可再分散性乳膠粉對水泥膠砂流動度的影響

韓 風， 扈惠敏

(合肥工業(yè)大學 土木與水利工程學院，安徽 合肥 230009)

0 引 言

可再分散性乳膠粉是由聚合物乳液經噴霧干燥制成的，膠粉和拌和砂漿里的水混合攪拌之后，經過乳化分散，從而變成具有高穩(wěn)定性的聚合乳液。可再分散乳膠粉遇水乳化分散，當拌和砂漿內部的水分蒸發(fā)之后，會在拌和砂漿內部形成聚合物薄膜，可以改善砂漿的各項性能[1,2]。膠粉顆粒之間有潤滑效應，可以使拌和砂漿單獨流動，膠粉還可以誘導空氣，提高拌和砂漿的壓縮性，從而改善拌和砂漿的施工和易性[3-5]，改善拌和砂漿的流動性[6,7]。流動度試驗是通過一定配合比的水泥膠砂在規(guī)定振動狀態(tài)下的擴展范圍來衡量其流動性。

本文通過將可再分散性乳膠粉加入一定配合比的水泥膠砂中進行流動度試驗來探究膠粉不同摻量對水泥膠砂流動度的影響。

1 試驗方法及試驗方案

1.1 流動度試驗

流動度試驗主要通過水泥膠砂流動度測定儀(簡稱跳桌)進行測定。跳桌跳動完畢，用卡尺測量水泥膠砂底面互相垂直的兩個方向直徑，計算平均值，取整數(shù)，單位為mm，該平均值即為該水量的水泥膠砂流動度[6]。

1.2 試驗方案

1.2.1 原材料

(1)水泥：安徽長豐產海螺牌普通硅酸鹽水泥，標號為P.O 42.5。

(2)砂：標準砂，質量為1 350 g。

(3)可再分散性乳膠粉：產地安徽，外觀為白色粉末。其性質參數(shù)見表1。

表1 可再分散性乳膠粉的性質參數(shù)

1.2.2 試驗參數(shù)

本試驗中，水泥與標準砂的質量比為1∶3，水泥質量為450 g，膠粉采用外摻的方式;占水泥質量分別為0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、5%以及10%，以較低用水量為初始組，用水量逐漸增加直至水泥膠砂達到合適的流動度。

2 相同水灰比時的流動度

2.1 參照組(不摻膠粉)

首先進行不摻膠粉的水泥膠砂試驗，測定達到合適流動度時的用水量，基礎水量為202.5 mL，一組試驗結束后繼續(xù)加水，每次加水量為10 mL，試驗數(shù)據(jù)見表2。

表2 不摻膠粉水泥膠砂流動度測定

通過測定，當用水量為212.5 mL時流動度較好，選定用水量為212.5 mL，即水灰比為0.47時的流動度作為參照組，試樣試驗前和試驗后的試樣形態(tài)如圖1所示。

2.2 摻膠粉組

在確定水灰比為0.47時摻膠粉，摻量分別為1%、2%、3%，測定不同摻量下的水泥膠砂流動度，測定結果見表3。

表3 不同摻量膠粉水泥膠砂流動度測定

不同摻量膠粉在水灰比為0.47時的水泥膠砂流動度測定值變化如圖2所示。

圖2 水灰比為0.47時膠粉不同摻量下的水泥膠砂流動度

由圖2可知，在相同水灰比條件下，即加水量相同時，膠粉摻量不同會使水泥膠砂的流動度發(fā)生明顯變化。

3 相同流動度時的水灰比

在膠粉不同摻量條件下，通過改變用水量使水泥膠砂流動度達到參照組(不摻膠粉)水平，計算水灰比，研究摻加膠粉之后水灰比(用水量)的相對變化規(guī)律。

水泥質量固定為450 g，膠粉摻量分別為0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、5%以及10%。以較低用水量為初始組進行流動度測定，一組試驗結束后繼續(xù)加水，每次加水量為10 mL，直到該膠粉摻量下的水泥膠砂流動度達到參照組(不摻膠粉)時的流動度水平，計算該膠粉摻量下所用的水灰比。

(1)當膠粉摻量為0.5%時，摻膠粉的水泥膠砂流動度測定結果見表4。

表4 摻0.5%膠粉水泥膠砂流動度測定

由表4可知，當水灰比為0.47時的流動度達到參照組(不摻膠粉)時的流動度水平。

(2)當膠粉摻量為1%時，摻膠粉的水泥膠砂流動度測定結果見表5。

表5 摻1%膠粉水泥膠砂流動度測定

由表5可知，當水灰比為0.44時的流動度達到不摻膠粉時的流動度水平。

(3)當膠粉摻量為1.5%時，摻膠粉的水泥膠砂流動度測定結果見表6。

表6 摻1.5%膠粉水泥膠砂流動度測定

由表6可知，當水灰比為0.42時的流動度達到不摻膠粉時的流動度水平。

(4)當膠粉摻量為2%時，摻膠粉的水泥膠砂流動度測定結果見表7。

表7 摻2%膠粉水泥膠砂流動度測定

由表7可知，當水灰比為0.42時的流動度達到不摻膠粉時的流動度水平。

(5)當膠粉摻量為2.5%時，摻膠粉的水泥膠砂流動度測定結果見表8。

表8 摻2.5%膠粉水泥膠砂流動度測定

由表8可知，當水灰比為0.42時的流動度達到不摻膠粉時的流動度水平。

(6)當膠粉摻量為3%時，摻膠粉的水泥膠砂流動度測定見表9。

表9 摻3%膠粉水泥膠砂流動度測定

由表9可知，當水灰比為0.40時的流動度達到不摻膠粉時的流動度水平。

(7)當膠粉摻量為5%時，摻膠粉的水泥膠砂流動度測定結果見表10。

表10 摻5%膠粉水泥膠砂流動度測定

由表10可知，當水灰比為0.40時的流動度達到不摻膠粉時的流動度水平。

(8)當膠粉摻量為10%時，摻膠粉的水泥膠砂流動度測定結果見表11。

表11 摻10%膠粉水泥膠砂流動度測定

由表11可知，當水灰比為0.36時的流動度達到不摻膠粉時的流動度水平。

根據(jù)以上試驗，膠粉不同下的摻量水泥膠砂達到相同流動度所用水灰比見表12。

表12 不同摻量膠粉水泥膠砂達到相同流動度所用水灰比

膠粉不同摻量下的水泥膠砂達到相同流動度所用水灰比隨膠粉摻量變化如圖3所示。

圖3 不同摻量膠粉水泥膠砂達到相同流動度所用水灰比

由圖3可知，膠粉不同摻量水泥膠砂達到相同流動度所用水灰比隨著膠粉摻量的增加呈階梯狀下降，膠粉摻量越大，所用水灰比越小，即所用水量越少。

4 結 論

(1)在相同水灰比條件下，即加水量相同時，摻入膠粉會使水泥膠砂的流動度明顯提高，但達到一定膠粉摻量后，水泥膠砂流動度變化不大。

(2)膠粉不同摻量下的水泥膠砂達到相同流動度時，水灰比隨著膠粉摻量的增加呈階梯狀下降，膠粉摻量越大，水灰比越小，即所用水量越少，可見膠粉具有一定的減水作用。