微晶水泥砂漿外加劑在防水、防裂工程中的應(yīng)用研究

摘要：建筑砂漿的龜裂現(xiàn)象是建筑業(yè)界普遍關(guān)注的問題，微晶砂漿外加劑因其獨(dú)特的材料特性，可以提高砂漿的和易性、保水性，增強(qiáng)抗變形性能，從而提高砂漿的抗裂防滲能力，通過試驗(yàn)研究和應(yīng)用實(shí)例得到了證明。

關(guān)鍵詞：微晶；水泥砂漿；外加劑；防水；防裂

0 前言

建筑砂漿在凝結(jié)過程中，尤其是初凝塑性階段，由于砂漿內(nèi)部多余水分蒸發(fā)，而引起粉刷層的龜裂現(xiàn)象非常普遍。此種龜裂在施工后就已形成，由于表面粉光掩蓋或裂縫的寬度細(xì)小，所以這種塑性收縮的龜裂現(xiàn)象也許在短期內(nèi)不易被察覺，但只要砂漿再度因溫差變化或長(zhǎng)期干燥，這些裂縫就會(huì)顯現(xiàn)出來(lái)，并不斷擴(kuò)展，造成建筑業(yè)長(zhǎng)久以來(lái)無(wú)法克服的困難。微晶水泥砂漿外加劑是近年來(lái)開發(fā)成功的一種防裂、抗?jié)B外加劑，它對(duì)提高建筑砂漿的和易性、保水性以及抗變形能力都有較好的作用。本文就微晶水泥砂漿外加劑在防水、防裂工程中的應(yīng)用進(jìn)行了研究。

1 微晶水泥砂漿外加劑的工作機(jī)理

微晶是一種膨脹性的火山灰礦物產(chǎn)品，外觀為白色球狀微粒，粒子內(nèi)部具有蜂巢狀均勻小孔穴結(jié)構(gòu)。

呈球狀的微晶摻人到水泥砂漿中，微晶的微細(xì)粒子均勻分布到砂漿中，類似粉煤灰的“形態(tài)效應(yīng)”可以改善砂漿的和易性。又由于內(nèi)部的蜂巢狀孔穴結(jié)構(gòu)和彈性功能，可以吸收應(yīng)力，調(diào)整變形，減少砂漿的微裂現(xiàn)象。

水泥水化時(shí)，只有占水泥重20％～25％的水是水化所必需的，大部分拌合用水只是為了保證施工所需要的工作性。使用減水劑只能減少其中一部份用水量，仍有多余的水在砂漿中呈游離狀態(tài)，蒸發(fā)后形成孔隙及微裂縫，成為結(jié)構(gòu)缺陷。微晶粒子中的蜂巢孔穴在拌合過程中能吸收水泥初期水化后多余的水份，從而成為無(wú)數(shù)個(gè)微小的“水庫(kù)”，在砂漿硬化過程中，儲(chǔ)存的水份逐漸釋放出來(lái)，進(jìn)行長(zhǎng)期自身養(yǎng)護(hù)，改善了砂漿內(nèi)部無(wú)法養(yǎng)護(hù)的缺陷，彌補(bǔ)施工中養(yǎng)護(hù)不足，促進(jìn)水泥水化的進(jìn)一步發(fā)展。減少砂漿干縮變形，減少了微裂縫，也減少了因水份蒸發(fā)而產(chǎn)生的孔隙，大幅度提高抗?jié)B能力。

微晶水泥砂漿外加劑是以微晶為基礎(chǔ)，充分利用了微晶粒子內(nèi)部所特有的多種功能，配以多種增強(qiáng)材料，利用多組份復(fù)合所產(chǎn)生的超疊加效應(yīng)，使之能同時(shí)具有防水與抑制開裂等多重功能。

2 微晶水泥砂漿外加劑抗裂試驗(yàn)

2.1 原材料

水泥  采用強(qiáng)度等級(jí)為42.5的普通硅酸鹽水泥；

砂    中砂，細(xì)度模數(shù)為2.5～2.7，含泥量小于1％，其質(zhì)量符合JGJ52規(guī)定的要求；

水    自來(lái)水，符合JGJ63的要求；

摻合料 微晶水泥砂漿外加劑。

2.2配合比

本試驗(yàn)采用的配合比見表1。

 2.3 試驗(yàn)方法

試件成型于910mm×600mm×20mm的木模中，模板底部襯有聚乙烯薄膜，以減小底模對(duì)試件收縮變形的影響。模板的周圍放置直徑為8mm光圓鋼筋的框架，框架的外圍尺寸為880mm×570mm(包括鋼筋在內(nèi))，離模板底部的高度為6mm。原材料按配比稱量后，經(jīng)砂漿攪拌機(jī)攪拌3min后，澆注并流滿整個(gè)木模，立即用光滑的寬度為25mm、長(zhǎng)度大于模板短邊的長(zhǎng)木條(使用前用濕抹布擦拭干凈)沿著模板的長(zhǎng)邊快速刮平試件表面后，開啟電風(fēng)扇和碘鎢燈，風(fēng)速為4.5m／s～5.5m／s的電風(fēng)扇位于試模短邊約150mm處，連續(xù)吹24h；三只1000W碘鎢燈位于試模橫向中心線上方約1.5m處，光照4h。風(fēng)扇連續(xù)吹24h后，用塞尺分段測(cè)量裂縫寬度，按裂縫寬度測(cè)量裂縫長(zhǎng)度，用棉紗線沿著裂縫的走向取得相應(yīng)的長(zhǎng)度以鋼卷尺測(cè)量其值，以mm計(jì)。

2.4 試驗(yàn)結(jié)果評(píng)定

根據(jù)裂縫寬度把裂縫分為五級(jí)，每一級(jí)對(duì)應(yīng)著一個(gè)權(quán)重值，用每級(jí)寬度的裂縫長(zhǎng)度分別乘以其相應(yīng)的權(quán)重值，再相加起來(lái)得到的總和稱為開裂指數(shù)，據(jù)此衡量開裂程度。

2.5 試驗(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)結(jié)果見表2。

 3 試驗(yàn)結(jié)果分析

由表2可見，在砂漿中摻入微晶水泥砂漿外加劑，砂漿的抗開裂性能有明顯的提高，當(dāng)摻量為水泥用量的3％、4.5％和6％時(shí)，其抗開裂性能比分別達(dá)到78％、89％和100％。試驗(yàn)結(jié)果分析表明，隨著摻量的增大，裂縫寬度明顯減小，抗開裂性能比也隨之增大。當(dāng)摻量為6％時(shí)，裂縫幾乎沒有?？梢娢⒕嗌皾{外加劑具有阻止裂縫的產(chǎn)生和細(xì)化裂縫的作用，必然會(huì)大大提高水泥砂漿硬化體的抗?jié)B性和耐久性。

4 微晶水泥砂漿外加劑的幾個(gè)主要應(yīng)用實(shí)例評(píng)價(jià)

(1)中央直屬儲(chǔ)備糧庫(kù)安徽巢湖北效庫(kù)，有8幢平房倉(cāng)，庫(kù)容量為1.5億t，該工程采用微晶外加劑摻入水泥砂漿進(jìn)行外墻防裂抗?jié)B粉刷，經(jīng)使用多年防裂抗?jié)B效果很好。

(2)臨海信聯(lián)大廈建筑面積12572m²，框架16層，其外墻采用微晶外加劑摻入水泥砂漿粉刷，使用多年至今無(wú)龜裂，抗裂效果很好。

(3)湖州市中心醫(yī)院病房大樓建筑面積37000m²，地面二十四層，地下一層。外墻采用微晶外加劑，有效地克服了墻面的龜裂現(xiàn)象。

(4)德清縣會(huì)展中心建筑面積25300m²，地面六層，地下一層，地下停車庫(kù)均采用微晶外加劑，起到了抗?jié)B防潮的積極作用，使用至今，無(wú)滲漏、潮濕的現(xiàn)象。

5 結(jié)論

(1)摻入微晶外加劑的水泥砂漿和易性好，保水性好，韌性佳，抗變形能力強(qiáng)，具有良好的防滲抗裂效果，能克服水泥砂漿因干燥收縮和溫差所產(chǎn)生的裂縫，從而防止因裂縫引起的滲水、空鼓、脫落現(xiàn)象。

(2)微晶外加劑適用于建筑內(nèi)、外墻及其它容易產(chǎn)生裂縫部位的防水、抗裂粉刷；應(yīng)用于外墻涂料在基層粉刷能有效地避免因砂漿開裂而引起涂料面層裂縫的缺陷，在混凝土、磚、砌塊等基層上均可使用，能防止雨水從粉刷層裂縫中滲入墻內(nèi)；用于內(nèi)墻粉刷，可防止內(nèi)墻面裂縫，且能在粉刷層上任意裝飾；用于混凝土檐溝、陽(yáng)臺(tái)、樓板、樓梯及各種板底粉刷，易操作、不裂縫、不墜落。

(3)施工操作簡(jiǎn)單，適用范圍廣，社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益顯著。