收縮阻裂砂漿強度及收縮性能的影響研究

張振雷

摘要：本課題主要針對目前新型墻體材料在應用中產生的裂縫及抹灰砂漿的龜裂等問題，從提高砂漿的強度和降低收縮的角度出發，通過在砂漿中摻入SWF-O4型乳膠粉、消泡劑和礦物摻合料等來改善砂漿的抗裂性能，從而提高砂漿的阻裂能力。

關鍵詞：砂漿；裂縫；收縮；乳膠粉

1.概述

現代工業與民用建筑的外墻面，絕大多數是用水泥砂漿直接抹涂在墻面上的，建筑物的主體砌筑也大多采用水泥砂漿或混合砂漿作為膠結材料，即便是混凝土框架其間填充砌體也是這樣。這些材料在使用過程中無一例外地均出現程度不同的開裂，嚴重影響了建筑物的表觀及使用功能。開裂引起結構墻體滲漏和粉刷層脫落，導致內層混凝土的碳化及后期結構物的整體強度相應降低，危害建筑物的使用壽命，所以說裂縫是破壞建筑物的危險先兆。抹面水泥砂漿中的裂縫越來越令人頭痛，尤其是當前外墻保溫體系保護層開裂尤其嚴重，其后果帶來保溫層的保溫效果嚴重下降。因此，研制和應用新型砂漿，改善砂漿的物理力學性能，提高墻體的抗裂能力，從而進一步達到控制裂縫的目的，是急待解決的課題。

2.原材料與試驗方案

2.1原材料

試驗所用水泥為P.032.5R型普通硅酸鹽水泥。砂為江砂，中砂。聚合物為SWF-04型可再分散性乳膠粉。消泡劑為磷酸三丁酯。粉煤灰為自制磨細Ⅱ級粉煤灰。減水劑為UNF-5型萘系高效減水劑。

2.2試驗方案

試驗采用如下方案：（1）試驗中膠砂比均為1：3；（2）用水量由稠度值控制在7.0cm左右；（3）乳膠粉摻量由小到大依次為0.03%、0.04%、0.05%；（4）消泡劑摻量由小到大依次為0.03%；（5）減水劑用量均為0.7%。

3.試驗結果及分析

本試驗主要選用了SWF-04型可再分散性乳膠粉和消泡劑磷酸三丁酯，研究其對砂漿強度和收縮性能的影響規律，尋找性能較為理想的配合比和摻量。

3.1

SWF-04型乳膠粉和消泡劑對砂漿抗壓強度的影響

3.1.1 SWF-04型乳膠粉對砂漿抗壓強度的影響

加入乳膠粉后，各摻量改性砂漿的抗壓強度均低于基準砂漿的抗壓強度，且隨著SWF-04型乳膠粉摻量的增大而逐漸降低；以3d抗壓強度為例，SWF-04型乳膠粉為0.03%、0.04%、0.05%時，改性砂漿的強度只有基準砂漿的88.69%、84.52%、81.55%。其原因可能是由于加入乳膠粉，在砂漿中引入了大量的氣泡，使得砂漿的孔隙率提高，密實度下降，導致砂漿的強度下降。此外，7d相對抗壓強度最高，說明砂漿3d～7d在強度增長較基準砂漿更大，后期趨于平緩。

3.1.2消泡劑對砂漿抗壓強度的影響

由于在砂漿中摻入SWF-04型乳膠粉，引入了大量的氣泡，砂漿的孔隙率大大增加，從而影響了砂漿的強度。因此，有必要研究消泡劑的加入對砂漿強度的影響。

加入消泡劑后，各摻量改性砂漿的抗壓強度均明顯增大；復摻SWF-04型乳膠粉和消泡劑后，砂漿抗壓強度均高于基準砂漿，強度增長規律與單摻乳膠粉改性砂漿相似。

3.2 SWF-04型乳膠粉和消泡劑對砂漿收縮性能的影響

干燥收縮是砂漿收縮中影響最為普遍的，為此本節主要研究了砂漿在加入聚合物（乳膠粉）和消泡劑后其干燥收縮值的變化。

3.2.1 SWF-04型乳膠粉對砂漿收縮性能的影響

SWF-04型乳膠粉與砂漿收縮性能的關系：在砂漿中加入SWF-04型乳膠粉后，收縮率明顯低于基準砂漿，且隨著乳膠粉摻量的增加，收縮率逐漸減小，即干縮率隨聚灰比增大而呈減小趨勢。

SWF-04型乳膠粉摻量為0.03%時，砂漿7d、28d、56d、90d的收縮值分別比基準砂漿降低了104×10⁶m/m、140×10^-6m/m、83×10^-6m/m、132×10^-6m/m；SWF-04型乳膠粉摻量為0.04%時，砂漿7d、28d、56d、90d的收縮值分別比基準砂漿降低了129×10^-6m/m、156×10^-6m/m、117×10^-6m/m、161×10^-6m/m；SWF-04型乳膠粉摻量為0.05%時，砂漿7d、28d、56d、90d的收縮值分別比基準砂漿降低了178×10^-6m/m、208×10^-6m/m、210×10^-6m/m、197×10^-6m，m；結果表明，SWF-04型乳膠粉的摻入，能夠明顯改善砂漿的收縮性能，以0.05%效果最為明顯。

3.2.2消泡劑對砂漿收縮性能的影響

在加入SWF-04型乳膠粉的基礎上加入消泡劑后，砂漿的早期收縮率較單摻SWF-04型乳膠粉的砂漿有明顯的降低，后期收縮率亦有不同程度降低。復摻SWF-04型乳膠粉與消泡劑砂漿收縮率同樣隨著SWF-04型乳膠粉摻量的增加而減小，且早期收縮率很低，以7d的收縮率為例，不足基準砂漿的40%。而7d-56d收縮率的增長幅度較基準砂漿的大，近乎呈直線趨勢增長，56d以后收縮率增長幅度則很小。

4.結語

（1）在砂漿中加入SWF-04型乳膠粉后，砂漿的抗壓強度低于基準砂漿，且隨著摻量的增加而逐漸降低；在砂漿中加入消泡劑后，砂漿的抗壓強度高于基準砂漿。

（2）綜合砂漿的收縮性能和折壓比，SWF-04型乳膠粉的摻量以0.05%為宜；此時砂漿的90d收縮值比基準砂漿小132×10^-6m/m，而折壓比為基準砂漿的1.20倍。

（3）在加入膠粉、消泡劑后，往砂漿中加入粉煤灰，盡管使砂漿強度降低，但可以較大程度增強砂漿折壓比，并減少了砂漿的收縮率，對砂漿的阻裂具有明顯效果。