預拌砂漿質量控制關鍵技術研究

伊兆國 張軍

（泰安市商務發展服務中心， 山東 泰安 271000）

對比傳統施工， 現場攪拌砂漿， 預拌砂漿在應用中有著更大的優勢。 1） 工廠化生產砂漿， 采用自動化計量， 保證了產品質量； 2） 可減少現場攪拌帶來的揚塵、 噪音污染， 減少材料資源的浪費； 3） 可充分利用粉煤灰、 建筑垃圾等固體廢棄物， 促進了循環經濟發展； 同時預拌砂漿的施工操作更為簡單便捷。 不過， 在應用預拌砂漿的過程中， 也很容易出現開裂、 滲漏等質量問題， 帶給工程質量和安全方面的隱患。 因此， 為保證預拌砂漿施工效果， 還需企業和工作人員精準把握預拌砂漿的特點， 做好針對性的質量控制， 方可實現預期高質量發展目標，具有重要意義。 文章以此為前提， 進行如下討論。

1 預制砂漿的特點概述

預拌砂漿是指由專業生產廠生產的、 用于一般工業與民用建筑物工程的砂漿拌合物。 對比傳統砂漿材料， 預拌砂漿中的成分發生了明顯的改變。 在工作人員進行預拌砂漿生產時， 往往會使用發電廠的廢棄物粉煤灰， 從而對砂漿的和易性進行改善，并使砂漿在應用期間具有更加順滑的手感， 也能夠為施工創造有利條件以及達到更理想的保水性和后期強度。 同時， 預拌砂漿在生產過程中也會使用復合材料稠化粉來作為外加劑。 這使得預拌砂漿具有更高的質量， 也更有利于滿足現代建筑工程施工對砂漿質量的要求。 由此可見， 無論是從材料的可操作性， 還是施工完成后的強度來看， 預拌砂漿都明顯優于傳統砂漿。

其次， 隨著我國當前建筑行業的不斷發展， 在建材市場中也出現了一種新型的再生骨料。 再生骨料對比傳統骨料材料， 其應用更符合節能減排的政策要求， 更有利于對資源進行循環利用。 但是考慮到再生骨料本身的特點， 也使得其在砂漿應用期間產生了一些問題[1]。

2 預制砂漿組成與分類

砂漿是建筑工程項目施工中的基礎性材料， 在包括防水層作業、 地面找平作業、 高層二次結構作業等多個方面都會使用到砂漿材料。 目前， 伴隨著我國建筑行業的不斷發展， 建筑標準日益完善， 這也使得預拌砂漿的生產逐漸向著規模化和批量化的方向前進。 一方面能夠保證工程施工的便捷性； 另一方面也提高了材料應用的質量和可靠性。 但同時也需要相關部門和工作人員進一步做好砂漿的檢測工作。

具體來看， 在預拌砂漿應用于工程施工中， 往往會通過干燥、 細骨料、 保水增稠材料和礦物參合料來構成。 而常見的粉煤灰、 硅灰和?；郀t礦渣粉等， 均屬于預拌砂漿的礦物參合料。 在實際生產中， 主要根據不同生產方式， 對預拌砂漿進行劃分，包括干混砂漿和濕拌砂漿。 另外， 從性能角度來看，同樣可以對預拌砂漿進行劃分， 常見如普通預拌砂漿和特種砂漿。 不過需要注意的是， 對比濕拌砂漿和特種砂漿， 干混普通砂漿在當前建筑工程領域有著更為廣泛的應用， 并同時涉及到干混抹灰， 干混防水， 干混砌筑等多個方面[2]。

3 預制砂漿質量問題分析

3.1 原材料品質問題

在應用預拌砂漿對建筑工程項目進行施工時，其原材料的品質和性能往往比傳統現場攪拌砂漿有著更高的標準和要求。 不過， 從當前實際情況來看，部分企業在進行預拌砂漿生產時存在盲目追求經濟效益的行為， 這使得企業為降低生產成本， 選擇了不符合性能和品質要求的砂石料、 粉煤灰等原材料，從而導致完成生產的預拌砂漿難以達到工程需求標準。 期間， 雖然會對其各項指標進行檢測， 并判定指標符合標準， 但實際用的砂漿質量仍然比較差。當此類砂漿投入到工程項目建設后， 則必然會給工程帶來質量和安全方面的隱患， 常見如抹灰層開裂、空鼓等[3]。

3.2 塑性開裂問題

塑性開裂問題是當前預拌砂漿在建筑工程施工中常見的質量通病問題， 主要指的是砂漿在硬化過程中或者硬化后出現了結構表面的開裂。 一般來看， 塑性開裂問題更常見于砂漿硬化早期， 并在實際出現開裂后往往伴隨著較短的長度， 但其寬度卻比較大。

具體分析導致預拌砂漿塑性開裂問題的原因，主要是施工作業人員在完成砂漿抹灰作業的一段時間后， 砂漿中的水分快速蒸發， 并產生了相應的收縮應力。 之后， 隨著收縮應力不斷增加， 逐漸超過了砂漿本身的粘度， 便會在砂漿結構的表面出現裂縫。 而針對此類問題進行詳細分析， 其一是砂漿中的水泥含量過高， 這使得砂漿的砂細度模數變小，從而導致砂漿結構表面出現開裂； 其二是受到了施工環境的影響， 比如： 環境溫度過高、 預拌砂漿的生產環境濕度過高， 也很容易引發砂漿結構表面的開裂問題。 因此， 為確保預拌砂漿的質量， 還需同時做好原材料和生產環境的把控[4]。

3.3 攪拌不合格問題

攪拌是預拌砂漿生產過程中的基礎性環節。 但從目前情況來看， 部分企業在進行施工時往往使用現場攪拌的砂漿， 由于原材料無計量手段， 攪拌機拌合時間不夠， 產品不均勻， 這就嚴重影響了預拌砂漿的質量。 同時， 如果預拌砂漿的預拌時間過短，也很容易在砂漿中出現團塊問題， 對砂漿攪拌的均勻度造成影響。

其次， 部分企業在預拌砂漿施工中， 未能夠針對購進的預拌砂漿開展專業化管理， 未能夠針對施工現場的預拌砂漿種類和數量做好統計與分類， 同樣很容易在后期施工中出現預拌砂漿混亂使用的情況， 影響到工程整體質量[5]。

4 預制砂漿原材料控制

機噴砂漿施工工藝流程見圖1。

圖1 機噴砂漿施工工藝流程圖

4.1 水泥材料控制

水泥作為預拌砂漿中的最重要基礎性材料， 其質量往往會直接影響到預拌砂漿的質量。 因此， 為確保預拌砂漿符合工程項目施工標準， 還需工作人員重點做好水泥質量的檢查。

具體來看， 在砂漿預拌過程中， 應當選擇散裝普通硅酸鹽水泥， 并確保水泥產品質量符合國家標準要求。 之后， 在對水泥進行使用時， 同步做好水泥質量證明文件的檢查和物化指標的檢測。 此外，從水泥凝結時間角度來看， 應重點關注其初凝時間和終凝時間。 數據分析表明， 普通硅酸鹽水泥的初凝時間一般控制在45min 以上， 而終凝時間則需控制在390min 以內。 之后， 針對其他類型的水泥， 同樣需保證初凝時間在45min 以上， 而終凝時間則需控制在600min 以內。

其次， 要確保水泥安定性合格。 水泥的安定性是影響工程結構質量的重要指標， 可保證水泥在凝結硬化過程中體積變化具有良好的均勻性。 而針對常見的普通硅酸鹽水泥， 對其進行安定性檢測時，一般采取煮沸法進行檢測。 之后， 在對水泥強度進行檢測時， 則需要在齡期對應的抗壓及抗折強度基礎上做好劃分， 確保其每個齡期所對應的強度均能夠符合要求[6]。

4.2 骨料材料控制

骨料作為砂漿預拌中的基礎性材料， 需保證其符合相關規定的要求。 同時， 避免出現粒徑在0.75mm以上的骨料。 之后， 在骨料進場階段做好檢查， 重點關注骨料是否有質量證明文件， 骨料的粒徑、 水分、含泥量等主要指標。 目前， 更多建筑工程項目在砂漿預拌中所使用的骨料為人工砂（機制砂） 和天然砂。

其次， 做好骨料顆粒級配。 顆粒級配主要指的是骨料中各粒徑顆粒相互搭配的情況， 然后使用水泥對沙粒之間形成的空隙進行填充。 如此一來， 便能夠在減少水泥用量的基礎上， 保證沙漿具有更理想的強度。 同時， 也可以針對不同粒徑的顆粒來進行合理搭配。 而從泥塊含量的角度來看， 主要指的是骨料中粒徑在1.25mm以上的部分， 可通過水洗方式將其縮小至630μm以下顆粒的實際含量。 不過， 無論是含泥量還是泥塊含量均不可過多， 否則會嚴重影響預拌砂漿的產品質量， 包括砂漿強度、 干縮性能、 耐久性等等[7]。 具體來看， 預拌砂漿骨料的含泥量和泥塊含量應分別控制在5%和2%以下。

最后， 從骨料堅固性角度來看， 由于當前建筑工程項目普遍使用人工砂， 工作人員可通過壓碎指標法對骨料堅固性進行檢測。 其中， 常見的三類人工砂， 其壓碎指標不得超出30%。

4.3 礦物摻合物控制

在預拌砂漿生產中， 往往需要使用礦物摻合物，通過礦物摻合物的合理利用可有效增強預拌砂漿的抗硫酸鹽侵蝕能力， 也能夠防止堿的耐久性作用。目前， 建筑工程項目預拌砂漿中最常使用的礦物摻合物為粉煤灰。 工作人員需確保粉煤灰質量在二級以上， 然后在使用環節先行做好粉煤灰的質量檢測，結合質量文件進行復驗， 并確保復驗項目及結果均能夠達到相關規定的要求標準。

5 預制砂漿質量控制關鍵技術分析（見圖2）

圖2 預制砂漿制造流程圖

5.1 生產在線控制

生產在線控制是保證預拌砂漿質量的基礎， 需安排專業工作人員對其進行詳細記錄， 同時也需對原始記錄做好保留。 具體來看， 生產線控制可從以下四個角度切入。

1） 烘砂過程控制。 在進行烘砂作業時， 需工作人員嚴格按照規定提出的頻次， 做好骨料顆粒級配和實際含水率的檢測。 其中， 預拌砂漿的顆粒級配應符合配合比要求， 而含水率控制則需在0.5%以下。

2） 配料過程控制。 在進行配料過程控制時， 工作人員需通過應用計算機程序對配料進行自動化控制。 然后， 應用電子計量秤完成各類原材料的計量。期間， 為保證原材料計量數值的精準性， 還需定期做好計量秤的校準。 此外， 現場作業配料人員也須在砂漿配合比的基礎上， 確保配料和稱量的準確實施， 以此來提高計量的可靠性， 使配料可達到均勻和穩定的處理效果。

3） 攪拌過程控制。 預制砂漿在進行預制攪拌處理時， 應當使用機械設備對其進行操作。 然后， 結合工藝卡指示， 保證各項攪拌工藝均符合其規定要求。 之后， 在每次攪拌操作中， 同樣需安排專業工作人員， 針對設備實際運行狀態和各項技術參數做好記錄。

4） 在線檢測。 在線檢測環節應安排專業檢測技術人員， 在明確規定要求下對拌合機內的砂漿進行隨機抽驗。 然后， 對砂漿各項指標進行初步測定，并結合檢測結果調整后續砂漿的配合比與拌和時間，使砂漿達到更高的質量效果[8-9]。

5.2 配合比優化設計

在對預拌砂漿配合比進行設計時， 工作人員一方面需保證其符合強度等級要求； 另一方面也需滿足工作性能的需求。 具體來看， 主要是根據不同工程的需要， 結合砂漿的種類來對配合比設計的控制參數進行確定， 例如在抹灰砂漿配合比設計時， 主要從砂漿的收縮率與拉伸粘接強度角度切入。 而在防水砂漿配合比設計時， 則主要以抗滲壓力值為主要參考。 另外， 除保證預拌砂漿的品質外， 也須權衡好經濟成本問題， 盡可能降低水量和水泥量的消耗。 但是， 從目前情況來看， 所執行的國家標準砌筑砂漿和地面砂漿， 未能夠給出明確的性能參數限制。 不過結合過往工程經驗， 低收縮率的砂漿可從功能和使用效果上達到更理想的品質效果。

其次， 預拌砂漿配制期間所使用的膠凝材料，一般以普通硅酸鹽水泥為主， 然后適當結合礦物參合料。 常見礦物參合料包括粉煤灰、 石灰石粉、 礦渣粉等。 工作人員需在使用普通硅酸鹽水泥時適當加入少量以上礦物摻合料以改善不同砂漿的性能。而如果選擇其他品種的水泥， 則需適當增加礦物摻合料。 由此可見， 在使用礦物摻合料進行預拌砂漿配制時， 應當以普通硅酸鹽水泥為優先選擇。

再次， 在對不同品種預拌砂漿進行配置時， 為保障其能夠滿足拌合物的工作性能要求， 工作人同樣需要在進行配合比設計時結合試驗結果來對細度模數和顆粒級配進行確定。 其中， 以抹灰砂漿為例，應當選擇細沙。 防水砂漿和砌體砂漿則應當以中砂為主， 而地面砂漿配制時則需選擇中粗沙。 此外，結合不同工程需求， 再生砂和尾礦砂同樣可作為細骨料制備預制砂漿。 其中， 其具體摻加量仍然需以試驗結果為參考進行確定和驗證。 應用再生砂和礦尾砂更有利于實現資源和固體廢棄物的循環利用，具有更好的生態效益。

最后， 工作人員在進行預拌砂漿生產時， 可適當摻入砂漿外加劑。 通過砂漿外加劑的合理應用，更有利于改善拌合物以及硬化體的性能。 但是考慮到當前砂漿外加劑的品種較多， 性能和摻量差異較大， 還需在加入前先行做好不同廠家的篩選， 然后結合廠家說明書與適配試驗結果進行最終確定， 從而確保砂漿的性能符合工程項目的建設要求。 之后，一并做好預拌砂漿的運輸和存儲管理， 但是考慮到砂漿工作性能的稠度往往會隨著時間的延長而逐步降低， 從而影響到工程整體性能。 因此， 工作人員在對配合比進行設計時， 也需要對砂漿拌合物的稠度損失問題做好考慮[10]。

5.3 砂漿性能檢測

普通預拌砂漿管理中， 性能檢測應當滿足以下八點要求： 1） 強度等級； 2） 保水率； 3） 凝結時間； 4） 2h 稠度損失率； 5） 14d 拉伸黏度損失率；6） 28d 收縮率； 7） 28d 抗壓強度； 8） 抗凍性能。

實踐中， 主要結合當前國家標準規定的質量指標進行分析， 然后結合行業要求， 項目要求與供貨合同對預拌砂漿的性能進行檢測， 確保其交付成品可達到較高的合格率， 具有重要意義。

5.4 施工現場管控

施工現場管控中， 主要是從預拌砂漿的性能特征角度切入， 做好現場科學管控。 具體來看， 由于預拌砂漿的品種較多， 在施工現場往往會使用同一批攪拌車和存放設施進行管理， 但是考慮到不同預拌砂漿存在著配合比的差異， 以及存放和攪拌環境的不同， 這就需要工作人員在進行存放和攪拌前，先行針對攪拌車與存放設施做好清理， 保證其干凈衛生， 重點沒有其他類別砂漿殘留物， 從而防止殘留物影響到砂漿的性能和質量。 例如， 在對濕拌砂漿進行施工現場管理時， 應當明確運輸工具要求。在進行裝料操作前， 需確保料口的清潔程度， 然后安排專門人員對罐體內部做好打掃， 及時清除存在于罐體內的雜物、 垃圾和積水。 之后， 結合不同預拌砂漿的型號、 規格和種類同步做好施工現場環境條件以及施工工藝的把控， 并區分好不同預拌砂漿的種類、 型號， 進行針對性設計， 確保其施工應用符合工程項目實際需求。 然后， 在進行成品儲存時， 需重點明確各個成品的規格、 生產日期和客戶名稱， 防止因為存放不當導致不同成品運給同一客戶的情況。

其次， 工作人員在進行預拌砂漿生產時， 需做好生產環境的控制。 考慮到預拌砂漿生產往往對環境溫度有著較高的要求。 因此， 需能夠將預拌砂漿生產環境溫度控制在5 ～35℃范圍內。 如果生產環境溫度超出這一標準， 則需結合操作手冊與施工方案的要求， 對其進行針對性處理， 避免給預拌砂漿帶來質量影響。 此外， 除溫度條件對預拌砂漿質量造成的影響外， 考慮到預拌砂漿施工應用多處于露天狀態， 大風、 雨雪等氣候因素同樣會帶來預拌砂漿的質量隱患。 因此， 當遇到雨雪、 暴風等氣候時，需及時采取應急措施對預拌砂漿進行保護， 然后在完成施工作業后， 結合不同類別和種類的預拌砂漿，開展針對性定期養護， 防止因為存儲不當和掩護不當造成的品質缺陷問題。

最后， 做好生產人員綜合素質培訓。 考慮到當前預拌砂漿生產多為自動化和機械化操作。 因此，這也對生產人員的專業素養提出了更高標準的要求，企業需做好建設針對性的人才隊伍。 在人員招聘時，應當明確崗位需求標準， 對人員進行系統化考核。同時， 可與當地高校建立合作關系， 通過校企合作平臺， 構建整合企業實踐優勢與高校理論優勢， 保證人才供給的持續性與穩定性。 之后， 對現有人員隊伍做好培訓。

6 結語

綜上所述， 近些年來隨著我國建筑行業的不斷發展， 預拌砂漿不斷完善， 并受到了越來越多人的關注。 通過對預拌砂漿的應用可有效降低資源的損耗， 改善工程污染問題， 具有更理想的經濟效益、社會效益和生態效益。 不過， 在預拌砂漿實際應用中， 也很容易出現質量隱患。 對此， 當務之急還需企業和工作人員能夠把握好預拌砂漿的特點， 制定針對性質量控制方案。 文章從生產在線控制， 配合比優化設計， 砂漿性能檢測， 施工現場管控等角度切入， 在實踐中取得良好效果。