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1、引言石膏基自流平砂浆是由石膏、骨料、填料及外加剂混合均匀而成的一种用于建筑物地面精准找平的理想材料,可作为各类地面装饰料的铺垫基底,也可直接作为面层地坪。由于石膏基自流平砂浆的主要胶凝材料是石膏,并且具有自动流平的性能,这就使得石膏基自流平砂浆施工时具有轻松方便,效率高,耗时短等优点。但从现场施工来看,一般工人师傅会根据自身经验对石膏基自流平浆料的稀稠度做出判断,这种情况下就会出现多加水而泌水的情况。由于在石膏基自流平砂浆配方设计时为确保流动度、强度、尺寸变化率以及优秀的抗泌水性能,对石膏基自流平砂浆的标准加水量都有明确的规定,此时的强度、抗泌水性能以及尺寸变化率均为最佳。如果在此基础上多加水
2、,就会破坏整个石膏基自流平砂浆体系,从而对流动度、强度、尺寸变化率以及抗泌水性能都产生一定的影响。为了解决工人在正常施工时加水量偏高出现泌水的情况,常规的解决方案是通过增加低黏度的纤维素酸添加量来提高石膏基自流平砂浆的抗泌水性能,但这类纤维素酸对加水量较为敏感,在加水量变化不大时还可以保持石膏基自流平砂浆不泌水,一旦加水量偏高,此时加低黏度纤维素酸将不会对石膏基自流平的抗泌水有效果,这时就需要更好的稳定剂在更大的加水量范围内保证石膏基自流平砂浆不出现泌水情况小,本文就不同稳定剂在不同加水量下对石膏基自流平砂浆流动度、抗泌水性能、强度和尺寸变化率的影响进行试验,最终得出石膏基自流平稳定剂与添加低
3、黏度纤维索酸相比较的优势所在。1、材料与方法1.1 试验材料石膏采用烟气脱硫石膏,由武汉某建材科技有限公司提供,主要性能指标见表1。水泥由华新水泥股份有限公司提供,为P-042.5水泥,主要化学成分见表2。重钙由武汉广福建材有限公司提供,目数为325目。减水剂:高性能石膏专用聚痰酸减水剂HanriUsP-49,浅黄色至浅灰白色粉末,堆积密度2450kg3,0.2%添加量下减水率为36.1%。消泡剂:以无机材料为载体的聚合物消泡剂BYKT691SD,零VOC,白色粉末,堆积密度450650kgr缓凝剂:意大利S1Crr2000公司P1ASTRETARDXCP。低黏度纤维素酸:HPMC500,白色
4、至微黄色粉末,黏度(NDJ旋转黏度计,2%,20):350650mPas。稳定剂:KEV1Wo1WD-230,特殊高分子材料复合而成,代号稳定剂A,白色粉末,黏度(NDJ旋转黏度计,2%,20)400600mPa-s,堆积密度900IOog/1;国产稳定剂,代号稳定剂B,白色粉末,黏度(NDJ旋转黏度计,2%,20):300700mPas。表1脱硫石膏主要性能指标石膏标准稠度/%凝结时间min2h强度/MPa三相/%初凝终凝抗折抗压In型无水半水二水脱破石膏60202836.87787表2水泥的主要化学成分治AI2O3CaOSiO2MgOSO3Fe2O31oss6.7763.5423.553.
5、022.282.252.791.2 试验方法石膏基自流平砂浆流动度、尺寸变化率及强度均按照JC/T1023-2023石膏基自流平砂浆进行测试。抗泌水性能测试:按照GB/T80762008混凝土外加剂中6.5.3规定测试。1.3 石膏基自流平砂浆基本配合比石膏基自流平砂浆的基本配合比见表3,各成分以Ikg为基准。本文稳定剂A、稳定剂B和HPMC500添加量固定为0.5%。,研究各试样在相同稳定剂掺量下,不同环境温度、不同加水量对石膏基自流平砂浆流动度、防泌水性的影响。同时研究了在标准养护条件(20、湿度50%)下,不同加水量对石膏基自流平砂浆不同养护龄期时的强度影响。表3石膏基自流平砂浆基本配比
6、组分添加量/%。脱硫石骨800重钙150水泥50P492.0P8490.5XCP0.3稳定剂0.52、结果与讨论2.1 加水量、环境温度对石膏基自流平砂浆工作性能的影响不同加水量时,稳定剂A、B以及纤维素醛HPMC500在20和40环境下对石膏基自流平砂浆流动度以及抗泌水性能的测试结果见表4。表4测试结果分组添加加水/%20匕初始流动度mm20XJ30min流动度mm20七泌水率/%40CC初始流动度mm40C30min流动度mm40,C泌水率/%39135120013312104114313101451340稳定剂A0.54314914001501390451561440158142O471
7、62151O1641530391321190134121041145130O1451320稳定剂80.543150141O152143O45158147O163150047165153O1701581.239133100O138117041143117O1471250HPMC5000.54315013401581420.9451611493.51651524.8471761588.31781609.6根据JC/T1023-2023要求,石膏基自流平砂浆的标准加水量为初始流动度在140150mm之间时的用水量。从表4可以看出,稳定剂A、稳定剂B以及纤维素酸HPMC500在相同掺量下的加水量具有一
8、致性,在20环境下和40C环境下的标准加水量均为41%。从表4中20C时的测试数据可以看出,当加水量在39%时,稳定剂A、B以及HPMC500的初始流动度接近,但添加HPMC500的30min流动度要比添加稳定剂A和稳定剂B的30min流动度接近小IOmnu当加水量为45%时,添加稳定剂A、稳定剂B以及HPMC500的初始流动度仍然比较接近,且添加3种稳定剂的石膏基自流平砂浆30min流动度均已经达到JC/T1023-2023标准中要求2140mm,但添加HPMC500的石膏基自流平砂浆此加水量下已经出现泌水,泌水率为3.5%。当加水量为47%时,添加稳定剂A的石膏基自流平砂浆流动度与添加稳定
9、剂B的石膏基自流平砂浆流动度接近且两种自流平砂浆泌水率均为0,但此时添加HPMC500的石膏基自流平砂浆泌水率增大为8.3%,泌水的同时伴随有离析和沉降的产生,而初始流动度也要高于添加稳定剂A和稳定剂B的石膏基自流平砂浆初始流动度IOmm左右。从表4中40C时的测试数据可以看出,掺有稳定剂A的石膏基自流平砂浆初始流动度和30min流动度与20时的测试数据基本接近,且在加水量47%时仍然没有泌水现象出现,说明温度对添加了稳定剂A的石膏基自流平砂浆流动度及抗泌水性影响较小;掺有稳定剂B的石膏基自流平砂浆在40,加水量为39%43%时的流动度与20时的流动度差别不大,但在加水量为45%47%时的流动
10、度要高于20的流动度,而且在加水量为47%时出现泌水,泌水率为1.9%,说明温度的升高会提高添加了稳定剂B的石膏基自流平砂浆流动度且会降低其抗泌水性;掺有HPMC500的石膏基自流平砂浆40时的流动度均要高于20时的流动度,同时在加水量为43%时就开始泌水,泌水率为0.9%,说明温度的升高对添加了HPMC500的石膏基自流平砂浆流动度有明显提高且会大幅降低其抗泌水性。通过对表4的结果分析可知,稳定剂A对石膏基自流平砂浆的稳定效果最佳,其次为稳定剂B,而添加HPMC500对石膏基自流平砂浆的稳定效果最差。这是因为稳定剂A由特殊高分子材料复合而成,当溶解在水中时,高分子材料能在石膏基自流平砂浆中形
11、成特殊且稳定的网络状结构,这种网络状的结构相互交织,将石膏基自流平砂浆中的颗粒和粉料固定在原来的位置,阻止其因重力作用而下沉,且这种结构不会因为温度的升高而被破坏,这就使得无论20温度下还是40温度下,稳定剂A对石膏基自流平砂浆均具有优秀的防泌水和稳定性能。稳定剂B虽然在20时能够保持是石膏基自流平不泌水,但随着温度的升高,稳定剂B对石膏基自流平的稳定效果也变差,而HPMC500仅仅只依靠纤维索酸提供的黏度来保证浆料整体密度的稳定性,加水量过多时这种稳定状态就极易被打破,当温度在40时,HPMC500自身的黏度发生改变而降低,此时HPMC500对石膏基自流平砂浆的稳定性进一步降低,这也就导致在
12、40泌水时的加水量要比20时的泌水加水量低,旦最终泌水率增大。2.2 稳定剂对石膏基自流平砂浆力学性能的影响2.2.124h强度的影响在标准条件下(温度20,湿度50%),稳定剂A、稳定剂B以及HPMC500在不同加水量下对石膏基自流平砂浆24h的强度影响如图1所示。1211ABHPMC5541424344454647加水/%(a)24h抗压强度图1不同加水量下石膏基自流平砂浆的24h强度W 9 8 7 6Bdmesml41424344454647加水/%(b)24h抗折强度52 edNw!fe埠由图1可知,石膏基自流平中掺加稳定剂A、稳定B以及HPMC500时,随着加水量的增加,24h抗折抗
13、压强度均下降。添加稳定剂A和稳定剂B的石膏基自流平24h强度接近且下降趋势基本保持一致。添加HPMC500的石膏基自流平在加水量为41%43%时下降趋势比较平缓,而在43%45%时强度有比较明显的骤降,45%47%时下降趋势恢复平缓,这是因为掺加HPMC500的自流平砂浆在加水量为41%43%时整个砂浆体系处于无泌水稳定状态,但当加水量为45%时石膏基自流平砂浆开始出现泌水,浆料状态发生变化,石膏基自流平稳定体系被破坏,从而导致其强度下降的比较明显。综合对比分析来看,掺加稳定剂B的石膏基自流平试块24h抗折、抗压强度最高,其次为添加稳定剂A的试块,最后为添加HPMC500的试块。2.2.27d
14、强度影响在标准条件下(温度20,湿度50%),石膏基自流平砂浆添加稳定剂A、B以及纤维素醛HPMC500在不不同加水量时对其7d的强度影响如图2所示。由图2可知,添加相同稳定剂的条件下,石膏基自流平砂浆试块7d的抗折、抗压强度随着加水量的增加随之下降。但与24h强度不同的是,添加HPMC500的石膏基自流平砂浆试块7d抗折强度在加水量为43%45%时并没有出现大幅度降低,反而在加水量为45%47%时下降比较明显,可能原因为虽然在加水量45%时出现泌水,但由于放置7d时整个砂浆体系完全凝固,此时泌水对强度的影响降低,同时因为在加水量为47%时石膏基自流平砂浆出现沉降,随着放置时间的推移,自流平砂浆体系出现离析分层,反而导致强度有比较大的下降趋势。由图2(b)可知,添加稳定剂B的石膏基自流平试块在7d时抗压强度要明显高于其他两者,而添加稳定剂A的试块抗压强度和添加HPMC500的试块抗压强度非常接近。41424344454647加水/%(a)7d抗折强度EdN眼糊与归28图2标养7d后试块的抗折强度、抗压强度22328d绝干强度影响图3为在标准条件下(温度20,湿度50%),各试块28d的绝干抗折、抗压强度。由图3