抚顺智强保温工程有限公司_抚顺拆除管道保温层_882.膨胀砂浆的研究
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  1 、前言
  干拌砂浆自引入我国以来取得了较大的发展,特别是近几年,随着人们环保意识的增长,其发展也越来越快根据用途的不同,干拌砂浆的品种多种多样,达到了一百多种。膨胀砂浆就是中国建筑材料科学研究院研制的一种干拌砂浆品种。
  普通的砂浆由于其自身结构的不紧密以及在大气的环境中不能对抗收缩,因而会产生开裂引起渗漏,导致防水作用受到破坏。

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膨胀砂浆带有微膨胀性,使砂浆结构致密,能够补偿收缩,可防止普通砂浆收缩开裂,是用于建筑物裂缝修补、面层防水等用途的特种砂浆。
  2 、膨胀砂浆的分类及优点
  根据用途的不同膨胀砂浆可以分为膨胀修补砂浆、膨胀防水砂浆等种类。
  膨胀修补砂浆是补偿收缩的修补砂浆,能保证砂浆的早期强度及其他修补所需要的性能,适用于修补因钢筋锈蚀导致的混凝土剥落,并可修补结构性及一般混凝土组件的损坏,如蜂窝、水泥浆流失等问题。它具有如下的优点:
  1) 根据不同的修补部位具有针对性的施工性能;
  2) 低收缩率,且其膨胀系数与基材相匹配,体积稳定;
  3) 优良的粘结性能,确保修补质量;
  4) 无毒无害,符合环保要求;
  5) 使用方便。
  膨胀防水砂浆是具有微膨胀性的防水砂浆,适用于防水混凝土的抹面及潮湿和渗漏水工程的抹面和修补。它不但具有良好的抗渗性,而且还有一定的抗裂性,同时有具有干拌砂浆所具有的一切优点,因此具有很好的应用前景。
  3、 膨胀砂浆的研制
  膨胀砂浆是由胶凝材料、膨胀组分、砂、外加剂、可再分散聚合物粉等材料配制而成的。根据膨胀砂浆的不同种类和用途,在进行产品配方设计时的重点和难点也不同。对于膨胀修补砂浆,其重点是使砂浆具有一定的粘结性和膨胀性,同时其强度不能有太大的损失。而对膨胀防水砂浆而言,其抗渗性则是需要特别考虑的问题。
  3.1 膨胀与强度的协调性
  通常情况下,砂浆的膨胀性与其强度是一对矛盾问题,膨胀率的增加往往导致强度的下降。因此膨胀砂浆研究的关键是保证砂浆的强度与膨胀率的协调性,在保证砂浆具有要求的膨胀率的条件下强度也符合要求。由于膨胀砂浆目前还没有相应的国家或行业标准,本研究参考膨胀剂的行业标准进行试验研究。

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  抗压强度≥ 15MPa,稠度:50~80mm,
  限制膨胀率14d ≥0.02%
  抗冻性:经冻融试验质量损失≤5%,抗压强度损失≤25%。
  我们在对干粉膨胀砂浆的膨胀性能研究结果表明,在制备干粉膨胀砂浆时加入适量的膨胀剂,应使水泥与膨胀剂二元体系具有良好的膨胀与强度发展的协调性。随着膨胀剂掺量的增加,在水中养护14天的限制膨胀率呈抛物线的形式上升,在水中养护阶段,随养护龄期的增加限制膨胀率增加。当进入干空(雾室)养护后,限制膨胀率有一个回落,干空(雾室)养护一般在14天后即达可达到稳定。
  干粉砂浆的强度随膨胀剂掺量的增加而有所下降,这是因为过多掺量的膨胀剂在无限制条件时,对砂浆的强度有一定的损失。因此,在膨胀砂浆中膨胀剂的掺量控制在5~8%即可。这与膨胀剂在混凝土中的表现有所不同,因为混凝土一般为有约束限制状态,而砂浆多为自由状态。
  试验结果显示,水泥——膨胀剂——掺合料——砂子多元复合胶凝材料是一种较理想的干粉材料。在水化早期CAS发挥作用,并促进水泥水化和结构形成,而在水化后期掺合料与水泥水化形成的CH发生二次火山灰反应,形成低Ca/Si比的C-S-H凝胶,使反应程度进一步提高,浆体结构进一步密实和优化,初始缺陷少、有一定的微膨胀效果或无收缩,后期内部更加密实。在耐久性能方面,如冻融、炭化、抗渗性能都有不同程度的提升。
  3.2 膨胀砂浆的粘结性
  对于膨胀修补砂浆,和基底的良好粘结是必要的条件之一。用增加水泥用量等方式对砂浆粘结强度的改善是有限的,必须考虑加入有机成分,使砂浆成为有机无机复合材料。现代化学工业的发展使我们的想法有实现的可能。可再分散聚合物粉是一种非常好的选择。这种聚合物粉对砂浆的性能起到了非常好的改性作用,除了可增加粘结性外,还增加了砂浆的柔性以及耐水性和抗冻性,使其应用范围更广泛,使用性能更好。参考瓷砖粘结剂的产品标准,我们对膨胀修补砂浆的粘结性能进行了测试,加入了可再分散聚合物粉的膨胀砂浆的抗拉强度达到了1.0Mpa以上,完全可以满足使用要求。
  3.3 膨胀砂浆的抗渗性能
  膨胀防水砂浆具有良好的防水性能的原因并不是单一的,是各种因素综合作用的结果。首先性能较好的防水剂的掺入使其具有了一定的防水性;另外是经过颗粒级配设计的集料使砂浆比较致密,孔隙率较小;还有就是可再分散聚合物粉的加入在水泥和集料颗粒之间起到了“架桥”作用,使结构更强。上述几种作用的综合使得膨胀防水砂浆的抗渗性能得到了加强。参考防水剂的行业标准,我们对膨胀防水砂浆的抗渗性进行了测试,结果膨胀防水砂浆的透水压力比大于300,能够取得较好的防水效果。
  4、 结论
  1. 膨胀砂浆在建筑物裂缝修补、面层防水等方面有着较好的用途。
  2. 膨胀砂浆在配方设计时必须考虑膨胀和强度的协调发展。
  3. 经聚合物改性,膨胀砂浆具有了更广泛和更优良的用途。
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