来,我国编制了多部预拌砂浆质量与技术标准,作为砂浆行业生产应用和质量控制的依据,发挥了重要的作用。

        受商务部和中国散装水泥推广发展协会的委托,2011年笔者负责起草编写了《预拌砂浆生产及其装备制造企业等级评价规范》,该部标准将在2013年发布实施,对预拌砂浆生产企业和装备制造企业进行企业等级评价,以进一步规范企业生产行为和市场行为,促进预拌砂浆产业健康、稳步发展。

       五年来的实践和调研告诉我们,预拌砂浆的生产和推广历尽艰辛,终将面临 良好的发展机遇。预拌砂浆的质量与控制则需要管理部门、科研机构、生产企业、使用单位齐抓共管,以期发生由量到质的转变,让预拌砂浆真正体现其节能、优 质、绿色、环保的优越性,让预拌砂浆在我国的城乡建设中得到普遍的应用、受到普遍的欢迎。

        本文就预拌砂浆生产企业砂浆生产过程中的质量控制和砂浆生产选用原辅材料中的质量控制两方面问题与业内同仁进行交流和探讨,权为抛砖引玉。

一、生产过程与质量控制

        多数预拌砂浆生产企业的从业人员,经过半年以上的试生产,基本上都能熟练操作制砂、烘砂、搅拌混合设备及“发散”、包装设备和电子计量、微机控制设备,使细骨料、胶凝材料、掺合料和外加剂4种砂浆组分物料能基本准确计量并混合均匀。

        然而,某省建材质检部门对辖区内近50家生产企业的砂浆产品进行抽样和统计表明,大多数厂家生产的砂浆质量(砂浆强度)波动较大,28天抗压强度超强度等级的达+48.2%,低于强度等级的达-42%,砂浆强度正负偏差过大,造成严重质量问题。究其原因有:

        1.电子计量设备计量精度不够、实验室形同虚设。其中计量设备的计量精度我 们可向设备制造企业提出要求,进行改进或提升来满足生产要求,而实验室作为质量控制的要害部门不能发挥其应有的作用,却是每个砂浆企业的主要管理者务必要 引起高度重视的大事。干粉砂浆质量不稳定,必然导致湿拌砂浆质量不稳定,最后造成硬化(固化)砂浆质量不稳定。

        2.没有有效实施ISO19001质 量管理体系。半数以上的企业没有通过企业质量管理体系认证,通过认证的企业没能真正组织实施。事实上,企业质量管理体系的建立、维护是十分有利于砂浆企业 的生产过程和质量控制的。例如:按照企业质量管理体系要求,生产部门可制定质量控制点,确定质量控制项目、控制指标、控制频次,建立数据分析、调控机制, 不断改进并提高砂浆产品质量。我们可以进行各种数据的分析,来获得所要的效果。寻找主要影响因素、确定有效对策、采取针对性的措施,解决存在的问题,逐步 规范、形成制度。通过进一步的完善并依次循环,使各个岗位从业人员形成习惯并自觉履行职责。

        实验室的物理检测工、实验室主管,则必须经过岗位培训,熟练掌握各种仪器、设备的操作性能和操作方法,对砂浆生产用的各批次胶凝材料、细骨料、掺合料、外加剂和砂浆配合比进行反复的试验,找出内在规律,掌握应变要领,最终将砂浆的产品质量控制好。

二、原料选用与质量控制

        笔者认为,生产砂浆所用的原材料应具有良好的适用性,满足如下十项性能要求:相容性、和易性、稳定性、匹配性、耐久性、安全性、节能性、环保性、方便性、经济性;砂浆产品则应具有良好的实用性,满足如下两项性能要求:

        1.国标要求的各项质量“显性”指标。

        2.国标要求以外的各项质量“隐性”指标。

        在砂浆的生产中,正确选用四类构成干粉砂浆的原辅材料非常重要,是控制砂浆质量的关键因素。

        水泥的选用:水泥分普通硅酸盐水泥、硅酸盐水泥、矿渣水泥、粉煤灰水泥和复合水泥等。这些水泥均适用生产预拌砂浆。其他如硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥等特种水泥则不适合用于预拌砂浆的生产。

       硅酸盐水泥是由石灰石、黏土加铁矿粉,按一定比例混合磨细,经1350℃~1400℃高温煅烧成熟料,再加石膏和混合材料,按比例混合磨细,制成硅酸盐系列水泥(工艺俗称“两磨一烧”)。

        水泥的凝结和硬化,是在水泥加水后,熟料矿物与水发生水化反应,生成一系列的新化合物,并同时释放出一定的热量。水泥在水化过程中,具有良好的可塑性。初凝后,水泥的塑性收缩开始,终凝后塑性丧失,硬化后则完全不再有可塑性。

        水泥水化形成的化合物,是由硅酸三钙生成含水硅酸钙,析出氢氧化钙、硅酸二钙生成含水硅酸钙;铝酸三钙水化极快,生成含水铝酸三钙;铁铝酸四钙水化反应生成含水铝酸钙和含水铁酸钙。

        为调节凝结时间,水泥中掺有适量的石膏(硫酸钙),部分水化铝酸钙与石膏作用,生成含水硫铝酸钙并呈针状结晶析出。

        硅酸盐系水泥与水作用后主要生成的水化物,有水化硅酸盐和水化铁酸钙凝 胶、氢氧化钙。水化铝酸钙和水化硫酸钙晶体则是水泥水化形成的副产物。这些水化产物,决定了水泥具有的一系列特性。砂浆企业的实验室物理检测人员,必须了 解并熟悉不同品种、不同标号水泥的特性,来把握每批次进厂水泥的质量。

        黄砂的选用:按化学成分分类,分为硅质砂、钙质砂、镁质砂等;按物理形态分类,分江砂、河砂、山砂和人工砂等。

        砂中含泥量高低、云母成分含量多少直接影响砂的质量。笔者主要阐述机制砂的问题。

        机制(人工)砂是由机械破碎、筛分而成的。颗粒形状粗糙、尖锐、多棱角。通常采用机制砂配制的砂浆砂率比河砂配制的砂浆砂率要大。机制砂颗粒内部有微裂纹、开口相互贯通的空隙多,比表面积大,石粉含量高。因此,机制砂配制的砂浆与河砂砂浆有较大的差异。

机制砂与河砂相比,由于有一定数量的石粉,使得机制砂砂浆和易性尚好,某种程度上还可改善砂浆的泌水性、黏聚性,可提高砂浆的抗压强度。

        石灰岩破碎制成的机制砂,其主要成分为碳酸钙。高浓度的氢氧化钙使其表面会发生微弱的化学反应。而天然山砂、河砂中的成分主要是二氧化硅,不发生类似反应。机制砂质地坚硬、界面新鲜、表面粗糙、多棱角,有助于界面黏结强度的提高是它的优点。通常情况下,0.08mm以下的石粉可与水泥熟料反应生成水化碳铝酸钙。石粉在水泥水化反应中起到晶核作用,能诱导水泥水化产物析出晶体,加速水泥水化并参与反应生成水化碳铝酸钙,阻止钙矾石向单硫型的水化硫铝酸钙转化,因而具有增强作用。

        然而,当石粉含量大于20%时,由于颗粒级配不合理,则使砂浆密实性降低、和易性变差。粗颗粒偏少则减弱了砂浆骨架的作用(非活性石粉,不具有水化及胶结作用)。在水泥含量不变时,过多的石粉使水泥浆强度降低,进而使砂浆强度减小,这是它的缺点。实践证明,机制砂中石粉的含量应控制在10%15%之间为最佳。

        机制砂中石粉除了具有作为微细集料的填充效应外,还因其含有大量的游离CaO与水作用发生水化膨胀并自行硬化。

       石粉中还会有较多的较高活性的无定型SlO2Al2O3。活性的SiO2Al2O3易与水泥水化过程中释放出CaOH2反应,生成稳定的硅酸钙水化物凝胶及水化铝酸钙。促进了水泥的水化,又消耗了CaOH2,并使SlO2CaOH2反应后的晶体颗粒微细化,从而有利于砂浆界面黏结性能的提高。

        因此,砂浆生产企业在采用机制砂生产普通预拌砂浆时,应视情况控制好砂内石粉的含量。如遇石粉含量较高时,可采取掺混部分天然砂(河砂)的措施来改善骨料级配,以生产出合格的预拌砂浆产品,确保工程质量的稳定。

        粉 煤灰的选用:为减少水泥熟料的使用量,在确保砂浆品质不降低的情况下,选用粉煤灰作为掺合料,是符合节能、低碳产业政策的。除了粉煤灰外,很多地区还可采 用高炉矿渣磨细的矿渣微粉、丝光沸石粉、斜发沸石粉、高温煅烧高岭土和硅灰作为砂浆的掺合料来使用,但均应经化验、检测并做试验再批量采用。

        保水增稠外加剂的选用:干粉砂浆生产中,为使砂浆的和易性、保水性、黏稠度适应施工环境、施工性能的要求,需要加入一定量的保水增稠材料以改善砂浆的性能。

目前,市面上采用较多的保水增稠材料主要有两类:

        第一类:羟丙基甲基纤维素醚(HPMC、甲基纤维素(MC)聚乙烯醇(PVA)和改性淀粉醚等。

        这一类材料的特点是掺量低、保水率和黏稠度高。但是对硬化砂浆的后期强度有较大损害,通常强度损失高达10%以上。许多砂浆生产企业因不具备外加剂的研制开发能力,只能增加水泥的用量以弥补保水增稠外加剂造成的砂浆后期强度损失,不利于节能减排的同时,也不利于质量与成本的控制。

        第二类:膨润土、凹凸棒土等无机非矿类高吸水性材料。

        这一类材料的特点是掺量大、保水率和黏稠度中等。这类材料对硬化砂浆的后期强度也有较大的损害,并容易形成塑性收缩和干缩开裂。同时这类材料不宜长途运输,不能消解物流成本。

        除上述两类保水增稠材料外,杭州益生宜居建材科技有限公司研制开发了益生宜居HJC2型高效保水稠化剂。砂浆生产企业设有外加剂小料仓或采用人工投料的,可按砂浆总质量的0.10%0.12%内掺;砂浆生产企业设有外加剂大料仓(有的地方叫做“稠化粉仓”),可先将HJC2型高效保水稠化剂1份:二级低钙粉煤灰9份或19份放大稀释后,按砂浆总质量的1.0%1.2%2.0%2.5%内掺。

        HJC2型高效保水稠化剂的性价比:

        1.具有以羟丙基甲基纤维素醚为代表和膨润土为代表的两类材料的保水增稠性能,保水率可达到90%91%之间。

        2.具有极佳的和易性和流动性,施工开放时间持久,不粘工具,轻松施工不费劲,提高功效。

        3.具有良好的减少收缩、抗裂性能,抗开裂性能同比提高60%以上。

        4.具有提高砂浆后期强度的功能、同比增强30%以上,强度换算后可减少水泥用量15-20%,符合减排低碳政策又降低砂浆成本。

       为迎接预拌抹灰砂浆机械化泵送、喷涂高潮的到来,杭州益生宜居建材科技有限公司同步研制了HJC1型机喷砂浆保水剂。该项材料除具有HJ-C2型高效保水稠化剂的各项性能外,保水率提高至92%93%。掺量与HJC2型高效保水稠化剂相同。在具有良好的泵送、流动性的同时,更具有优异的抗垂挂性能。砂浆输送泵和砂浆喷涂机在泵送、喷涂过程中,砂浆的摩擦力减小,流动性增大,砂浆上墙(立)面后的抗流挂性则更佳。彻底解决了“流动性——抗垂挂性”这对极难协调的矛盾。

        HJC1/C2型材料的湿拌砂浆,无泌水、离析现象,只需一次拌和即可使用,无须采用传统的搅拌机械进行二次拌和。

        砂浆拌和用水,是新拌砂浆的第五组分,只需符合JCJ63《混凝土用水标准》即可,本文不作赘言。

        综上所述,砂浆质量的控制应从各方面着手并一以贯之,才能取得成效,提高企业的市场竞争力。

三、砂浆空鼓开裂

及粉化泛碱成因简析

        近年来,预拌砂浆发展速度加快,形势趋好。然各种空鼓、开裂、粉化、泛碱等砂浆质量问题也非鲜见。实践表明,出现上述问题的主要因素如下。

        砂浆塑性开裂:塑性开裂是指砂浆在硬化前或硬化过程中产生的开裂现象。它通常发生在砂浆硬化初期。砂浆抹灰后不久,在塑性状态下,由于水分蒸发、减少而产生收缩应力。当收缩应力大于砂浆自身的黏结力(强度)时,表面产生裂缝。

        塑性开裂形成的裂纹一般都比较粗且裂缝长度较短。

        砂浆干缩开裂:干缩开裂是指砂浆在硬化后产生的开裂现象。它通常发生在砂浆硬化后期。砂浆终凝、硬化后,由于水分散失,使体积收缩产生裂缝。它经常过一年甚至二、三年还在发展。

       干缩开裂形成的裂纹一般都比较细且裂缝长度较长。

       硬化砂浆空鼓、开裂的主要成因:

        原辅材料因素:砂级配不科学或含泥量大;掺合料质量差或掺量偏多;水泥用量大后期收缩率高;增稠保水添加剂性能不全;干混不匀或砂浆离析泌水。

        施工养护因素:施工环境温度高或风速过大;新拌砂浆用水过量砂浆过稀;砂浆密度强度与墙材不匹配;抹灰砂浆违规施工一遍成活;未做界面处理或后养护缺失。

       硬化砂浆粉化、泛碱的主要因素:

        砂浆粉化因素:水泥用量太少,胶浆包裹性差;砂浆过早失水,水泥水化不足;砂子含泥量高,砂细或石粉多;粉煤灰、矿粉活性差或掺量大。

        砂浆泛碱因素:级配砂钙、钠离子含量高;误用了钙含量高的掺合料;砂浆中掺了灰钙粉消石灰;外加剂不具有碱吸附性能。

        分析出了硬化砂浆空鼓、开裂、粉化、泛碱的成因,便可采取相应的技术和措施来解决存在的问题,但是“经验不足、教训不少”是很多砂浆企业目前存在的普遍情况,委实不容乐观。

 
 
[ 保温技术搜索 ]  [ ]  [ 告诉好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 关闭窗口 ]

下载地址



您还没有登录,请登录后查看详情
免费注册为会员后,您可以...
发布供求信息 推广企业产品
建立企业商铺 在线洽谈生意
还不是会员,立即免费注册
 


0条 [查看全部]  相关评论
 
推荐保温技术
本类下载排行
总下载排行

 
购物车(0)    站内信(0)     新对话(0)