绿色环保自流平干粉砂浆的研究

杜林航 刘德春 杜利成

1.信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司；2.西南科技大学材料科学与工程学院

1 绪论

目前自流平干粉材料向环保、高性能方向发展，除了流动度大、凝结时间短、满足强度要求外，还要求干缩率小、抗冲击性能高、耐磨性强等特点。另外，在原材料的选择和配方的设计上要求更合理，达到技术先进性和经济合理性的有机结合。本文着重对绿色环保自流平干粉砂浆的实际应用进行了研究，可供参考。

2 实验

2.1 实验原料

2.1.1 水泥

本文选用的是四川省江油双马水泥厂生产的42.5R 硅酸盐水泥为主，硫铝酸盐水泥52.5为辅。

2.1.2 膨胀剂

选用了本地常用的无水石膏作为膨胀源，以补偿自流平砂浆硬化后的收缩。

2.1.3 保水剂

甲基纤维素醚是一类重要的水溶性高分子化合物，应用较广的是羟丙基甲基纤维素(简称HPMC)，它具有优良的增稠、乳化、保护胶体、保持水分等性能。

2.1.4 可再分散乳胶粉

本课题采用德国wacker公司生产的RE5010N乳胶粉。

2.1.5 减水剂的选择

为了自流平砂浆的流动性、强度等工作性能的要求，特选择一种高效减水剂F10作为自流平砂浆的专用减水剂，生产厂商为德国瓦克公司。

2.1.6 砂、水

砂选用的是含泥量低于0.5%且粒径低于0.02mm的；水则采用的是普通自来水。

2.2 实验方法

标准试验条件为空气温度23±2℃，相对湿度50 士5%，试验区的循环风速低于0.2m/s。实验流程：先将P.O42.5R 硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、超细沙、a一半水石膏、纤维素醚、重钙粉及其他外加剂混合后干搅，接着再水搅，然后测试其流动性、自愈性，之后待其成型，再进行力学性能测试和干缩与水中膨胀测试。

3 结果与讨论

3.1 水泥材料对净浆强度的影响

经实验得出：水泥的标准稠度需水量在单纯采用普通硅酸盐水泥或硫铝酸盐水泥时可达到最小，随着水泥量增加，需水量也会发生变化，从50g升至500g时，其标准稠度需水量会逐渐增加，但增加到一定程度后，其标准稠度需水量又会逐渐的减少。

3.2 基础配方及试配实验

最优配方的确定是按照德国瓦克公司提供的基础配方，在这个基础配方的基础上，进行了一系列的实验，最终得到了最优配方。

表1 自流平干粉砂浆最优配方

3.3 最优配方物理性能的测定

表2 自流平干粉砂浆最佳配方的基本性能

表3 不同时间的收缩应变（单位mm）

表4 抗冲击性测试（每两个点的距离大于50mm）

从表4得知，根据公式干缩率为：故满足要求。从表2得知其抗折、抗压强度满足要求，自愈性能良好，流动度大且凝结时间短，完全满足要求。

抗冲击性测试，按照实验方法，用1000 g±15g钢球从lm高度自由落下，检测其是否会出现底板脱离或开裂情况，均未出现上述情况。从表4可知，未出现开裂、脱落现象，抗冲击性能良好。究其原因，可能是可分散乳胶粉和其他外加剂的融入提升了自流平干粉砂浆的性能，再加上加入了纤维素醚，可有效缩减聚灰比，提升砂浆的综合性能。将复合掺和料及聚合物加入砂浆中搅拌，会在一定程度上降低砂浆的早期强度，因此，可适当加入高效减水剂，避免砂浆中流入水分，但又不会导致砂浆处在密闭状态，水蒸气也能得以扩散，如此一来，以上问题也能得到解决，砂浆的抗冲击性能及综合性能也能得到提升。

4 结论

（1）通过分析水泥材料对净浆性能的影响，发现普通硅酸盐42.5R和硫铝酸盐水泥52.5在实验当中的最佳比例，并分析两种水泥对自流平干粉砂浆产品的经济效应。

（2）通过试配，实现了本土化的最优配方，并测定初始流动度达147mm，20min 后达152mm；初凝时间为160min，终凝时间为270min；抗 折 强 度1d、7d、28 分 别 为2.45MPa、5.2MPa、10.34MPa，抗压强度分别为11.56MPa、18.5MPa、38.6MPa；且干缩率为0.015%，抗冲击性能良好。