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中聯:實驗室配制干混抹灰砂漿的幾個重要工作

放大字體  縮小字體 發布日期:2016-03-25  來源:混凝土機械網  作者:混凝土機械網  瀏覽次數:17362
核心提示:中聯:實驗室配制干混抹灰砂漿的幾個重要工作.砂,是干混抹灰砂漿中最重要的原材料。目前國內普遍采用的砂有烘干的河砂、石灰石機制砂及花崗巖機制砂。

一、 干粉原材料的幾個檢測內容

1、粒徑分布

砂,是干混抹灰砂漿中最重要的原材料。目前國內普遍采用的砂有烘干的河砂、石灰石機制砂及花崗巖機制砂。對于干混抹灰砂漿而言,最重要的砂的檢測和分析指標是振動篩分實驗及其數據,最重要的概念是粒徑分布,而非細度模數。河砂的特點是粒形圓潤,要么很干凈,要么含泥量較高,粒徑分布區間較窄;石灰石機制砂由于石灰石本身的特性及制砂工藝的不同,在含粉量、粒徑分布、粒形等幾個方面有較大的差異;花崗巖機制砂因花崗巖硬度較大,制砂過程中形成的粉含量較低,粒徑分布和粒形也多有不同。

振動篩分機(如圖1)是干混砂漿實驗室日常使用的儀器之一,建議的篩網規格為0.075mm、0.15mm、0.3mm、0.63mm、1.18mm、2.36mm、4.75mm。針對不同的砂,振動篩分機的正確使用可以獲得砂的粒徑分布數據,以下3個表格是一種河砂(表1)、一種花崗巖機制砂(表2)、一種石灰石機制砂(表3)的篩分數據。

對于水泥、石粉、粉煤灰的粒徑分布的檢測,需要使用負壓篩或者激光粒度儀完成,如圖2。挑選并分析所得水泥、粉煤灰、石粉、及其他功能性粉料的粒徑分布可以更好地調配和獲得級配合理的粉體,這也是抹灰砂漿良好施工性的基礎。 

2、堆積密度

砂及粉料的堆積密度可通過如圖3的裝置完成,其工作原理模仿了粉體動態自然堆積的過程,可以更為科學和精確地測定粉料和砂的堆積密度。各個原材料的堆積密度反映出相互之間的適用程度。 

二、抹灰砂漿的配方技術步驟

一般而言,干混抹灰砂漿的配方開發及調整需遵循以下步驟:

1、設定產品工作要求

產品的工作要求往往來自于工地的需求,比如工作時間、施工人數、基層情況、施工厚度等,此外,與工地充分的溝通及引導,還可以發現他們深層次的愿望及需求,比如施工速度要快,施工省力、材料要好抹,要采用機器施工等等。所有這些工況和要求都不能忽視,都是配方需要滿足和實現的目標。

2、獲得砂的篩分數據

水泥基抹灰砂漿用砂的最大粒徑歐洲一般在1.2-1.6mm左右,國內一般是2.4mm,也有部分企業在采用粒徑達4.75mm的砂。越粗的砂對生產設備、施工設備磨損越大,砂漿的施工性一般也越差。無論采用烘干河砂或者機制砂,對烘干后的0-4.75mm的混合砂或者制砂設備生產出來的0-4.75mm的混合砂都需要進行篩分試驗以獲取其粒徑分布數據。此外,還需要根據生產線中砂的分級情況對各種級配的砂進行篩分試驗并獲得各自的粒徑分布數據。如圖4所示,為0.6-1.2mm的砂粒徑分布情況。

國內的干混砂漿生產線中,砂的篩分情況大致可以分為以下幾種情況,

少數生產線可以獲得0-0.6mm、0.6mm-1.2mm、1.2mm-2.4mm三種級配的砂;

有些生產線可以獲得0-1.2mm、1.2-2.4mm的兩種砂;

有些生產線可以獲得0-1.2mm、1.2-4.75mm的兩種砂;

有些生產線可以獲得0-2.4mm、2.4-4.75mm的兩種砂;

大量生產線都未配制或未使用篩分機,只能獲得0-4.75mm的混合砂;

通常,砂的分級越多越細,配方和砂漿性能的實現就越容易,配方的成本也就越低。獲得每種砂的篩分數據,有助于準確地設定每種砂在配方中所占的比例。目的是獲得合理、連續的砂的級配,如圖5,以最大程度地提高所配制砂漿的各項性能。

3、膠凝材料用量的確定

如果使用烘干河砂或較硬的花崗巖機制砂配制抹灰砂漿,膠凝材料的構成通常為水泥和粉煤灰,根據不同強度的要求,42.5水泥的用量一般在11-15%之間,粉煤灰的用量一般在5-10%左右。如果使用石灰石機制砂,混合砂中一般含有5-15%左右的0.075mm左右或以下的石粉,因石粉沒有粉煤灰的活性,只能作為填料只用,通常水泥的用量需要增加1個百分點,但粉煤灰就無需再使用了。

4、粉體量的控制和調節

干混砂漿中的粉料通常是指0.075mm或者0.15mm以下的粉體,主要由水泥、粉煤灰、石粉、其他功能性粉料、添加劑等構成。粉料在干拌抹灰砂漿的氣力輸送中起著重要的潤滑作用,在新拌砂漿的活塞泵輸送中也起到了類似漿體的潤滑作用,在批刮抹灰中提供了相當程度的易施工性。在普通抹灰砂漿中粉體的含量通常在20-35%之間。

5、添加劑的選擇和使用

普通抹灰砂漿中常用的添加劑主要為保水劑,如果需要提高施工性,也會用到引氣劑等添加劑。國內砂漿企業使用的保水劑一般為纖維素醚和復合保水增稠劑。復合保水增稠劑一般由小廠家和簡易設備生產,品質管理和質量穩定性較難把握。清晰準確地了解砂漿出現問題或性能實現的原因,是砂漿企業實驗室工作的重要職責,而這通常是使用復合添加劑很難掌握的。纖維素醚的粘度和溶解性是2個非常重要的指標,對抹灰砂漿的施工性能有重要的影響。粘度范圍在15000-60000的、速溶性的纖維素醚更為適合抹灰砂漿的施工要求。

在這些步驟和原則的指導下進行的配方開發和調整,自然會獲得性能最好、成本最低的砂漿產品。簡單地降低添加劑的使用量、或者使用價格更為低廉的添加劑,都會導致砂漿品質的抗波動性和安全范圍變小。

三、干拌及新拌抹灰砂漿的幾個關鍵檢測

1、篩分及粒徑分布

既然已經對原材料特別是砂進行了篩分實驗,為什么還要對按照配方配制的干拌砂漿進行篩分查看其粒徑分布?目的是要了解從約0.045mm到配方中所使用到的砂的最大粒徑如2.4mm或4.75mm,粒徑分布是不是接近或者滿足高品質抹灰砂漿的要求。如果曲線光滑圓潤飽滿,則符合配方技術的原則。

2、堆積密度

堆積密度又稱干密度,根據使用的砂及最大粒徑,及是否使用輕骨料,抹灰砂漿的干密度一般在1.2-1.7之間。較輕的干拌砂漿意味著生產、運輸及打料成本的節省,以及施工面積的增加。該項指標的準確測量仍可使用前述圖1的儀器完成。

3、加水量及流動度

流動度是體現抹灰砂漿加水量是否合適的重要指標,通常由跳桌來檢測,如圖6。對普通抹灰砂漿而言,比較適宜的指標是170mm左右/15次振動;

 

4、濕密度及產出量

濕密度不但反映了新拌砂漿的重量及與之相關的抹灰勞動強度,而且反映了砂漿的產出量,即單位重量的新拌砂漿可施工的面積,這又與砂漿的銷售價格密切相關。濕密度的檢測可與下面含氣量的測試儀器共用(如圖8),該儀器可在完成含氣量測定的同時完成濕密度的測定。砂漿產出量的概念業內始終未給與重視,直到現在為止,砂漿仍然在按照重量定價和銷售。

5、保水率

抹灰砂漿的保水性能與施工厚度、基層吸水率、環境因素、施工時間要求、人工還是機械施工等因素密切相關。保水性能指標通常以保水率來標定,通常以濾紙法采用圖7所示的儀器進行測定。通常,普通抹灰砂漿的保水率在88-97%之間,厚度越薄、或基層越吸水、或環境溫度越高、或施工時間要求越長、或采用機械施工時,保水率要求較高,一般在95%左右。

6、含氣量

砂漿內引入一定量微小的均勻的氣泡不但可以增加砂漿的產出量,而且可以有效的降低砂漿顆粒之間的摩擦,使得抹灰的感覺變得爽滑簡單。只要含氣量控制在一定的范圍,砂漿的強度不會受到影響。新拌砂漿的含氣量采用專用的含氣量測定儀測定,如圖7,理想的含氣量一般在15-22%之間。

7、可機械施工性

體現干混抹灰砂漿可機械施工性的第一個環節就是加水攪拌,比較低的可機械施工性表現是必須采用傳統的盤式拌合機或滾筒式拌合機進行長時間的攪拌才能獲得各項性能指標,這樣效率太低且需要額外人工;如果機械施工性好的砂漿可采用效率和自動化程度更高的連續拌合機即可獲得應有的性能指標。

此外,可輸送性、可泵送性是可機械施工性的第二個體現。干粉砂漿或加水攪拌后的新拌砂漿可以順暢的由氣力輸送系統或活塞泵輸送到100-150米的高層,同時不發生堵管、離析、泌水、施工性變差等問題,說明干拌及新拌砂漿的配方及品質達到了機械施工的要求。一般而言,干粉料的高層氣力輸送對砂漿材料的要求是合理的級配分布,而濕漿的高層輸送和噴漿則同時還要求砂漿的保水性能和粒徑。如圖9所示的砂漿篩分結果,非常適合干粉的氣力輸送,但因砂太粗及保水太差,并不適合泵送和噴漿,也不利于抹灰和找平。因此,干混砂漿實驗室應當配備小型的連續拌合機(如圖10)及砂漿泵(如圖11),用以測試抹灰砂漿的機械施工性能。

五、抹灰砂漿生產質量控制的幾個檢測

1、砂的取樣和檢測

通常,進入干混砂漿生產線篩分機前的砂是每天都需要取樣并獲得篩分數據的,這是根據產品和產量要求選擇合適篩網的依據;經過篩分機篩分的不同粒徑的砂也需要每天取樣并獲得篩分數據,這是抹灰砂漿的生產配方確定的依據。對于含有石粉的機制砂而言,根據生產線工藝設計的情況,可能還需要從砂進入計量秤之前進行取樣并獲得篩分數據。

2、配方調整

根據日常進行的砂的取樣和檢測結果,實時地對生產配方,特別是不同砂倉的配料量、以及相關粉料倉的配料量,甚至添加劑的配料和使用做出調整,維持既定的產品性能要求不變,是生產質量控制的重要內容。

3、成品料的取樣和檢測

成品料一般是指經由成品料倉下料口或者混合機下料口進入包裝袋或散裝運輸車的成品砂漿。成品料的取樣點一般為混合機取樣口和成品料倉下料口,同時在兩處取樣并做篩分數據的必要性在于掌握離析的程度,以便判定生產線工藝的合理性,或者在生產配方方面做出新的調整以降低離析的程度使之在可忽略的范圍之內。通過比對混合機的取樣篩分數據和砂的取樣篩分數據,還可以了解生產線計量系統的精度及穩定性。更為重要的是,對比生產線中成品料篩分數據與實驗室配制產品的粒徑分布,生產配方的調整就有了清晰的依據。

六、抹灰砂漿的機械化施工

原材料的選擇、配方技術以及生產質量控制的目標,就是使抹灰砂漿的機械化施工得以順暢的進行。但配方開發和調整的目的,僅僅只是為了使得砂漿泵不堵管或者少堵管,卻是遠遠不夠的。簡而言之,抹灰砂漿的配方不但要考慮易輸送性(氣力干法輸送)、易泵送性(活塞泵或螺桿泵),還要考慮不流掛、不粘刀、抹起來爽滑不費力,容易抹平,可工作時間合適。

行業內目前存在兩種散裝抹灰砂漿的高層輸送和泵送方式,一是干法氣力輸送方式,利用專用空壓機將干粉砂漿低壓吹送上100-150米的高度,如圖12,利用放置在高層的連續拌合機加水攪拌并采用螺桿泵或柱塞泵進行噴涂,此種方式的好處是輸送管道無需清洗或清潔,同時新拌砂漿可在第一時間上墻完成施工,新拌砂漿的各項性能都可以得以保持;二是采用散裝筒倉的連續拌合機將干粉砂漿加水攪拌,采用大型活塞泵將濕砂漿輸送到高層,再利用其它小型螺桿泵或柱塞泵進行噴涂,此種方式的缺點是新拌砂漿無法第一時間上墻,上墻的砂漿的各項性能都發生了變化,此外,輸送管道的清洗也較麻煩。

七、結論

需要強調的是,上述的這些工作并不是抹灰砂漿實驗室工作和檢測的全部,卻可能是最重要的。本文關注的不是硬化砂漿的性能指標比如強度等,主要是新拌砂漿的施工性能。抹灰砂漿良好的施工性能、特別是機械施工性能,才是干混砂漿技術發展的方向,也才能滿足現在及將來人工費持續走高、建筑勞務越來越短缺形成的新的市場需求。中聯重科長沙麓谷工業園干混砂漿實驗室(圖13)在這方面可為全國的客戶提供相關的服務。

 
 
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