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(wèn)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(guò)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(guò)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(jué)，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(kāi)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(guò)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(guò)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(kāi)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(jiàn)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(kāi)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(kāi)裂指數(shù)，據(jù)此衡量開(kāi)裂程度。

2.5 試驗(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。

 3 試驗(yàn)結(jié)果分析

由表2可見(jiàn)，在砂漿中摻入微晶水泥砂漿外加劑，砂漿的抗開(kāi)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(kāi)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(kāi)裂性能比也隨之增大。當(dāng)摻量為6％時(shí)，裂縫幾乎沒(méi)有?？梢?jiàn)微晶水泥砂漿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(kāi)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。