華麗 黃洋林 楊良彬

（廣州協(xié)堡建材有限公司）

隨著我國建筑行業(yè)的不多迭代更近發(fā)展，裝配式建筑逐步替代一些傳統(tǒng)的現(xiàn)場作業(yè)施工方法。裝配式建筑建造速度快，節(jié)省了大量人工，較傳統(tǒng)的建筑模式更加經(jīng)濟，同時也更加環(huán)保。2016 年9 月14 日國務(wù)院召開國務(wù)院常務(wù)會議，提出要大力發(fā)展裝配式建筑推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整升級，2016 年9 月27 日國務(wù)院出臺《國務(wù)院辦公廳關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見》，對大力發(fā)展裝配式建筑、未來裝配式建筑占比新建筑目標(biāo)、重點發(fā)展城市進行了明確。

但預(yù)制構(gòu)件在制作時經(jīng)常出現(xiàn)一些質(zhì)量缺陷，例如由于振搗不當(dāng)、跑漏漿、等造成小面積裂縫，致使制作出來的構(gòu)件出現(xiàn)缺棱掉角、蜂窩麻面、孔洞等缺陷。避免構(gòu)件產(chǎn)生缺陷的方法除了在制作過程中注意這些制作工藝問題外，還可以采用修補砂漿來修補裂縫進行補救。傳統(tǒng)的修補砂漿要求（如表1）凝結(jié)時間長，早期強度不高，與修補面的相容性能不好，容易脫開，更不利于修補后的預(yù)制構(gòu)件快速裝車，嚴(yán)重影響交貨周期。因此研制出一種粘結(jié)性能好又能快速修補的砂漿對與構(gòu)建件的制作是很有必要。聚合物改性后的修補砂漿可以與修補面更好地粘結(jié)在一起，其中起到關(guān)鍵的重要組成成分就是可在分散乳膠粉。本試驗系統(tǒng)地研究了可再分散性乳膠粉摻量對修補砂漿的物理性能、力學(xué)性能的影響。

表1 JG/T336-2011 物理性能指標(biāo)要求

1 試驗

1.1 試驗主要原材料

北極熊雙快硫鋁水泥、華新PⅡ52.5R 硅酸鹽水泥，細(xì)骨料為80～200 目石英砂，可再分散乳膠粉為寶辰化學(xué)6300E，減水劑為聚羧酸減水劑，水為自來水。

1.2 試驗方法

聚合物改性的修補砂漿制備方法為：將兩種水泥、砂、減水劑和乳膠粉及其他外加劑按照配合比比例稱量好后，放在干燥的預(yù)混攪拌機中攪拌180s，使材料均勻混合。

按照GB/T17671-1999《水泥膠砂強度檢驗方法（ISO 法）》制備砂漿拌和物。砂漿流動度根據(jù)GB/T2419-2005《水泥膠砂流動度測定方法》要求進行測試。砂漿的抗壓強度和抗折強度根據(jù)GB/T17671-1999 要求進行測試。砂漿的拉伸黏結(jié)強度和凝結(jié)時間根據(jù)JGJ／T70-2009《建筑砂漿基本性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》要求的方法進行測試。

1.3 試驗配合比

在本次進行強度對比試驗時，保持修補砂漿流動度在170±5mm 的范圍內(nèi)。在這個范圍內(nèi)調(diào)整水灰比，硫鋁酸鹽水泥與硅酸鹽水泥的比例選擇8:2，80～100 目砂按照灰砂比為1:1 的用量，減水劑摻量為水泥的0.12%，可再分散乳膠粉按照兩種水泥總質(zhì)量的百分比外摻，摻量范圍為0～10%（如表2）。

在本次進行凝結(jié)時間試驗時，保持所有組的水灰比相同，可再分散乳膠粉摻量范圍為0～12%（如表3）。

2 試驗結(jié)果與分析

2.1 可再分散乳膠粉摻量對改性修補砂漿凝結(jié)時間的影響

可再分散乳膠粉摻量對修補砂漿改性后對凝結(jié)時間的影響見圖1。

圖1 乳膠粉摻量對砂漿凝結(jié)時間的影響

從圖1 可以看出，可再分散乳膠粉的加入會延長修補砂漿的凝結(jié)時間，且凝結(jié)時間隨著可再分散乳膠粉摻量的增加而逐漸延長?？稍俜稚⑷槟z粉顆粒溶于水后，會形成膜狀物質(zhì)，這些膜狀物質(zhì)覆蓋于水泥顆粒表面，隨著可再分散乳膠粉摻量的提高，膜狀物質(zhì)的覆蓋面積也不斷增加，水泥顆粒無法與水快速的接觸，同時也對水化產(chǎn)物的遷移形成了一定的阻礙，從而降低了水泥的水化速度，因此隨著可再分散乳膠粉的摻量增加凝結(jié)時間相應(yīng)的延長；可再分散乳膠粉顆粒也會與水泥水化產(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)，消耗部分Ca(OH)2，既而延緩水化反應(yīng)的進行，延長凝結(jié)時間。[3]

2.2 可再分散乳膠粉對砂漿強度的影響

可再分散乳膠粉摻量對砂漿強度的影響分別見圖2、圖3、圖4。

圖2 可再分散乳膠粉摻量對砂漿抗壓強度的影響

圖4 可再分散乳膠粉摻量對砂漿拉伸粘結(jié)強度的影響

由圖2 可以看出，1d 時，不摻加可再分散乳膠粉的修補砂漿抗壓強度為40.26MPa，摻加10%可再分散乳膠粉時，砂漿最低抗壓強度為23.43MPa，與不摻加可再分散乳膠粉的砂漿相比降低了41.8%。28d 時，不摻可再分散乳膠粉的修補砂漿抗壓強度為68.23MPa；摻加10%可再分散乳膠粉時，砂漿最低抗壓強度為48.03MPa，與不加可再分散乳膠粉的砂漿相比降低了29.81%。

加入膠粉后砂漿變黏，砂漿的內(nèi)部均勻性變差，并且可再分散膠粉的引氣量隨著摻量的增大而增大[4]，這些都對砂漿的抗壓強度的增大產(chǎn)生負(fù)面影響?？稍俜稚⒛z粉對砂漿28d抗壓強度的影響比1d的影響小，也說明了可再分散乳膠粉對砂漿早期的水化反應(yīng)得抑制比較明顯。

由圖3 可知，1d 時，不摻可再分散乳膠粉的砂漿抗折強度為6.91MPa，摻加4%可再分散乳膠粉時，砂漿最高抗折強度為7.34MPa，與不加可再分散乳膠粉的砂漿相比增加了6.22%；摻加10%乳膠粉時，砂漿最低抗折強度為6.83MPa，與不加可再分散乳膠粉的砂漿相比降低了1.16%。28d 時，不摻可再分散乳膠粉的砂漿的抗折強度為12.56MPa，摻加4%可再分散乳膠粉時，砂漿抗折強度最高為13.95MPa，摻加10%可再分散乳膠粉時，砂漿抗折強度最低為12.02MPa，分別比不加可再分散乳膠粉的砂漿增加了11.06%、降低了4.29%，隨著可再分散乳膠粉摻量的增加，砂漿的抗折強度先增大后減小。

由圖4 可知，拉伸粘結(jié)強度隨著可再分散乳膠粉摻量的提高逐漸提高，當(dāng)摻量達(dá)到6%，拉伸粘結(jié)強度達(dá)到最高，比未添加可再分散乳膠粉的砂漿粘結(jié)強度提高了192.5%，當(dāng)摻量超過6%，砂漿粘結(jié)強度不再上升，逐漸趨于穩(wěn)定?？稍俜稚⑷槟z粉在新拌砂漿里復(fù)原形成的聚合物乳液均勻分散，聚合物乳液失水形成了聚合物膜填充了砂漿內(nèi)部的空隙，砂漿內(nèi)部缺陷減少，而且修補面的聚合物膜在修補基體上起到了錨固的作用，因此砂漿的抗折強度和拉伸黏接強度逐漸增大。[5]

可再分散乳膠粉具有引氣的作用，雖然加入適量的可再分散乳膠粉可提高砂漿的粘結(jié)強度，但是當(dāng)可再分散乳膠粉摻量過多時，修補砂漿與水泥基面之間的接觸面因為氣泡也會產(chǎn)生空隙，（如圖5 和圖6）降低了修補砂漿與水泥基面的接觸面積。當(dāng)可再分散乳膠粉摻量超過8%時，可再分散膠粉對砂漿粘結(jié)強度的影響由這兩個因素共同作用，所以砂漿粘結(jié)強度不會繼續(xù)提升。

圖5 可在分散乳膠粉摻量6%

圖6 可在分散乳膠粉摻量10%

2.3 可再分散乳膠粉對壓折比的影響

砂漿柔韌性是評價砂漿開裂性的重要指標(biāo)之一，壓折比（抗壓強度與抗折強度之比）可以反映水泥砂漿的柔韌性壓折比越小，表示砂漿的柔韌性越好。改性修補砂漿壓折比與可再分散乳膠粉摻量的關(guān)系如圖7所示。

圖7 可再分散乳膠粉摻量對改性修補砂漿壓折比的影響

由圖7 可知，隨著可再分散乳膠粉加入，砂漿壓折比呈整體下降的趨勢。1d 時，砂漿的壓折比隨著摻量的提高而降低，當(dāng)可再分散乳膠粉摻量為10%，砂漿最低壓折比為3.43，比不摻加膠粉的砂漿壓折比降低了41.2%。3d 及28d 時，砂漿壓折比隨著可再分散乳膠粉摻量的提高呈波動狀。3d 時，砂漿最低砂漿壓折比為4.27，比不加入可再分散乳膠粉的砂漿壓折比降低了31.7%。28d 時，砂漿最低壓折比為3.99，比不加入可再分散乳膠粉的砂漿壓折比降低了26.7%。因此加入可再分散乳膠粉可以有效提升砂漿的韌性。

3 結(jié)論

⑴加入可再分散乳膠粉會適當(dāng)延長修補砂漿的凝結(jié)時間，隨著摻量的增加凝結(jié)時間逐漸變長，當(dāng)膠粉摻量大于10%，凝結(jié)時間增長趨于穩(wěn)定，凝結(jié)時間適當(dāng)延長有利于修補施工。

⑵隨著可再分散乳膠粉摻量的增加，抗壓強度呈現(xiàn)直線下降趨勢，可再分散乳膠粉摻量為10%時，28d時砂漿抗壓強度與膠粉摻量0%時相比降低了29.81%。砂漿的抗折強度隨著可再分散乳膠粉摻量的增加先增大后減小，28d時，摻加4%可再分散乳膠粉時，砂漿抗折強度最高為13.95MPa，摻加10%可再分散乳膠粉時，砂漿抗折強度最低為12.02MPa，分別比不加可再分散乳膠粉的砂漿增加了11.06%、降低了4.29%。

⑶拉伸粘結(jié)強度隨著可再分散乳膠粉摻量的提高逐漸提高，當(dāng)摻量達(dá)到6%，拉伸粘結(jié)強度達(dá)到最高，比與膠粉摻量0%時的砂漿粘結(jié)強度提高了192.5%，當(dāng)摻量超過6%，砂漿粘結(jié)強度不再上升，逐漸趨于穩(wěn)定。

⑷加入可再分散乳膠粉可以減小砂漿的壓折比提升砂漿的柔韌性。28d 時，砂漿最低壓折比為3.99，比膠粉摻量0%時的砂漿壓折比降低了26.7%。