添加剂对砂浆的性能影响研究

添加剂对砂浆的性能影响研究

王正权

南京苏宝科技股份有限公司 江苏 南京 211500

摘 要：砂浆添加剂主要用于改善砂浆的力学性能:和易性、保水性、抗开裂性、提高砂浆强度等。本文介绍了当前建筑市场上常用的砂浆添加剂及其作用，以期为建筑砂浆性能的进一步提升提供参考与借鉴。 关键词：砂浆；添加剂；砂浆性能

在建筑业劳动力成本逐年增加、市场对建设工程质量要求持续提高的大背景下，传统的建筑砂浆逐步显露出滞后于时代发展的劣势，砂浆供应商和工程技术人员也在不断探索新型砂浆的制作方式，尤其是商品砂浆的开发、生产和应用，为建筑砂浆的性能改善做出了重大贡献。 在砂浆研发过程中，添加剂主要用于改善新拌砂浆的物理性能，如用水量与凝结时间的影响、抗压强度的提高等。本文对目前建筑市场上常见的砂浆进行了分类，阐述了砂浆添加剂的概念并详细说明了添加剂对砂浆的性能影响。 1.建筑砂浆及添加剂的概念 1.1砂浆的分类 当前建筑市场上常用的商品砂浆，从生产方式与施工工艺来看可以分为湿拌砂浆和干拌砂浆两类。 湿拌砂浆又名预拌砂浆或湿砂浆，主要是工厂化批量生产，将原材料合理配制完成后，运送至工地现场使用。其主要特点是：工业化生产，质量稳定，环境友好，但一次行供货量较大，需在较短时间内使用完毕。常用于体量较大的工程项目。 干拌砂浆又称为干混砂浆、干粉砂浆，在工程精确配制时不掺水，只对干燥状态的胶凝材料、骨料、添加剂和掺和料进行配制，以散装或袋装形式运送至工地，在现场按照一定的比例加水拌和。干拌砂浆的使用不受时间和数量的限制，是当前建筑砂浆市场中的主角，按其用途可以细分为：砌筑砂浆、抹面砂浆、粘结砂浆、抗裂砂浆、嵌缝砂浆、修补砂浆和灌浆材料等[1]。 1.2砂浆添加剂概念 砂浆主要由无机胶凝材料与砂组成，加入适量的水进行拌和，其成分从3种到20余种不等，但基本都包含胶凝材料、骨料和添加剂三种最基本材料。 胶凝材料可分为无机胶凝材料和有机胶凝材料两种，如石灰、水泥、石膏等属于无机胶凝材料，而水溶性树脂和再分散胶乳粉则属于有机胶凝材料。 骨料包括砂和惰性粉末等材料，主要其骨架支撑作用。 砂浆添加剂主要用于改善砂浆物理化学性能，对砂浆硬化之后的性能也有重要作用，可以应用于湿拌砂浆和干粉砂浆的制作中，按其功能可以分为：稳定剂、硬化剂、早强剂、固化加速剂、减缓剂、增塑剂、减水剂、稀释剂、憎水剂、泡沫形成剂等。按其成分可以分为有机聚合物添加剂、化学添加剂和矿物添加剂等。 在砂浆中添加一种添加剂称之为一级改性，添加两种及两种以上添加剂称之为二级改性。砂浆组成成分及各成分之间的配合协调直接决定了砂浆质量的好坏，而砂浆添加剂，尤其是化学添加剂价格十分昂贵，对砂62

幸福生活指南

浆性能的影响也比较大，因此在选择添加剂

时，要着重考虑添加剂的掺量[2]

。

2.添加剂对砂浆的性能影响 2.1对砂浆用水量的影响 砂浆保水性是指新拌和的砂浆各组成材料之间发生分离的能力大小，衡量砂浆保水性能的指标是砂浆保水率。在与基层接触时，保水性好的砂浆能够保持大部分水分，提升与基层的粘结力和自身抗压强度。在制备过程中，用水量大的砂浆，会产生泌水现象，降低砂浆保水率，导致后期吸水量大，进而导致稠度损失加大，更容易变干、硬化，不利于砂浆长时间操作。 为减少砂浆的需水量，在保持和易性的同时降低需水量，砂浆制备中常用减水剂来调节砂浆用水量。减水剂对砂浆有很好的塑化作用，它可以将团聚在一起的砂砾分散，提高水泥基或石膏基砂浆的工作性能，其引气作用也对砂浆的保水性能有很好的改善，砂浆需水量与减水剂用量成负相关。 目前常用的减水剂品种繁多，木质素系、密胺系、萘磺酸盐系、脂肪族系、氨基磺酸盐系及聚羧酸盐系的减水剂常用于水泥浆体，各种减水剂之间在分散、塑化和增强的效果等各方面都存在较大差异，且与所采用的水泥、矿渣粉、粉煤灰等存在一定的适应性。 砂浆是多种材料组成的混合体，尤其是拌和过程中由于增稠剂、稳定剂等的存在，会严重影响减水剂的分散塑化效果，甚至导

致砂浆的流动性降低。因此，在选择减水剂

时，必须要做大量的适应性试验，找到最优

的减水剂品种和掺量。

2.2对砂浆凝结时间的影响 大部分湿拌砂浆都是预制的拌合物，既要考虑从工厂到现场之间的运输时间，又要考虑由于大面积施工而无法快速用完的存放时间，要确保使用之前不能凝结硬化。而砂

浆使用之后，后续工序还有许多硬化后工作，硬化时间过长会影响紧后工序的进行，增加施工时长[3]。

因此，砂浆的凝结时间需要综合考虑各方面因素，部分供货商提出“砂浆不用不硬，上墙立即硬化”的口号，目前专业技术人员也在寻找最佳的砂浆凝固时间，积极探寻各种添加剂来调节砂浆的凝固时间。目前常用的添加剂有保水增稠剂、调凝剂等。 保水增稠剂可以有效改善砂浆和易性能，在使用矿物拌和料、增加用砂量、减少水泥用量的同时，还能确保砂浆的工作性能和强度，常见的保水增稠剂主要有纤维素醚和淀粉醚两种。 调凝剂按其功能可分为速凝剂和缓凝剂两种，顾名思义，速凝剂能够加速砂浆的凝结硬化，常见的速凝剂包括甲酸钙、铝酸盐、碳酸锂和硅酸钠等。而缓凝剂主要用于减缓砂浆的凝结硬化速度，已经使用成功的缓凝剂包括柠檬酸、酒石酸和葡萄糖酸盐，典型掺量是0.05%—0.2%。 2.3对砂浆后期性能的影响 砂浆的后期性能涵盖甚广，包括抗渗性、抗开裂性、抗冲击性、抗拉强度等多种性能，用于砂浆后期性能改善的添加剂也是多种多样。 聚合物是砂浆中的第二粘结剂，其作用与无机粘结剂水泥相辅相成，可以有效改善砂浆的抗渗性、韧性、抗裂性和抗冲击性。在预拌砂浆生产过程中加入聚合乳液，可以有效改善上述性能，在薄层抹灰砂浆、外墙外保温工程、瓷砖粘结剂、自流平地坪材料

中应用较多，常见的聚合物乳液包括氯丁橡胶乳液、聚氯乙烯等。 在改善砂浆粘结强度、变形小等方面，可分散乳胶粉有较好的效果，同时由于可分散乳胶粉在砂浆分散是会引入部分气体，具

有一定的减水作用，但要注意控制用量，如果乳胶粉掺量过多，会使砂浆内部气泡过多，微小气泡相互连接成为大气泡，会导致溢出砂浆体，降低砂浆含气量。可分散乳胶粉常与消泡剂共同使用，以减少气泡结构过大导致的副作用。

在提高砂浆抗拉强度和抗开裂性方面，常用纤维作为添加剂，包括化学纤维和木纤维，如聚丙烯、丙纶纤维等，少数重要结构工程的修补中还会加入碳纤维，抗静电地面砂浆中则是加入了金属纤维。

小结 相比传统砂浆，商品砂浆的综合性能具有明显优势，尤其是各种添加剂的使用，有效提升了砂浆的各项性能，同时也要注意到，施工现场使用的砂浆仍然存在空鼓、开裂、脱落等问题，对砂浆及砂浆添加剂的研发应结合工程实际，确定各添加剂之间的最佳比例，在最大程度地改善砂浆性能的同时，尽量避免对砂浆的其他性能产生负面影响，使砂浆的稠度、分层度、强度等各项性能指标均能满足工程实际需求和相关技术规范的规定。如何配置经济、耐久、安全、高强的建筑砂浆，选择最佳添加剂的种类和用量提高砂浆各项性能，减少砂浆各类质量问题，探究各类添加剂对砂浆性能的影响及作用机理，这些都是推动建筑砂浆进一步发展必须解决的问题，广大工程技术人员要进行深入研究，最大程度地发挥砂浆的性能优势，提

高建筑工程质量。 参考文献 [1]陈寒斌,陈普法.商品砂浆分类及其主要原材料[J].重庆建筑,2006(11):65-67. [2]周美茹,张文会.外加剂对干混砂浆性能的

影响[J].混凝土,2007(06):71-73. 作者简介 王正权，1977.07，男，汉，江苏盐城人，硕士，中级工程师，建筑节能砂浆技术和添加剂方向研究。