水泥自流平（共8篇）
水泥自流平 篇1
0 引言
石膏基自流平砂浆是以石膏为基材,加入骨料、填料以及各种外加剂制备而成,具有良好的流动性和稳定性,施工方便,是建筑物地面精找平的理想材料,也是现代建筑地面施工的一个发展方向。但是石膏基自流平材料有着明显的缺点:强度低、耐水性差,这些缺点在一定程度上限制了石膏的推广应用,提高石膏强度和耐水性成为该领域研究的重点。权刘权等[1]通过在石膏粉中掺加水泥,研究水泥在不同掺量下对石膏基自流平材料工作性能和力学性能的影响,结果显示当水泥掺量达到8%时,工作性能和力学性能达到最优。黎良元等[2]用碱激发石膏-矿渣胶凝材料,在碱性环境下,石膏与矿渣中的活性Al3+、Si4+反应,生成C-S-H凝胶和钙矾石,材料的力学性能和耐水性能提高。张翔[3]在脱硫石膏中掺入硅酸盐水泥和粉煤灰,利用石膏、硅酸盐水泥和粉煤灰水化形成的水化硅酸钙和钙矾石来提高砂浆力学性能和耐水性能。在此基础上,本实验通过将α-半水石膏作为主要胶凝材料,配以骨料、填料以及各种外加剂配制石膏基自流平材料,研究自流平材料在硅酸盐水泥以及铝酸盐水泥不同掺量情况下的工作性能、力学性能、微观形貌和孔结构的变化。
1 实验
1.1 实验原料
胶凝材料:南京一夫新材料科技有限公司高强石膏粉;江南-小野田水泥有限公司的PⅡ52.5水泥;天津凯诺斯铝酸盐技术有限公司的铝酸盐水泥。胶凝材料的各化学成分质量分数如表1所示,高强石膏粉的基本性能如表2所示。骨料及填料:40~60目和60~120目机制石英砂;400目重钙粉。外加剂:瓦克5010可再分散乳胶粉(RDP);PC-1016聚羧酸减水剂;P823 消泡剂;羟丙基甲基纤维素醚(HPMC);蛋白质类缓凝剂。
1.2 实验配比
石膏基自流平材料组成包括胶凝材料58%、40~60目石英砂10%、60~120目石英砂20%、重钙12%,胶凝体系配比如表3所示。外加剂按胶凝材料的总质量进行外掺,可再分散乳胶粉、减水剂、消泡剂、HPMC、缓凝剂的用量分别为2%、0.7%、0.6%、0.03%、0.15%。水料比为0.21。
1.3 实验方法
样品制备与宏观性能测试:参照JC/T1023-2007《石膏基自流平砂浆》和JC/T985-2005《地面用水泥基自流平砂浆》中相应要求,将原材料以确定配合比经充分搅拌后成型,测定砂浆的流动度、凝结时间、强度。
耐水性测试:将两联标准试样养护至28d龄期,然后取其中一联标准试样浸于20 ℃水中至24h,用拧干的湿毛巾擦掉饱水试件的表面水分,称量饱水质量并进行强度试验测得饱水强度。试样吸水前后的质量差值与饱水质量的比值就是试样的吸水率,饱水强度与干燥强度的比值就是软化系数。
微观性能测试:将达到水化龄期的样品外表面去除,用酒精浸泡以终止其水化。取水化龄期部分样品烘干研磨过筛,然后进行X射线衍射(XRD)分析材料的水化产物,所使用仪器为日本理学公司Dmax/RB型X射线衍射仪;取水化龄期片状样品经处理后,使用日本电子公司JSM5900扫描电子显微镜(SEM),观察水化龄期样品的微观形貌。
水化热测试:采用TAM AIR 8量热仪使用内搅拌,拌合水胶比为0.5,测试周期24h。
孔结构测试:将养护至28d龄期的试块去除外表面敲成2.5~4mm碎块,用酒精浸泡,在孔结构测试前取出烘干,使用美国Poremaster GT-6.0,Quantum chrome压汞仪(MIP)测试试样的孔结构和孔径分布。
2 结果与讨论
2.1 水泥对石膏基自流平材料宏观性能的影响
2.1.1 流动度和凝结时间
水泥种类和掺量对石膏基自流平砂浆的流动度和凝结时间的影响如表4所示。
从表4可以看出空白样在30min后丧失流动性,随着硅酸盐水泥替代石膏量的增多,砂浆初始流动度逐渐增大,30min流动度经时损失先减小后增大,凝结时间逐渐缩短,当硅酸盐水泥掺量从0增加到8%时,砂浆流动度增加幅度较大,流动度经时损失减小,当硅酸盐水泥掺量达到8%以后,流动度增加缓慢,流动度经时损失增大。随着硅酸盐水泥的加入,流动度变大的原因是硅酸盐水泥遇水后会迅速生成氢氧化钙,氢氧化钙微溶于水,在石膏浆体中会形成氢氧化钙胶体结构,这种胶体结构的表面会吸附一层较厚的水膜,可吸附大量的水,使整个石膏浆体的保水性好,流动性提高。
铝酸盐水泥的加入也可促使砂浆初始流动度增大,30min流动度经时损失减小,凝结时间缩短,当掺量增加到18%时,流动度仍在持续增大,30min流动度损失持续减小,凝结时间随着铝酸盐水泥掺量的增加,缩短不明显。随着铝酸盐水泥的掺加凝结时间缩短,这是因为铝酸盐水泥引入了铝酸钙,水化后形成的水化铝酸钙,在石膏远远过量时会迅速形成钙矾石而出现快速凝结。
对比硅酸盐水泥和铝酸盐水泥对石膏基自流平砂浆的流动度和凝结时间的影响可知:铝酸盐水泥比硅酸盐水泥早期反应快,在相同掺量条件下,要达到相同的初始流动度,铝酸盐水泥需水量比硅酸盐水泥多,硅酸盐水泥在较低掺量下就能达到JC/T1023-2007《石膏基自流平砂浆》中流动度的要求。硅酸盐水泥对凝结时间的影响要大于铝酸盐水泥。
2.1.2 力学强度和耐水性能
石膏砂浆硬化后,其内部有多余的水分,这些水分的蒸发会在砂浆内部形成疏松多孔的网状结构,这些网状结构导致石膏砂浆强度较低,耐水性较差。水泥的加入,可以使得砂浆在达到相同流动度条件下,用水量明显降低,且水泥掺入石膏胶凝材料体系中,能够改变石膏晶体间的接触形态,提高机械强度和改善耐水性能[4]。水泥对石膏基自流平材料的力学性能影响如图1所示,耐水性能如图2所示。
如图1(a)和(b)所示,随着硅酸盐水泥掺量的增加,1d和28d抗折、抗压强度呈先增加后下降趋势,当硅酸盐水泥掺量从3%增加到8% 时,28d抗折、抗压强度增加幅度最大,且掺量为8%时,1d和28d抗折、抗压强度均达到最大值。硅酸盐水泥熟料含有硅酸三钙C3S、硅酸二钙C2S和铝酸三钙C3A等,遇水发生水化反应,可以生成具有胶凝性能的C-S-H和针棒状的钙矾石[5],水化硅酸钙和钙矾石覆盖在石膏颗粒表面以及填充于砂浆空隙中,使砂浆结构致密,孔隙率降低,石膏基自流平砂浆力学性能提高。
如图1(a)所示,掺加铝酸盐水泥,1d抗折强度呈缓慢上升趋势,28d抗折强度随铝酸盐水泥掺量的变化波动比较大,在掺量为13%时,出现了最低点。由图1(b)可得,1d和28d抗压强度随着铝酸盐水泥掺量的增加稳步增长,且28d抗压强度增长幅度比1d抗压强度增长幅度大,当掺量达到8%时,28d抗压强度已经达到45.3 MPa。铝酸盐水泥能与石膏反应生成钙矾石和氢氧化铝凝胶,其反应式为[6]:
钙矾石和氢氧化铝凝胶填充在试样的空隙中,起致密、增实作用,使材料的强度有所增强,但当铝酸盐水泥掺量过多时,生成钙矾石量过多,会导致硬化浆体结构体积膨胀,结构网破坏,内部微裂纹增多,强度下降。
对比硅酸盐水泥和铝酸盐水泥对石膏基自流平砂浆力学性能的影响,可以看出,在相同掺量下,硅酸盐水泥对提高石膏基自流平砂浆的1d、28d抗折强度的影响要大于铝酸盐水泥;对于1d、28d抗压强度,铝酸盐水泥要优于硅酸盐水泥,相同掺量的铝酸盐水泥28d抗压强度均高于硅酸盐水泥。
由图2可知,石膏自流平砂浆软化系数随着硅酸盐水泥的加入先增大后稍微降低,掺量达到8%时,软化系数达到最大值,随着硅酸盐水泥的加入[7],在材料内部生成了具有胶凝性质的C-S-H,C-S-H凝胶一方面填充于石膏空隙,使砂浆结构致密,降低孔隙率,从而降低吸水率,另一方面包裹在CaSO4·2H2O晶体周围,避免了CaSO4·2H2O晶体与水直接接触溶解。铝酸盐水泥的加入使得软化系数波动比较大,当掺量达到13%时,软化系数出现了一个最低点。随着铝酸盐水泥的加入,石膏砂浆的软化系数增大和降低的原因是,铝酸盐水泥与石膏水化反应生成了具有膨胀性能的钙矾石和氢氧化铝凝胶[6],钙矾石晶体与石膏晶体错落搭接,形成致密结构,同时氢氧化铝凝胶填充在空隙和包裹在石膏周围,降低了石膏砂浆的孔隙率和石膏与水的直接接触,从而降低了吸水率,提高了石膏砂浆的耐水性。随着铝酸盐水泥掺量的增加,钙矾石生成量较多,导致硬化浆体结构体积膨胀,结构网破坏,内部微裂纹增多,水易于进入砂浆内部,耐水性降低。
2.2 XRD分析
自流平砂浆早期的水化硬化过程对于材料的最终性能有着至关重要的作用,选取试样A0、P2和C2中胶凝材料配比,对胶凝材料水化3d的水化产物进行分析,结果如图3所示。
从图3中可见3种胶凝体系水化3d后的水化产物主要为CaSO4·2H2O,由 α-半水石膏和8%硅酸盐水泥、α-半水石膏和8%铝酸盐水泥组成的复合胶凝体系水化产物中还出现了少量的钙矾石和C-S-H凝胶,这些钙矾石的形成机理主要是利用水化铝酸钙在有石膏存在的条件下,与石膏作用形成含结晶水的呈针、棒状结晶的水化硫铝酸三钙膨胀成分,即钙矾石。其主要化学反应如下[6,8]:
钙矾石的比例较小,C-S-H的结晶形态极差,大部分以无定形态凝胶的形式存在,仅存在微弱的弥散峰,因此在XRD图谱中不易分辨,但SEM证实了C-S-H凝胶和钙矾石的存在。
2.3 水化热
为便于对比水泥种类及掺量对石膏基自流平材料水化放热过程的影响,选取试样A0、P2、P4、C2和C4中胶凝材料配比进行水化热试验,结果见图4。
由图4可见,纯石膏在0.8h左右出现水化放热峰,掺加硅酸盐水泥后,在10min时出现很小的水化放热峰,这是硅酸盐水泥中的硅酸三钙遇水后立即发生反应产生的放热峰,即硅酸三钙水化诱导前期[5]。在0.5h左右时出现石膏的水化放热峰,与纯石膏相比,水化放热峰提前0.3h,这是因为硅酸盐水泥的加入引入了氢氧化钙,导致Ca2+浓度增加,二水石膏的析晶加快,水化提前。与表4中掺硅酸盐水泥后石膏砂浆凝结时间缩短一致。掺加铝酸盐水泥后,在5min时出现第一放热峰,主要是由铝酸盐水泥与石膏反应生成钙矾石导致,在0.8h出现第二放热峰,第二放热峰由半水石膏生成二水石膏导致,在6h出现第三放热峰,第三放热峰是铝酸盐水泥的放热峰。与纯石膏的主放热峰相比,掺加铝酸盐水泥后的主放热峰峰型并不尖锐,这是因为掺加铝酸盐水泥后其水化加速、减速过程没有纯石膏快,不能在很短的时间内进入稳定期。
2.4 孔结构
选取水化28d的试样A0、P2、P4、C2和C4进行孔结构测试,结果见表5。
参照吴中伟对混凝土中的孔级划分[9]来分析石膏基高强胶凝材料的孔结构,即孔径小于20nm的为无害孔,孔径为20~50nm的少害孔,孔径在50~200nm的为有害孔,孔径大于200nm的则为多害孔。由表5可以看出,在石膏基自流平材料中掺加硅酸盐水泥与铝酸盐水泥,与不加水泥的空白样对比,试样的总孔隙率下降,且大于50nm的有害孔有所降低。掺加8%硅酸盐水泥的石膏制品的总孔隙率和有害孔比掺加18%硅酸盐水泥的低,即硅酸盐水泥的掺量不是越多越好,当超过一定极限,反而会对石膏基材料产生负面影响。掺加8%的铝酸盐水泥与掺加18%的铝酸盐水泥对比,可以看出掺加8%的总孔隙率和有害孔较高,这是因为铝酸盐水泥掺量达到一定量时,生成的钙矾石量超过新增的生长空间所能容纳的极限,造成硬化体浆体结构破坏,但掺量达到18%时,孔隙率又有所升高,这可能是因为铝酸盐水泥掺量过多,其强度增长大,抵消了膨胀钙矾石在材料内部产生的集中应力。从表5的孔结构分析来看与石膏基自流平砂浆的力学性能和耐水性能基本相符。
2.5 SEM分析
图5为A0、P2和C2净浆水化3d的SEM图。
图5为胶凝材料水化3d的SEM照片。从图5(a)可见α-半水石膏的水化产物主要为短柱状晶体,这些晶体纵横交错,无序地交织在一起,搭接较为疏松,且含有较明显的空隙,因而其力学强度和耐水性能较低(见图1和图2)。图5(b)和图5(c)显示,在石膏自流平砂浆中加入硅酸盐水泥和铝酸盐水泥后,硬化浆体形貌主要是二水石膏晶体交错融合形成的致密结构,其间可见大量水泥水化形成的絮凝状凝胶产物以及少量的针棒状钙矾石填充在晶体空隙中,形成更加密实、加强的网状晶胶结构,这也是加入水泥后石膏自流平砂浆强度和耐水性显著提高的原因。
3 结论
(1)在石膏基自流平材料中掺加硅酸盐水泥和铝酸盐水泥都会提高流动度和减少30min流动度经时损失,缩短凝结时间。随着硅酸盐水泥掺量的增加,石膏基自流平材料的力学性能和耐水性能呈先增加后减小的趋势,当硅酸盐水泥掺量为8%时,力学性能和耐水性能达到最大值。铝酸盐水泥对石膏基自流平材料的28d抗折强度和耐水性能影响波动比较大,当掺量达到13%时,28d抗折强度和耐水性能出现最低点,随着铝酸盐水泥掺量的增加,抗压强度呈上升趋势,当掺量达到8%时,28d抗压强度就可达到45.3MPa。
(2)掺加硅酸盐水泥后,石膏水化放热峰提前,掺加铝酸盐水泥后,石膏水化放热峰降低,且在6h左右出现了第二放热峰。
(3)由水化产物和微观结构的分析结果可知,石膏自流平砂浆中掺加硅酸盐水泥和铝酸盐水泥后,水化生成的凝胶产物和针棒状钙矾石填充在晶体空隙中,形成更加密实、加强的网状晶胶结构。
参考文献
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[9] 吴中伟,廉慧珍.高性能混凝土[M].北京:中国铁道出版社,1999:24
水泥自流平 篇2
（1）地面不会起灰，始终保持干净无尘。
（2）地面整体无缝，容易清洗，不会积藏尘埃和细菌等。
（3）地面涂膜厚、耐磨损、抗机械冲击，经久耐用，能长期经受卡车、铲车和其他工具的辗压和撞击。
（4）耐酸、碱、盐等化学品的腐蚀。
（5）耐汽油、机油和柴油等油类的侵蚀，不渗漏，易彻底清除。（6）表面平整光洁，色彩丰富，能美化工作环境。
食品厂地坪是一种高效，多用途，化学固化的共聚体为原料的双组分常温固化涂料，食品厂地坪具有出色的耐久性、保护性、装饰性等优异性能。经户外长期使用和人工加速老化试验表明，食品厂地坪碳树脂分子连上的氟碳键能够抵抗紫外线的降解作用，表现出极其优异的耐久性、耐紫外线及耐侯性，使食品厂地坪涂层长久完美如新，减少维修的要求。
食品行业针对产品的卫生、车间生产环境要求非常的严格比如说：生产车间环境天花板、墙壁、地面平整洁净，需要方便清理和消毒，对于食品车间的作业环境，环氧地坪能严格控制其自身污染，无尘环保，可采用无溶剂环氧地坪漆或者水性环氧地坪漆材料进行地面铺装，环氧地坪无尘，美观装饰效果好，易清洁保养，施工便捷，经济耐用，不尽可以满足食品行业卫生和环境要求，还有极强的耐磨性能，可供叉车和各种运输工具的使用。
现在很多食品厂地面铺设的瓷砖或者水泥地，但是这两种地面材料地面材料不怎么适用于食品厂，首先是瓷砖，瓷砖坚固性较好，但是如果地面湿气较重的时候，易导致员工摔倒。至于水地，长时间使用容易起灰、脱层问题。食品厂地面选用环氧自流平地坪
为何要选用环氧自流平地坪?主要是环氧自流平地坪与基层的粘结强度高硬化收缩极低不易开裂，其次对于食品厂这个特殊的场所，对于洁净度要求较高，而环氧自流平地坪在整体设计上是整体无缝、不集聚灰尘、细菌。再者环氧自流平地坪具有极佳的施工性和流平性具有良好的装饰性。
地坪工程环氧树脂凹凸防滑食品厂地坪适用场所：食品饮料厂、食堂等各类经常有油渍、污渍，需要防滑之地坪。
环氧树脂地坪产品特性：常温干燥，具有较好的耐油、耐水、防腐、耐磨性。食品厂车间地坪方案设计： 食品车间地坪的设计，一开始就从环保入手，确保产品的洁净无污染。车间整体的装饰效果，地坪漆颜色的选择。根据地面实际情况，再结合食品厂车间地面的使用要求，确定环氧地坪类型。环氧地坪施工方案设计要求便捷，易施工。施工的技术、材料配比的标准。备注：铺设后的环氧地坪工程，必须能通过国家质量标准进行检测验收，要求表面无尘环保，美观，平度，耐磨耐用。
由于食品厂在生产过程中会有食品碎屑或汁液落到地面。如果地面有缝隙、细小的孔洞，就会给细菌的寄生提供了场所，细菌会使食品腐败发酵，污染环境卫生并产生难闻的气味。但是无论是混凝土地面还是水磨石及瓷砖地面都有孔隙。而环氧地坪产品由于其是均
一、平滑的整体，无接缝无孔隙没有细菌孳生场所，易清洁，耐化学腐蚀，它的这些特性决定了是食品厂的理想地面。环氧自流平地坪特性
耐重压、耐冲击、机械性能优；耐油污、耐一般化学腐蚀；固化收缩率小、无裂缝 环氧自流平地坪施工方案（地面需已做好防水处理）
一、环氧自流平施工用具：
喷砂机（或打磨机）、喷涂机、吸尘器、不脱毛滚刷、脱泡滚筒、台秤、搅拌筒、搅拌器、带齿刮板、锭鞋、镘刀、钢刷。
辅助工具：
混凝土表面含水率测定仪、温/湿度计、防毒面具、混凝土强度测定回弹仪、化学灭火器、角向磨光机、手提式切割机、安全帽、工作服、平整度测定仪、激光扫描仪、磁扫把、电炉、炒锅、钢钎、榔头、手套、工业用中型电扇。
二、环氧自流平施工操作及要求：
（自流平地面施工技术规程电子版下载）环氧自流平施工流程：
基层处理→→底涂材料配制→→涂刷底涂材料→→中途材料配制→→施工中涂层→→面涂材料配制→→施工面涂层→→打蜡→→保养→→检修
1、基本处理及要求
（1）、环氧自流平工程施工前，必须对基层检查验收，合格后办理工序交接手续。（2）、检查基面（基面要求）根据国家标准：GB50212—2002基层处理条款。
（3）、表面要求坚固、平整、密实。不应有起壳、起砂、裂缝、蜂窝麻面等现象，平整度应用2ｍ直尺测查，或激光扫描仪测定，容许空隙正负不应超过2㎜，混凝土强度用回弹仪测试，至少在25Mpa，3才能使各类地坪发挥最佳的物理性态。（4）、基层的阴阳角度做成斜面或圆角。
（5）、基层表面必须洁净，基层表面污灰，水泥渣及疏松部位清理干净。已被油脂、化学药品污染表面或被浸蚀的疏松基层及磨损较严重的部位，应进行表面预处理（包括清洗和用环氧砂浆填补），直到符合要求。
（6）、地面基层经常规保养后必须干燥，在深20mm厚度内含水率不大于6%（基层表面发白）。含水量测定可用如下方法：
1）钻芯取样，取样处用环氧砂浆修补； 2）用混泥土表面的含水率测定仪测定；
3）用简易方法测定，应1㎡不透气覆盖基层，4小时后观察，覆盖物表面如无水珠，则合格；否则，基层应采取加热干燥措施，直至合格。
（7）、凡穿过防腐层的管道套管、预留孔，预埋件，均应先埋设或预滑，并做加强层处理。（8）、目测混凝土地面是否密实、无空壳、不起砂、无油脂。基层的阴阳角宜做成圆角。（9）、用小铁锤敲打基层，检查强度是否符合设计要求（无空鼓现象）。
http://（10）、地面的平整度用2m直尺及楔形塞尺检查，允许偏差不大于4mm。（11）、底层地面须有防水隔离层。
（12）、基层表面的处理方法有两种，一是用凿口锤、铲子、砂轮或打磨机等打磨表面，然后用干净的软毛刷、压缩空气或吸尘器清理干净；二是要求高时，采用喷砂法，使基层形成均匀粗糙面。当采用喷砂机处理表面时，喷砂机应由专人操作，选用合适粒径的钢丸，以符合设计的粗糙度，操作完毕及时清理保养，妥善保管，现场撒落的钢丸应及时回收。对小量油污污染处用丙酮等溶剂擦洗，直至污染物除去，溶剂挥发；也可用打磨工具磨去。对局部凸起处地面进行局部打磨处理，对裂缝处用凿子开（V）坡口，将树脂砂修补料洞裂处慢慢灌入，压实磨平。
2、环氧自流平施工前准备工作
（1）、施工环境温度宜为15～25℃，相对湿度不宜大于80％，否则，应采取相应措施，但不得用明火或蒸汽直接加热，计量工做好温湿度记录。
（2）、树脂、固化剂、稀释剂等材料均应密封贮存在阴凉、干燥的通风处，并应有防火措施。
（3）、将专门施工用机械、工具、材料堆放于施工现场旁，堆放整齐，并派专人看守，现场亦应有化学灭火器等防火措施。
（4）、施工现场立施工标志，应有施工内容、施工工期及养护期，施工现场用隔离带包围。
3、环氧自流平底涂施工
（1）、施工人员将配料用容器和施工工具清洗干净，置于指定地点，在以后的施工过程中，随时配合，保证容器工具清洁、干燥、无油污、无固化残渣等。
（2）、计量工将称量好的树脂底涂料放入搅拌容器中，并做好记录用量，也应记录当时的温度、湿度，搅拌工预先搅拌好。
（3）、计量工按配合比准确称量好固化剂，并放入搅拌容器中，同时将用量做好记录，搅拌工继续搅拌，至少搅拌3分钟，以保证混合物均匀。
（4）、操作工将搅拌的混合物倒在施工区域内，用镘刀涂直至均匀，不得有空鼓、气泡等缺陷。
（5）、在底涂未完成固化前不要开始涂表层，否则会起皱。
（6）、层间涂刷间隔时间视温度而定，若超过7天，涂面须以软毛刷或研磨机粗糙化，再涂表层以增加附着力。
http://（7）、底漆保养时间为一般12小时后，确认硬化状态，进行下一道涂抹工序。
4、环氧自流平中涂施工
（1）、计量工按石英砂配比（7号砂：9号砂＝8.5：1.5），胶砂比1：1.5～2.0的要求把称量好的环氧中涂树脂和石英砂放入搅拌容器中，并做好用量度记录，搅拌工先搅拌。（2）、计量工按配合比依次准确称量好固化剂放入搅拌容器中，同时将用量做好记录。（3）、搅拌工继续搅拌，至少搅拌3分钟，以保证混合均匀。（4）、操作工用镘刀均匀镘匀。
（5）、说明：中涂树脂若掺其他材料后，比重会有所变化，由实验室提供，以确定单位面积使用量。厚度应符合设计单位和业主的要求。
（6）、胶泥层在养护24小时以上（夏季），冬季更长。自然硬化后，局部修整、打磨、吸尘，施工后养护大于24小时。
5、环氧自流平面涂施工
（1）、面涂批补：搅拌合环氧面涂树脂和石英砂，胶砂比采用7号石英砂用带齿镘刀批刮，保证厚度0.20㎜，用脱泡滚筒脱泡，固化24小时后，表面检查，除去表面残余气泡等缺陷。
（2）、计量工将称好的树脂面涂料，放入搅拌容器中，搅拌工预先搅拌。
（3）、计量工按配合比依次准确称量好固化剂及其它辅助材料（比如色浆），逐次放入搅拌容器中，同时将用量做好记录。
（4）、操作工继续搅拌，至少搅拌5分钟，以保证混合均匀，色泽一致。（5）、操作工用带齿镘刀批刮施工，直到均匀。
（6）、批刮完毕后，用脱泡滚筒除气泡，待其固化后，养护48—72小时，即可投入使用。如客户需要，可用打蜡来保护表面。
（7）、面层施工完毕，要求平整光滑，色泽均匀，无瑕疵，否则应及时返修，直至合格。注：本阶段为施工关键阶段，除确保封闭施工外，应确保施工环境符合施工要求并保证供电
http://（照明、动力等）。
三、施工要点：
（1）、施工时现场环境条件：温度在10℃以上，相对湿度应低于85%，尽量选择从施工到涂膜完全硬化期间，应把门、窗关紧，缝隙与透风处用护面胶带封好，防止粉尘吹入污染加工区。
（2）、夏季因昆虫对色彩非常敏感，尤其在涂抹硬化前，施工前要喷洒杀虫剂。
（3）、为了防止施工边缘部分沾污及加工处保持完全直线（或与不涂部分的界限）应贴好护面胶带。
（4）、严禁交叉施工（包括工艺隔艺隔层内）严禁无关人员进入施工现场。
水泥自流平 篇3
1 试验
1.1 原材料
普通硅酸盐水泥(OPC):选用3个不同厂家的P·O42.5R水泥(分别为F、Z、S),对应的化学成分见表1;
%
高铝水泥:广东龙湖科技股份有限公司,SiO2含量7.2%、Al2O3含量51.3%、CaO含量34.1%、Fe2O3含量2.0%,比表面积376 m2/kg;
硬石膏:市售,化学成分见表2;
%
精制河砂:粒径0.11～0.22 mm;
可再分散乳胶粉:WACKER VINNAPAS RE5010N,最低成膜温度4℃,玻璃化转变温度16℃;
稳定剂:DOW Walocel MT400PFV,黏度380 mPa·s;
减水剂:BASF MELFLUX 2651F;
消泡剂:德国明凌化工集团AGITAN P803;
其它添加剂:市售。
1.2 试验方法
按照JC/T 985—2005《地面用水泥基自流平砂浆》对试样进行搅拌及成型,试验温度(23±2)℃,相对湿度(50±5)%,循环风速低于0.2 m/s。试验使用JJ-5型搅拌机,TYE-200B抗折抗压试验机,BC-Ⅱ型比长仪,其中测试自流平砂浆强度的试件尺寸为40 mm×40 mm×160 mm;测试伸缩率试件尺寸为25 mm×25 mm×280 mm。
1.3 正交试验研究
本文采用正交试验方法,探索在其它影响因素不变的情况下,OPC种类(F、Z、S)、石膏掺量及高铝水泥掺量对自流平砂浆强度和收缩性能的影响。试验中,石膏及高铝水泥掺量按占砂浆干粉料的总质量计。采用L9(34)试验表,其因素和水平见表2。
2 实验结果与讨论
正交实验方案及结果见表3。
2.1 对抗压、抗折强度的影响
依据正交试验方法得到强度的极差分析(见表4)。
由表4可以看出,影响自流平砂浆1 d强度的主次因素顺序是:C→B→A,即高铝水泥量的增加,显著提高了自流平砂浆的早期强度。这是因为高铝水泥强度发展非常迅速,1 d内几乎可以达到最高强度的80%。而影响自流平砂浆28 d强度的主次因素顺序是:A→C→B,即普硅水泥种类是决定自流平砂浆28 d强度的最主要因素,且强度大小顺序是:S>Z>F。
这是因为高铝水泥的长期强度不稳定,特别是在湿热环境下,可能明显下降。原因是高铝水泥的水化产物CAH10或C2AH8都是亚稳相,当温度升高时,2种水化产物都不能稳定存在,按照下式进行转化:
逐渐转化成比较稳定的C3AH6。体积为1 ml的CAH10经转化后仅形成0.254 ml的C3AH6和0.22 ml的AH3总的固相体积不过0.474 ml,而析出的水却有0.549 ml之多,浆体孔隙率达53.7%,C2AH8转化为C3AH6也与此相似,并且这种晶型转化随温度的升高而加速。AH3·aq是一种含水量不定的胶体物质,能够无限膨胀,最后溶解于水,排出水泥石体外。这2种反应对水泥石的强度极其不利。
硅酸盐水泥各熟料矿物中C3A的水化速率是最快的,它首先遇水溶解,然后与C3S水化形成的Ca(OH)2饱和溶液反应,其水化反应可以表述为:
由于石膏的存在,C4AH13会与石膏反应生成三硫型水化硫铝酸钙,又称钙矾石,以AFt表示,其反应式为:
当浆体中的石膏被消耗完,而水泥中还有未完全水化的C3A时,C3A的水化物C4AH13又能与上述反应生成的钙矾石继续反应生成单硫型水化硫铝酸钙,以AFm表示,即:
通常情况下,C3A生成AFm,固相体积增加了81.5%;C3A生成AFt,固相体积增加了133%[2]。硅酸盐水泥中的石膏量一般都能满足铝酸盐的水化物转变为钙矾石和单硫型水化硫铝酸钙。本文中的石膏掺量远大于形成钙矾石所需要的量,故C3A的量决定着最终钙矾石的生成量,同时钙矾石向单硫型水化硫铝酸钙的转化也变慢。钙矾石是水泥石产生强度的主要来源,它在水泥水化早期形成一个强度骨架,C3S水化后的C-S-H凝胶填充在骨架之间,针棒状的钙矾石与其它水化产物紧密结合,形成水泥石的强度。它的量决定着最终水泥制品的强度。通过分析3种硅酸盐水泥物相对比(见图1)以及对各自熟料矿物组成的计算,得出3种水泥的C3A含量从高到低分别是S>Z>F,也就是说自流平砂浆的最终强度从大到小应该是S>Z>F,这与正交试验得到的结论一致。
需要特别说明的是,2号试样因为石膏掺量过多,使后期持续形成钙矾石,产生膨胀应力,造成结构破坏,强度降低。
2.2 对伸缩率的影响
依据正交试验方法得到28 d伸缩率极差分析表5,各龄期自流平砂浆的伸缩率见图2。
由表5可以看出,影响自流平砂浆28 d伸缩率的主次因素顺序是:A→C→B,即普硅水泥种类是影响自流平砂浆28 d尺寸变化的最主要因素,且尺寸变化从大到小为:F→Z→S。这是因为高铝水泥的水化产物中晶体的量较大,其干缩率较小,普硅水泥的水化产物中凝胶含量多,因此干缩量则相对较大。
当普硅水泥中加入高铝水泥,铝酸钙水化时要吸收氢氧化钙,而氢氧化钙是硅酸钙的水化产物,这样就促进了硅酸钙的水化。从而使得水泥石结构中的C-S-H凝胶增加,干缩增大。还有一种原因是当普硅水泥的含量大于50%时,其主要水化产物为C3AH6、Ca(OH)2、C-S-H和铝胶等,水化样中没有发现CAH10,原因是因为普硅水泥含量较多,pH值和CaO/Al2O3的比值较大,使得CAH10和C2AH8向C3AH6转化比较完全。而转化使得水泥石的孔隙率增加,也会使干缩增大[2]。
根据单矿物减缩作用的研究可知,水泥熟料中4种矿物的减缩作用按由大到小的排列是:C3A>C4AF>C3S>C2S[1]。水泥石的体积变化主要包括3种,一是化学减缩;二是失水收缩;三是碳化收缩。其中以化学减缩造成的体积变化最大,本文通过加入石膏和铝酸盐水泥,共同水化反应生成钙矾石来补偿化学减缩造成的体积变化,故C3A含量又决定了体积变化的大小,含量越高,水化生成的钙矾石越多,体积变化越小;含量越低,水化生成的钙矾石越少,体积变化越大。从前面可以得知,3种硅酸盐水泥的C3A含量高低依次是S>Z>F,所以体积变化从大到小应该是F>Z>S,这与正交试验得到的结论相符。
3 结语
(1)高铝水泥的掺量会影响自流平砂浆的早期强度,掺量越大,强度越高。
(2)普硅水泥影响着自流平砂浆的后期强度和伸缩率,并且与普硅水泥所含矿物组成密切相关,通过试验发现,C3A的含量决定着普硅水泥对自流平砂浆的影响。
参考文献
[1]袁润章.胶凝材料学[M].武汉:武汉理工大学出版社,1996:82-148.
水泥自流平 篇4
1 地坪应用
需要高平整度、高耐磨性、低收缩、不起尘、着色的地坪;工业厂房需要高平整度、高耐磨性和冲击性的低收缩地坪;公共设施和商业用地, 购物中心、学校、医院、停车场地面;工厂车间仓库, 汽车服务中心、站台、冷库、水处理中心以及其他需要高要求统一色彩的地坪。
2 裂缝产生的原因
自流平水泥的基层有空鼓、裂缝;一次施工的厚度、面积较大, 使得自流平水泥收缩产生裂缝;施工技术不合理。
3 工艺原理
针对以上裂缝产生的主要原因, 我公司经过几项工程的研究、试验, 总结开发了自流平水泥施工的一套可行的方法, 该施工方法效果明显, 既经济又安全。
本工艺的特点是:自流平水泥基层的处理;对整个地面进行施工划分, 尽量减少一次施工面积;自流平水泥施工技术。
4 关键技术
4.1 基层的处理
4.1.1 基层清理
4.1.1. 1 清扫地面
将尘土、不结实的混凝土表层、油脂、水泥浆或腻子以及可能影响粘结强度的杂物等清理干净, 使基层密实、表面无松动、杂物。打磨后仍存在的油清浸染, 须用低浓度碱液清洗干净。基层打磨后所产生的浮土, 必须打扫干净。
4.1.1. 2 伸缩缝处理
清吸伸缩缝, 向伸缩缝内注入发泡胶, 胶表面低于伸缩缝表面约20mm;然后涂刷界面界剂, 干燥后用拌好的自流平砂浆抹平堵严。
4.1.2 基层检查
详细检查地面情况:有无开裂、空鼓、松软, 并用2m靠尺检查地面平整度, 将平整度超过5mm的部位, 在地面图纸处注明。
4.1.3 地面铣刨、打磨
对地面进行简单的清扫、吸尘处理后, 如果现场基层地面松软;应采用专业铣刨机, 对地面进行铣刨处理, 把表层松软的砼去除;使基层地面强度达到要求。
以上基层地面处理后, 使用专业机械对基层表面全面打磨;打磨应纵横交错。仔细打磨后, 用真空吸尘器予以清除其残留物后, 再进行第二遍的打磨处理, 仍用真空吸尘器予以清除其残留物;基层表面如有突起的地方, 需用其他专用机械对其进行清除, 使其与地面保持平整。
4.1.4 基层裂缝的修补
将地面大于0.5mm宽的裂缝用切缝用切割机切成“V”型缝, 缝隙深度为15~20mm, 在沿缝隙每隔10cm切割横向缝, 以阻止裂缝继续发展;裂缝处用工业吸尘器进行真空吸尘, 再用界面剂灌入缝隙内, 等充分干燥后, 灌入与地面同材料、同配比的自流平水泥浆, 灌入的自流平水泥要高出地面2mm, 等待2~3h后, 再将高出地面的部分铲除。
4.1.5 涂刷界面剂
(1) 涂刷界面剂的目的是对基层封闭, 防止自流平砂浆过早丧失水分;增强地面基层与自流平砂浆层的粘结强度;防止气泡的产生;改善自流平材料的流动性。
(2) 涂刷界面剂前地面必须是干燥、清洁无油渍, 涂刷时按照界面剂使用说明要求, 使用专业滚筒对地面进行均匀、无遗留的涂布且表面无积液;待界面剂涂布地面以后, 用40~70目石英砂均匀的撒在地面上, 如基层地面的强度比较差, 需对地面进行第二遍的涂布, 使其达到彻底封闭地面的作用, 并提高地面的抗压强度, 满足自流平地坪对地面的要求;水性专用界面剂涂布完毕后, 必须经6h后才可对地面进行自流平地坪材料的铺设;
(3) 确保界面剂完全干燥, 无积存后, 方可进行下一步施工。
4.1.6 基层平整度偏差较大以及地面空洞部位的修补
自流平水泥一次施工厚度不宜超过5mm, 以免收缩过大;将地面平整度大于5mm以及地面空洞的部位, 涂刷界面剂, 界面剂的涂刷工艺同上;使用同表面同材质的自流平水泥进行修补, 孔洞较大的需在水泥里掺入石子。
4.2 对整个地面进行施工划分, 尽量减少一次连续施工面积
根据工地现况进行区域分割, 分割面积不宜超过1000m2, 在分割处应提前设置分段条, 在每次施工分界处先弹线, 然后粘贴泡沫橡胶粘条 (10mm×6mm) 粘贴在封闭剂上。
如因工期限制, 每次施工面积超过1000m2时, 必须跳开施工, 每一分割区域的施工间歇时间不少于24h。
4.3 自流平水泥施工
4.3.1 施工前准备
一次施工面积较大时, 必须采用泵送摊铺自流平水泥, 泵送前现场需测试自流平水泥流动度, 以确定正确的配比, 施工时必须连续作业, 中间不得停歇;材料加水搅拌后使用时间为20~40min, 超过时间后自流平砂浆将逐渐凝固开始初凝, 即产生强度而丧失流动性, 故必须连续施工。自流平的施工宽度要根据泵的容量和铺摊厚度而定, 一般情况下施工宽度不超过15m。
4.3.2 泵送摊铺自流平水泥
自动泵送搅拌机在施工前, 必须检查电源可靠接通及自来水源的稳定供应, 泵送连接管必须接通至施工地点, 在搅拌出第一罐材料后立即进行流动度检查。在流动度检测合格后, 即可开始泵送自流平材料, 自动加水量需严格控制。自流平材料泵送初期必须接出湿润泵管的水, 待正式自流平材料泵出后, 将泵管移至作业面的一端, 从左到右、从里往外水平缓慢均匀送料, 严禁局部材料太多, 影响最终平整效果。在自流平材料初凝前必须穿专用钉鞋进入, 自流平消泡滚筒对地坪单方向来回滚扎, 以排除因搅拌时带入的气泡, 避免气泡麻面及接口高差。
4.3.3 养护
施工完的地面只需进行自然养护, 3d后即可上人行走。
4.3.4 切缝打胶
待水泥自流平地面施工完成约3d后, 即可在自流平地坪上弹出地面分格线, 分格线宜与自流平下垫层伸缩缝重合, 从而避免垫层伸缩导致地面开裂;弹出的分格线应平直、清晰。分格线弹好后用手提电动切割机对自流平地面切缝, 切缝宽度以宽3mm, 深2cm为宜 (如有管线应避开) 。切缝后用吸尘器清理干净后, 用胶枪沿缝填满具有弹性的结构密封胶, 最后用小铲刮平即可。
4.3.5 涂刷表面保护剂
依照比较将保护剂的主剂及固化剂充分搅拌均匀;搅拌均匀的材料需尽快送到施工区域内, 涂布面涂材料时, 采用专用滚筒等工具, 将材料均匀涂布;施工涂布时应尽量减少施工结合缝;自流平材料在涂覆专用罩面剂后的12h内不准上人及交叉作业。
5 结语
水泥自流平 篇5
自流平砂浆是一种由混合胶凝材料、细骨料、矿物填料及添加剂等组成的地面用材料,具有承载能力及装饰作用。使用时将粉料、液料搅拌均匀或按规定比例加水搅拌,经人工施工或机械泵送之后,不需人工摊铺、振捣平整,即可靠浆体的高度流动性形成平整的平面。具有流动性极佳、工作性良好、施工效率高、表面光滑平整等优点,能满足工程建设的诸多要求[1]。自流平材料按主要基材不同分为无机系和有机系2类:无机系自流平材料主要指石膏基及水泥基自流平材料;有机系自流平材料主要指环氧自流平材料。鉴于有机系自流平材料价格昂贵,石膏基自流平材料存在诸多弊病(石膏耐水性较差且呈酸性或中性),水泥基自流平材料得到了更为广泛的关注。
自流平砂浆的性能指标主要有流变性能和力学性能,通常用砂浆流动度及不同龄期的抗压强度来表征。矿物掺合料被认为是普通混凝土高性能化不可缺少的材料[2]。自流平材料组分较为复杂,目前矿物掺合料对其性能影响的研究尚不全面,因此考虑不同种矿物掺合料单掺、复掺可为自流平材料在工程中的应用提供基础。本文选取了粉煤灰、矿渣及硅粉3种不同矿物掺合料,研究其单掺及复掺、三掺对水泥基自流平材料性能的影响。
1 试验
1.1 原材料
(1)水泥:上海海螺水泥有限公司的P·O42.5水泥,主要性能指标见表1;凯诺斯(中国)铝酸盐技术有限公司的CA-50型高铝水泥,主要性能指标见表2。2种水泥的主要化学成分见表3。
(2)矿物掺合料:粉煤灰,上海吴泾发电厂提供,比表面积2600 cm2/g,密度2.33 g/cm3;硅粉,上海天恺有限公司提供,粒径为0.01~0.10 mm,比表面积20~28 m2/g;矿渣,湖南邵峰水泥厂生产,80μm方孔筛筛余2.5%,碱性系数M0>1.0、活性系数Ma>0.12、质量系数Mk>1.0,属碱性矿渣,碱性较高。矿物掺合料的主要化学成分见表3。
%
(3)膨胀剂:唐山北极熊建材有限公司生产的高效CSA膨胀剂;消泡剂:龙湖科技有限公司生产的P803消泡剂;减水剂:苏州弗克新型建材有限公司生产的聚羧酸增强减水剂,建议掺量为胶凝材料质量的0.2%~0.5%,减水率为20%;砂:长江水域河砂,细度模数2.8,含泥量<0.5%;拌和水:自来水。
1.2 试验配比
试验配比参考文献[3-11]及试验经验确定如下:水胶比为0.28,砂胶比为1.55,消泡剂、减水剂掺量分别占胶凝材料质量的0.5%、0.4%保持不变。试验具体配比见表4。
%
1.3 试验方法
搅拌方式、流动度和力学性能测试参照JC/T 985—2005《地面用水泥基自流平砂浆》进行。每组试验成型4个40 mm×40 mm×160 mm三连模试件用来测试抗折和抗压强度;流动度试验采用截椎试模(高60 mm,上、下口的内径分别为70、100mm)和500 mm×500 mm×500 mm的玻璃板进行测试;自愈性采用划痕方法进行表征:用刮刀在倒出后平摊在玻璃板上的砂浆表面划痕,砂浆表面快速愈合表征自愈性能良好,砂浆表面不能快速愈合表征自愈性能较差。试件制备后在环境温度(23±2)℃、相对湿度(50±5)%、试验区的循环风速低于0.2 m/s标准试验条件下进行养护。
2 试验结果与讨论
2.1 矿物掺合料对水泥基自流平砂浆流动性的影响
2.1.1 单掺矿物掺合料对自流平砂浆流动性的影响(见表5)
由表5可知:
(1)分别单掺3种矿物掺合料(P-1~P-3)时,只有掺粉煤灰可以提高自流平砂浆的流动度,与基准砂浆P-0相比流动度提高了6.8%;单掺硅粉和矿渣均使砂浆的流动度降低,其中单掺矿渣自流平砂浆的流动度降低最大,较基准砂浆降了27.1%,并且自愈性能较差。因此不考虑更大掺量单掺硅粉及矿渣。
(2)单掺粉煤灰(P-3~P-5)时,拌和物的流动度均大于基准砂浆,达到了300 mm以上。这说明粉煤灰确实能够提高水泥砂浆的流动性。这是因为,球状颗粒的粉煤灰对砂浆的流动可以起到滚珠润滑作用,另一方面,由于粉煤灰与水泥相比初期水化反应速度较低,因此其对高效减水剂的吸附较少,这使得高效减水剂能够充分用于提高砂浆的流动度。但粉煤灰对于砂浆流动度的提高效果存在着一定的限度。当粉煤灰掺量由10%增加到30%时,拌和物的流动度先增后降,这说明过多的粉煤灰对砂浆流动度的提高效果并不明显。
2.1.2 双掺或三掺矿物掺合料对自流平砂浆流动性的影响(见表6)
由表6可知:掺合料总掺量为40%时,掺30%粉煤灰+10%矿渣的砂浆流动度较掺30%粉煤灰+10%硅灰的增大了20mm。掺合料总掺量为30%时,掺15%粉煤灰+15%矿渣及10%粉煤灰+10%矿渣+10%硅灰的砂浆流动度都达到了350 mm以上,但后者的保水性比前者要好;掺15%粉煤灰+15%硅粉与15%矿渣+15%硅粉的砂浆流动度相差不大,分别为330、335 mm。
这主要是因为,矿渣中的玻璃体多为密实的,本身需水量小,粉煤灰中除了密实的球形玻璃体外,还有比表面积较大的疏松多孔玻璃体和未燃炭粒,会吸收较多的水。矿渣和粉煤灰一样,在早期的反应中由于其水化速度都较慢,对高效减水剂的吸附较少,因而使得高效减水剂能够充分发挥分散作用,从而提高砂浆的流动度。
硅粉虽然对增大砂浆流动度的效果不甚明显,但是却能保证砂浆的和易性,且掺入硅粉的砂浆拌和物没有出现泌水现象。其原因在于以下3个方面:(1)由于硅粉颗粒极细,活性很强,具有胶凝材料的性质,它可以与周围的碱溶液中的离子进行化学反应,形成水化产物。因而掺入硅粉使得新拌混凝土的粘聚性和内聚力增强,离析的可能性降低;(2)由于硅粉的比表面积非常大,具有吸附水分的能力,在新拌混凝土中的许多自由水都被硅粉颗粒所约束,因而减少了新拌混凝土的离析现象和泌水现象;(3)由于几何形状和尺寸的特殊性,硅粉能够有效地填充水泥颗粒之间的空隙,使颗粒堆积更密实、颗粒分布更均匀。
综合看来,粉煤灰、硅粉和矿渣的三掺对砂浆流动性的改善效果最理想,三者掺量均为10%时,砂浆流动度较基准砂浆提高20.3%。
2.2 矿物掺合料对水泥基自流平砂浆力学性能的影响
2.2.1 单掺矿物掺合料对自流平砂浆强度的影响(见表7)
注:由于实验室的抗折仪器量程限制,抗折强度最大只能测试到12.4 MPa。
从表7可以看出:
(1)分别单掺3种矿物掺合料(P-1~P-3)时,单掺硅粉及矿渣的自流平砂浆抗压及抗折强度均有提高;单掺粉煤灰的自流平砂浆早期抗压强度降低,但后期抗压及抗折强度均有提高。这表明,当水胶比、砂胶比一定时,掺入适量矿物掺合料可提高砂浆的强度。
(2)单掺粉煤灰(P-3~P-5)时,随粉煤灰掺量从0增加至30%,砂浆的3 d、28 d抗压强度先提高后降低,7 d抗压强度不断降低。粉煤灰掺量为10%时,砂浆的3 d、28 d抗压强度较基准砂浆分别提高6.3%、4.0%。通过分析抗压强度提高幅度可知,粉煤灰的掺入有利于提高砂浆的28 d抗压强度。各龄期抗折强度的变化趋势与抗压强度大致相同。
综合看来,由于粉煤灰的微集料效应和火山灰活性,当粉煤灰掺量较少时,在水泥水化早期(3 d、7 d),磨细粉煤灰填充在水泥大颗粒及水泥与砂之间,优化了颗粒级配,从而提高了水泥石的密实度,使强度提高,同时粉煤灰具有较好的火山灰活性,当粉煤灰掺量<30%时,在水化后期能较快地与熟料矿物水化产生的氢氧化钙反应生成水化硅酸钙凝胶和水化铝酸钙,使水泥石结构更为致密,从而使后期强度有所提高。
2.2.2 双掺或三掺矿物掺合料对自流平砂浆强度的影响(见表8)
由表8可知,双掺或三掺矿物掺合料时,硅粉和矿渣双掺的水泥砂浆抗压强度最高,其28 d抗压强度达到103.9 MPa,比同龄期单掺粉煤灰和基准砂浆的抗压强度都高。这说明双掺硅粉和矿渣对提高硬化水泥砂浆的抗压强度效果显著。
虽然粉煤灰、硅粉和矿渣都具有火山灰活性效应和微集料填充效应,但是三者的活性效应有较大差别。
(1)与粉煤灰、矿渣相比,硅粉中无定形二氧化硅含量高、比表面积大、颗粒平均尺寸小,在掺入砂浆后,其活性作用更容易发挥,所以硅粉的活性作用和微集料填充作用都是最好的。硅粉掺入砂浆后,对砂浆抗压强度的提高程度远超过粉煤灰和矿渣。但是由于活性作用的过早发挥,使得硅粉对砂浆抗压强度的贡献主要在28 d之前,对长期强度的贡献不如矿渣或粉煤灰。
(2)与粉煤灰相比,矿渣的活性较高,在水泥水化形成的碱性环境下,矿渣玻璃体很容易解体,使得玻璃体中的活性铝、硅释放出来,参与水化反应,生成水化产物,因此矿渣水泥砂浆虽然早期强度较低,但后期能够较快增长,后期强度甚至超过基准水泥砂浆。粉煤灰与矿渣相比,由于粉煤灰的玻璃体钙含量较低而硅含量较高,[Si O4]4-又多以高聚体为主,因此粉煤灰中的玻璃体解体较困难,在水泥水化形成的碱性环境下解体速度很慢,与矿渣水泥砂浆相比,粉煤灰水泥砂浆早期强度比较低,但是后期强度(28 d以后)却能迅速的增长,增幅比矿渣水泥大。
综合来看,对28 d前水泥砂浆抗压强度的贡献依次是:硅粉>矿渣>粉煤灰。所以,在同等掺量的情况下,3组双掺水泥砂浆的强度依次是:硅粉+矿渣>硅粉+粉煤灰>矿渣+粉煤灰。
粉煤灰、硅粉和矿渣三掺水泥砂浆的3 d和28 d的抗压强度都只仅次于矿渣和硅粉双掺砂浆,且差别很小。由掺合材料的特性可以推断,由于后期粉煤灰对强度的贡献将会增大,三掺砂浆的后期强度极有可能会达到甚至超过矿渣和硅粉双掺砂浆的强度。
从表8还可以看出:虽然双掺和三掺砂浆的早期抗压强度不如基准砂浆,但28 d时,硅粉和矿渣双掺砂浆与三掺砂浆的抗压强度超过了基准砂浆。经过比较发现,各龄期抗折强度的发展趋势与抗压强度大致相同。
3 结论
(1)单掺矿物掺合料时,掺入粉煤灰可使砂浆流动度较基准砂浆提高6.8%,掺入硅粉和矿渣使砂浆流动度较基准砂浆分别降低10.2%、27.1%。但粉煤灰对于砂浆流动度的提高效果存在限度,掺量大于20%时反而会使流动度稍有降低。
(2)双掺及三掺矿物掺合料时,粉煤灰、硅粉和矿渣的三掺对砂浆的流动性及保水性改善效果最理想,流动度较基准砂浆提高20.3%。
(3)单掺硅粉及矿渣的自流平砂浆抗压及抗折强度均有提高;单掺粉煤灰的自流平砂浆早期抗压强度降低,但后期抗压及抗折强度均有提高。单掺粉煤灰时,当粉煤灰掺量>10%时,随粉煤灰掺量的增加,抗压及抗折强度均逐渐降低。
(4)双掺或三掺矿物掺合料时,对砂浆强度提高最大的为矿渣和硅粉双掺砂浆,其28 d抗压强度高达103.9 MPa。粉煤灰、硅粉和矿渣三掺水泥砂浆强度仅次于矿渣和硅粉双掺砂浆,其28 d抗压强度为102.0 MPa。考虑粉煤灰对后期强度的影响,粉煤灰、硅粉和矿渣三掺对自流平砂浆强度提高效果最好。
参考文献
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水泥自流平 篇6
自流平砂浆可在给定的不平基材上,提供一个合适、光滑的和坚固的基础,以便铺设其他各种地面材料,同时要求它应能够大面积高效率地施工[1]。因此,自流平砂浆必须具有非常好的流动性,能达到自流平和自光滑的目的,还要保证有一定的保水性,不会产生分离、泌水现象。随着水化反应的进行,流动性会逐渐减小,因此,控制流动度经时损失显得尤为重要。
减水剂是自流平砂浆必不可少的组分,但不同的减水剂对水泥的适应性不同。本文选用了聚羧酸系减水剂,其优点包括低掺加量而分散性能好,可以延缓水泥的凝结,与水泥和其他种类外加剂的相容性好[2]。在水泥基材料中掺入纤维素醚最重要的作用是提高材料的保水性,从而减少泌水和离析[3]。此外,砂的细度模数、灰砂比也是影响流动性的重要因素。木质纤维可增强自流平砂浆的抗裂性,减少收缩,但作为一种吸水性材料,对自流平砂浆的流动性和保水性会有一定的负面影响[1]。本文研究了聚羧酸系减水剂、纤维素醚、砂的细度模数、灰砂比及木质纤维对水泥基自流平砂浆的流动度经时性和保水性的影响,并从其对自流平砂浆的作用机理出发,进行了分析。
1 原材料和试验方法
1.1 原材料
水泥:42.5R普通硅酸盐水泥
砂:细度模数为1.5的石英砂
减水剂:聚羧酸系Rheoplus 26Rcc(A1)减水剂,液体,固含量为27.1%
纤维素醚:羟丙基甲基纤维素醚(HPMC)
木质纤维:仿制德国JRS牌木质纤维(ZZ8/2CA1)
1.2 试验方法
(1)流动度试验按JC/T 985-2005《地面用水泥基自流平砂浆》进行试验。
(2)保水性试验按JG/T 230-2007《预拌砂浆》进行试验。
2 试验结果及讨论
在研究减水剂、纤维素醚、木质纤维对流动度损失及保水性影响的试验中,灰砂比为1:1.5,砂的细度模数为1.5;减水剂掺量以水泥质量的百分比计;纤维素醚、木质纤维的掺量以砂浆质量的百分比计;新拌浆体的流动度控制在140mm±5mm。
2.1 聚羧酸系减水剂对水泥基自流平砂浆流动性和保水性的影响
在保持砂浆初始流动性基本不变的条件下,不同掺量聚羧酸系减水剂对水泥基自流平砂浆流动性损失和保水性影响的试验结果分别如图1和表1所示。
由图1可知,聚羧酸系减水剂掺量在0.9%以内时,随其掺量的增加,自流平砂浆的流动度经时损失逐渐减小。当掺量达到0.9%时,100min的流动度经时损失为4mm。掺量大于0.9%时,流动度经时损失稍有增加;掺量达到1.5%时,100min的流动度经时损失为6mm。
由表1可知,在新拌浆体初始流动度基本相同的情况下,聚羧酸系减水剂掺量在0.9%以内时,随着掺量的增加,水灰比逐渐降低,保水性则逐渐提高。掺量为0.9%时,水灰比降低了33.5%,保水性提高了3.8%。掺量为1.2%时,水灰比较不掺减水剂时降低了31.5%,而保水性只提高了2.8%,即比掺量为0.9%时的水灰比反而大而保水性却下降了。
当减水剂掺量较小时,因其不足以分散水泥颗粒和减少水泥表面吸附水膜的厚度,因而由水泥水化等因素引起的流动度经时损失便较大;随着减水剂掺量的增加,其塑化作用逐渐明显,在达到饱和点掺量附近时,水泥对减水剂的吸附达到饱和状态,继续增大减水剂掺量,水泥对减水剂的吸附量不再增大,从而对流动度的提高及其经时损失的降低不再起作用[5]。而在流动度基本不变的情况下,继续增加减水剂掺量,用水量反而会增加,而因离析又使游离水明显增多,从而使砂浆保水性减弱。由图1和表1可知,聚羧酸系减水剂掺量的饱和点为0.9%,故在后面的试验中,聚羧酸系减水剂的掺量定为0.9%。
2.2 纤维素醚对水泥基自流平砂浆流动性损失和保水性的影响
纤维素醚作为保水剂,有助于保持薄层砂浆中的自由水,防止砂浆分层离析;同时,纤维素醚最重要的作用是可以增加液体的黏性,因此可作为增稠剂使用[3]。试验研究了在起始流动度基本相同的条件下,纤维素醚(HPMC)的不同掺量对自流平砂浆流动性损失和保水性的影响,试验结果见图2和表2。
在试验过程中发现,随纤维素醚掺量的增加,砂浆的黏稠度逐渐增大,尤其当HPMC掺量为0.2%时,砂浆对搅拌仪器的黏附力很大,不易操作,且随掺量的增加,其流动速度有逐渐减慢的趋势。由图2可知,HPMC掺量在0.1%以内时,流动度经时损失很小。掺量0.05%和0.1%对应的100min流动度经时损失都为3mm。掺量大于0.1%时,流动度经时损失逐渐增大。掺量为0.15%时,100min流动度经时损失为7mm,与掺量为0%时的流动度经时损失相同;掺量为0.2%时,100min流动度经时损失为12mm,大于掺量为0%时的损失。
根据表2数据可知,在初始流动度基本相同的条件下,随着纤维素醚掺量的增加,水灰比逐渐增大,保水性逐渐提高。纤维素醚掺量为0.2%时,保水性高达99.7%。然而当掺量大于0.10%时,保水性的增长幅度变得很小。由于纤维素醚会使浆体的黏度增大,要达到相同的流动度,必须增加用水量,即提高水灰比。
纤维素醚在养护初期可防止水分的过快散失,使水分在一段较长的时间后才被逐步释放到基层或空气中去。因此,在适宜掺量时,流动度经时损失较小。良好的自流平砂浆允许某种程度的受控离析以产生一个光滑、坚硬且富集了水泥相和成膜聚合物的表面。如果离析不能被控制(表现为泌水),那么砂浆组成中过大的浓度梯度将会导致砂浆层开裂和起壳[6]。综合考虑水灰比、保水性及流动度经时损失后,纤维素醚掺量为0.05%时,已可满足要求。
2.3 砂的细度模数对水泥基自流平砂浆流动性损失和保水性的影响
当砂浆初始流动性基本相同时,砂的细度模数对自流平砂浆水灰比和保水性的影响试验结果见表3。由表3可知,细度模数从0.9上升到1.9,水灰比降低了18.5%,保水性提高了1.49%。这是由于砂的细度模数越大,颗粒越粗,相同用量下的比表面积便越小,包裹表面和填充空隙所需要的水泥浆量就越少,故单位用水量就会减少,水泥水化所剩余的游离水的量减少,保水性便相对提高。但由于试验在掺有减水剂的条件下进行,所以保水性的提高幅度不大。
此外,试验研究了不同细度模数的砂对自流平砂浆流动性损失的影响,结果见图3。由图3可知,当砂的细度模数小于1.4时,随着砂的细度模数的增大,流动度经时损失逐渐减小。而细度模数大于1.4时,随着细度模数的增大,流动度经时损失则逐渐增大。细度模数0.9和1.6对应的的流动度经时损失值分别为6mm和9mm,与细度模数1.4相比,两者均较大。因此,自流平砂浆中砂的细度模数不应超出0.9~1.6的范围。
2.4 灰砂比对水泥基自流平砂浆流动性和保水性的影响
灰砂比的变化对自流平砂浆的流动性损失和保水性影响的试验结果见图4和表4。由图4看出,在初始流动性基本相同的条件下,随着灰砂比的减小,流动度经时损失逐渐增大。灰砂比大于1:1.4时,60min内的流动度呈增大趋势,60min后流动度稍有降低但仍大于初始流动度。灰砂比为1:1.4时,100min的流动度经时损失为5mm;灰砂比为1:1.6和1:1.8时,对应100min的流动度经时损失分别为7mm和9mm。所以灰砂比应大于1:1.6才能保证较小的流动度经时损失。
由表4数据可知,随着灰砂比的减小,水灰比逐渐升高,保水性逐渐降低。灰砂比为1:1.8时较灰砂比为1:1.0时的水灰比提高了44.1%,保水性则降低了5.4%。这是因为灰砂比较高时,砂的比表面积相对较小,水泥浆体足够包裹、填充砂子的表面及空隙,砂粒与浆体的整体性较强,同时,减水剂分散水泥颗粒的作用能够充分发挥,加之测试流动度之前经再次搅拌,所以流动度经时损失就小。反之,灰砂比低时,砂粒比表面积相对较大,需要的水泥浆体多,这使需水量增大,砂粒对净浆的粘附力降低,易发生泌水,流动度经时损失也就增大。
2.5 木质纤维对水泥基自流平砂浆流动度经时性和保水性的影响
木质纤维可增强砂浆的抗裂性,减少干燥后的收缩,因此木质纤维常被用来改善自流平砂浆的性能。但木质纤维的吸水性强,必然会对自流平砂浆的流动性和保水性产生影响。木质纤维对自流平砂浆的流动性和保水性的影响的试验结果见图5和表5。
由试验过程的观察可知,掺木质纤维时,自流平砂浆的流动性变差(表现为需水量增加),测试时表现为瞬间展开且周围有泌水。从图5可以看出,随着木质纤维掺量的增加,流动度经时损失逐渐增大,且都大于不掺木质纤维的砂浆。这是由于随着时间的延长,水分大量泌出,从而使流动性变差。因此,木质纤维不能单独作为保水剂、增稠剂使用,需和纤维素醚一起使用,才能达到保水、增稠、增强、抗裂的效果[1]。
由表5可知,随着木质纤维掺量的增加,水灰比逐渐增大,保水性逐渐下降。掺量为1%时,保水性降低了9%,这是木质纤维吸水作用所导致的结果。因此木质纤维掺量过高会造成用水量过大,从而使浆体中存在过多的游离水,造成砂浆泌水、离析和分层。
3 结论
(1)聚羧酸系减水剂改善了水泥基自流平砂浆的流动度经时性和保水性,其饱和点掺量为0.9%,超过此掺量时,对流动性的改善程度不再明显;随着纤维素醚掺量的增加,水灰比增大,保水性增强。但掺量大于0.10%时,流动度经时损失较大。当纤维素醚掺量为0.05%时,100min的流动度经时损失为3mm,保水性为97.2%;木质纤维会使水泥基自流平砂浆的流动度经时性变差,水灰比增大,保水性变差,掺量为1%时,保水性降低可达9%。
(2)砂子细度模数的增大,会使水灰比明显减小,而对保水性的影响则相对较小,细度模数在0.9~1.6之间时,流动度经时损失较小;随着灰砂比的降低,流动度经时损失增大,水灰比也增大,保水性则减弱,综合考虑,灰砂比应大于1:1.6。
摘要：研究了减水剂、纤维素醚、砂的细度模数、灰砂比及木质纤维对水泥基自流平砂浆流动度经时性和保水性的影响。试验结果表明:减水剂在掺量饱和点附近时,100min流动度经时损失最小,为4mm,保水性则达到89.2%;纤维素醚掺量宜选择0.05%,对应的100min流动度经时损失为6mm,保水性可达97.2%;砂的细度模数在0.9～1.6之间、灰砂比大于1:1.6时,水泥基自流平砂浆有较好的流动性和保水性;木质纤维对水泥基自流平砂浆的流动度经时性和保水性不存在有利影响。
关键词：水泥基自流平砂浆,外加剂,流动度经时性,保水性
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水泥自流平 篇7
自流平地面材料(Self-leveling materials of floor,简称SL)是20世纪70年代发展起来的一种以无机或者有机胶凝材料为基材,与超塑化剂等外加剂及细砂等混合而成的建筑地面找平材料[1,2,3]。自流平材料具有良好的流动性及稳定性、施工简便速度快、劳动强度低、光洁平整、强度高、流平层厚度薄及良好的耐水耐酸性等优点,是大型超市、商场、停车场、工厂车间、仓库等地面铺筑的理想材料,也是建筑地面施工的一个发展方向[4]。
目前,我国水泥基自流平砂浆存在性能较差和品种较少的问题。由于自流平砂浆早期强度低、粘接性能和表面灰化耐磨性不足而带来的后果是几乎不能将自流平砂浆作为地坪的面层,而只能在自流平找平层之上再使用环氧树脂自流平砂浆或者其它地面材料作为装饰层。虽然环氧树脂自流平砂浆具有流动性好、表面质量高等优点,但它对基材和施工的要求较高,而且价格昂贵,更重要的是溶剂型环氧地坪材料在生产、施工和固化过程中会排放一定量的挥发性有机物(VOC),有害人体健康。随着对环保的日益重视和水泥基自流平材料性能的提高,水泥基自流平材料在工业地面开始显现比环氧地坪材料更大的优势。尤其是随着国内有机掺合料(可再分散乳胶粉、增塑剂等)的发展及国外相对低成本的引进,使得水泥基自流平砂浆的耐磨性及表面光洁度大幅提高变得更加有实际意义。
本文重点研究了可再分散乳胶粉在水泥基自流平砂浆配制中的性能影响。
1 试验
1.1 试验原材料
水泥:重庆拉法基水泥有限公司生产的P·O42.5R水泥,细度为0.4%、标准稠度用水量为28.4%、安定性(饼法)合格,其主要化学成分见表1,物理性能见表2;峨嵋山墙华特种水泥有限责任公司生产的42.5级硫铝酸盐水泥(SAC),总碱量为0.70%,比表面积为496 m2/kg,其物理性能见表2。砂子(S):70~140目。矿物掺合料:粉煤灰(F),重庆华能珞璜电厂产Ⅱ级粉煤灰,比表面积为2600 cm2/g,密度为2.33 g/cm3,化学成分见表1;矿渣(Sg),重庆钢铁集团产水淬高炉矿渣,活性系数为0.304,经烘干粉磨后使用,4900孔筛余量2.5%,其化学成分见表1。减水剂:格雷斯生产的聚羧酸高效减水剂,固含量22.08%,减水率21%。可再分散型乳胶粉:德国瓦克生产的RE5011L。羟丙基甲基纤维素醚(HPMC):赫克力士天普化工生产的纤维素醚,黏度为4000 m Pa·s。消泡剂:重庆德丰生产的有机硅类P808。水:自来水。
%
1.2 试验条件及方法
(1)环境条件:本实验所处的环境温度(23±2)℃,相对湿度(50±5)%,试验区的循环风速低于0.2 m/s。
(2)试验方法:流动度、拉伸粘接强度、耐磨性按JC/T985—2005《地面用水泥基自流平砂浆》进行测试;抗压强度、抗折强度按GB/T 17671—1999《水泥胶砂强度检验方法》进行测试;硬化表面质量情况:目测。
1.3 试验配比
通过参考国内的一些配方及自行试验调配获得试验配合比,具体如表3所示。
2 结果与讨论
2.1 可再分散乳胶粉对自流平砂浆流动性的影响(见图1)
从图1可以看出,自流平砂浆未掺乳胶粉时,20 min和30 min扩展度分别为128 mm、112 mm,扩展度经时损失大,流动性不符合JC/T 985—2005规定的不小于130 mm的要求。在其中掺入0.5%的乳胶粉RE5011后,自流平砂浆30 min时的扩展度达到143 mm,扩展度经始损失较小,流动性较好。这是因为可再分散乳胶粉可聚集在水化和未水化产物表面,减小砂浆内部摩擦力,并且其含有的表面活性物质在新拌砂浆中引入大量的微小气泡,起到滚珠润滑作用,从而提高砂浆的流动性。另外,可再分散乳胶粉具有保水作用,可减小砂浆的扩展度经时损失,延长砂浆的可工作时间。当RE5011掺量超过0.5%后,自流平砂浆的流动性虽有波动但变化不大。另外,试验中观察到新拌砂浆的流平自愈性随着掺量的增加变得更好,粘聚性逐渐增大,当乳胶粉掺量达到4.0%时,砂浆的粘聚性变得很大以至于和易性有所降低。可再分散乳胶粉尤其是保护胶体分散时对水的亲和及随后的黏稠度提高了砂浆的内聚力,从而提高了砂浆的和易性和自愈性[5]。但在用水量不变的情况下,乳胶粉掺量过多时,乳胶粉的吸水增稠作用较强,使得新拌自流平砂浆内聚力变得很大,砂浆变得黏稠,从而降低和易性,因此乳胶粉掺量不宜过高[6]。
2.2 可再分散乳胶粉对自流平砂浆抗折和抗压强度的影响
可再分散乳胶粉对自流平砂浆抗折、抗压强度和压折比的影响分别见图2、图3和图4。
从图2、图3可以看出,随着乳胶粉掺量的增加,自流平砂浆24 h抗折强度和抗压强度逐渐降低,28 d抗折和抗压强度波动较大,变化规律不明显。这是因为乳胶粉中的表面活性剂成分会导致砂浆拌合物中引入大量微小气泡,使得硬化砂浆内部存在大量微小气孔,从而降低了砂浆的早期强度。但随着后期水化产物的形成及可再分散乳胶粉絮凝状薄膜的形成,都可改善砂浆的密实度。一方面由于可再分散乳胶粉带入的微小气泡,另一方面由于可再分散乳胶粉絮凝状薄膜改善砂浆的密实度。当前者的影响较大时,则强度降低,当后者影响较大时则强度提高,因此自流平砂浆的后期强度随着掺量的增加波动较大,无明显的变化规律。
由图4可以看出,当乳胶粉掺量不超过3.0%时,自流平砂浆的24 h压折比随着乳胶粉掺量的增加呈降低趋势;当乳胶粉掺量不超过2.5%时,自流平砂浆的28 d压折比随着乳胶粉掺量的增加也逐渐降低,这说明在一定掺量范围内,掺入可分散乳胶粉对降低自流平砂浆的脆性,提高其抗裂性具有显著作用。这是由于在水泥水化过程中,可再分散乳胶粉的一部分聚合物颗粒沉积到水化产物和未水化的水泥颗粒上,一部分聚合物颗粒聚集在毛细孔中,当水泥水化或干燥使水分进一步减少后,聚合物颗粒便逐渐凝聚形成薄膜,该膜层具有较高的变形能力,使水化产物之间及骨料相互胶结形成了聚合物的互穿网络,填充了水化产物之间的孔隙,减少了骨料和水泥浆体界面上的微裂纹,从而提高砂浆的粘结强度、抗裂性等性能[6]。
2.3 可再分散乳胶粉对水泥基自流平砂浆粘结强度和耐磨性的影响(见图5、图6)
从图5、图6可以看出:乳胶粉对自流平砂浆的粘结性和耐磨性影响显著。随着乳胶粉掺量的增加,自流平砂浆的粘接强度逐渐提高。当乳胶粉掺量不超过3.5%时,耐磨性随可再分散乳胶粉掺量的增加逐渐增强;当掺量超过3.5%时,耐磨性降低。这说明在一定掺量范围内,可再分散乳胶粉可显著提高自流平砂浆的粘接性和耐磨性。这是因为水化过程中可再分散乳胶粉形成絮凝状的网络结构增加砂浆内部的韧性,从而提高粘结性能;另外,水化过程中在自流平砂浆表面富集了一层水泥相和聚合物膜,产生了一个光滑而坚硬的表面,从而使耐磨性提高。
综合自流平砂浆的工作性能、力学性能、表面光洁平整度及成本因素,乳胶粉的掺量宜控制在2.0%~3.0%。
2.4 自流平砂浆的SEM分析
为了更好地了解可再分散乳胶粉在水泥基自流平砂浆中的作用,对掺入3.0%RE5011L的水泥基自流平砂浆的水化产物进行电子显微镜(SEM)扫描,结果见图7。
由图7可以看出,在水化龄期1 d时,在自流平砂浆内部存在大量疏松的孔结构,几乎看不到可再分散乳胶粉失水形成的白色絮凝状的膜;3 d时,可以清楚地看到针状钙矾石,密实度增加,另外,还可以看到在水化产物中缠绕着一些絮凝状的薄膜(可再分散乳胶粉随着水化失水形成的),使得自流平砂浆结构进一步密实;28 d时,可以看到白色絮凝状的物质(可再分散乳胶粉脱水形成的)与水化产物相互交织形成更为密实的结构,从而提高水泥基自流平砂浆的抗裂性能、抗冲击性能、粘接性能及耐磨性能。
3 结论
(1)掺入可再分散乳胶粉可明显提高自流平砂浆的流动性和流平自愈性能。当掺量达到4.0%时,砂浆内聚力增大,稠度增大和易性降低。因此,可再分散乳胶粉RE5011L的掺量不宜超过4.0%。
(2)在一定掺量范围内,随着可分散乳胶粉RE5011L掺量的增加,自流平砂浆的早期抗压强度有所降低,压折比逐渐提高,即自流平砂浆的脆性降低,抗裂性能提高。
(3)在一定掺量范围内,随着可再分散乳胶粉RE5011L掺量的增加,自流平砂浆的粘接强度和耐磨性提高。
(4)通过对自流平砂浆的SEM分析表明,随着时间的延长,自流平砂浆中的钙矾石数量和聚合物薄膜数量不断增加,水化产物和聚合物薄膜相互交织形成的结构不断密实,从而提高水泥基自流平砂浆的抗裂性能、抗冲击性能、粘接性能及耐磨性能。
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水泥自流平 篇8
凉都体育中心位于凉都大道与钟山大道交叉处, 占地面积330 355.9 m2, 总建筑面积150 000.8 m2。该工程主要项目包括体育场、体育馆、市民健身中心、游泳馆等。市民健身中心总建筑面积为58 260 m2, 其中地下停车场场地面积为24 000 m2, 可停小型客车约583台。本工程地下停车场地面做法为水泥基自流平地面, 水泥基自流平干拌砂浆加水搅拌而成稠状砂浆, 施工时将该稠状砂浆用泵 (或人工) 送至基面后, 不用其他操作就能自动流平, 且表面光滑平整。
2 水泥基自流平地面材料的特点
水泥基自流平地面材料是从欧洲引进的一种新型地面材料, 目前已在国内建厂生产, 适用于新建地面工程或地面工程的维修改造。完成后的地面表面特别光滑平整, 完全克服了传统水泥地面表面不平整、容易空鼓、裂缝、起砂等质量通病。其特点是:自流平地面无收缩, 抗冻, 并有出色的和易性;其干粉材料质量稳定, 加水搅拌即可使用, 少量可人工铺设, 大面积可泵送, 操作简单、施工速度快、节省人工;具有高强度、低收缩、高耐磨、低渗透性和优良的粘结力 (配合界面剂) , 不燃烧、无毒害、施工时对环境无污染;人工辅助、自动找平, 表面光滑平整, 厚度薄、用料省, 减轻楼面荷载;凝结时间短, 无需特殊养护等, 具有极好的推广应用价值和前景。
3 水泥基自流平地面施工原理
本工程地下停车库地面具有较高的设计标准, 施工难度相对较大, 且当地环境潮湿, 地面平整度仍很难控制。使用工厂生产的地面用水泥基自流平干粉砂浆, 在现场按规定比例加水搅拌, 泵送施工或人工铺设, 靠人工辅助和自流平形成地面面层。可大大降低施工难度, 达到耐磨、高强、超平的表面。
4 关键施工技术研究
4.1 地下停车场自流平地面施工难点
随着社会与经济的发展, 人们的需求逐渐提高, 地下停车场不仅要满足其基本车辆行驶、停靠的使用功能, 还要满足人们的审美需求。自流平面层不仅防潮、耐磨、超平, 而且色彩多样, 因此该材质既可以保证工程的质量, 同时又可依据人们的审美需求选用铺刷出怡人的色彩面层。凉都体育中心项目因地处水城, 雨水偏多, 从而造成地下室湿度大, 自流平施工设计规范要求施工场地基本条件为地面含水量不得超过8%, 而且为满足在规定日期投入使用, 该工程施工工期紧。因此, 地下停车场场地施工条件较差, 又必须确保工程质量及工期, 从而造成该停车场自流平地面工程施工难度大。
4.2 关键施工技术措施
由于本项目工期紧、且现场湿度过大, 因此施工难度大。传统施工方案无法保障施工质量与工期, 凉都体育中心地下车库项目在传统的自流平施工方案基础上根据实际现场施工条件做了改善:打磨及清洁地面后采用5 mm奥迪美RM780速凝维修砂浆打底, 涂布SF80界面剂后镘涂5mm奥迪美SF828/SF838面层。
4.2.1 基面检查
自流平地面施工对现场条件要求高, 因此在施工具体展开之前, 必须做好基面的检查:①检查基面的空鼓、开裂、起砂等缺陷情况, 并提出处理意见;②检查基面的表面平整度、泛水坡等情况, 若有不符要求, 做出整改处理;③检查基面养护情况、含水率、转角处理情况。
4.2.2 基面处理
将基底凸起和疏松部分用磨地机打磨。把基底出现的污渍、水渍和起粉的部分, 用清扫、吸水、吸尘等方法清理;清除油脂类脱模剂、油化学品、颜料、胶水, 用打磨、溶剂、烧烤等方法清理。对于基底出现空鼓的地方, 清理后用奥迪美RM780修补;基底出现灰浆、龟裂, 用铲除、敲凿、打磨等方法清理;基底出现<10 mm凹陷部分, 用奥迪美RM780修补。基底处理完成后, 用工业吸尘器2000W以上吸尘, 并清洗干净。
采用打磨机对水泥地面进行打磨处理、吸尘;然后用水对地面进行冲洗, 由于该项目环境潮湿, 因此打磨冲洗之后必须干燥现场;同时使混凝土表面的结构微孔裸露, 利于水泥基自流平界面剂更大量、更深入地渗透到混凝土里层, 保证水泥基自流平地坪层与水泥基层的粘接强度。
4.2.3 RM780速凝维修砂浆施工方法
考虑到该地下停车场场地过于潮湿, 在打磨干燥之后地面含水量仍然大于8%, 不满足自流平地面的施工条件, 因此, 在涂界面剂之前需首先涂刷一层速凝维修砂浆。经过现场考察分析, 采用RM780速凝维修砂浆作为材料, 按RM780速凝维修砂浆∶水=1∶0.16的比例用砂浆搅拌机混合搅拌不少于3 min, 直至均匀没有块状为止。将搅拌好浆体倾倒于基面上, 人工整平, 24 h后进行SF838彩色自流平施工。
4.2.4 SF838/SF828彩色/原色室内自流平面层施工方法
1) 奥迪美SF80界面剂施工。该地下车库自流平地面采用材料奥迪美SF80做界面处理剂。涂刷界面剂目的是:①对基层封闭, 避免基层过多过快吸水, 防止自流平砂浆过早丧失水份;②增强地面基层与自流平砂浆层的粘结强度;③防止气泡的产生;④改善自流平材料的流动性。现场施工按每桶约1∶ (3~4) 加入水稀释涂布;封底时用羊毛滚筒等工具均匀涂布在基面上, 且需纵横交叉施工不少于二遍。第一遍界面剂完成后, 待其风干不小于8 h, 再涂第二遍界面剂。
2) 面层砂浆的搅拌及施工。涂第二遍界面处理剂后, 当场地表面无积液时可进行自流平砂浆施工。以流动度为基准, 确定粉料加水的比例。加水搅拌需特别注意, 要检测其流动度是否符合要求。用水过少会影响流动性, 过多则会降低固化后强度, 而兑水量波动较大则容易造成固化后表面颜色差异较大。一般在常温下流动度130~140 mm, 用水量22%~24%。粉料加水搅拌至无结块的均匀浆液3~5 min, 将其静置2~3 min再略为搅拌, 即可倒料施工。
将搅拌好的SF838浆料均匀倾倒在施工点上, 它将自行流动并借助专用的自流平刮板刮平。随后施工人员穿着专用的钉鞋进入施工地面, 用专用的自流平放气滚筒在自流平表面轻轻滚动, 将搅拌中混入的空气放出, 避免气泡麻面及接口高差。为减少表面颜色异差, 应连续施工, 并减少刮平和滚筒滚动次数, 刮平方向及力度应一致。如图1所示。
4.3 自流平地面施工过程中的保护及养护
RM780浆体凝固后, 建议使用粗麻布或连续洒水养护;SF838/SF828表面用奥迪美PU或高强面蜡等进行保护;在SF838/SF828表面打蜡前要进行封闭保护, 以防止污染。施工工具在使用完毕后需及时用清水清洗晾干, 否则将影响使用。
4.4 切缝、嵌缝
待自流平地面施工完成7 d后, 即可在地面上按设计要求弹出地面分格线, 分格线宜与自流平下垫层伸缩缝重合, 从而避免垫层伸缩导致地面开裂;弹出的分格线应平直、清晰。分格线弹好后用电动切割机对自流平地面切缝, 切缝宽度3 mm, 深度10 mm为宜。切缝完毕后, 用吸尘器吸除缝隙内灰尘, 按要求进行嵌缝施工。
5 经验总结
本文结合工程实例凉都体育中心地下停车场项目, 针对现场施工条件对传统的自流平地面施工工艺进行改善, 从而使该项目不仅如期完工, 还保证质量绝对过关。自流平做成的地面与传统的细石混凝土地面或水泥砂浆地面相比, 施工工艺操作简单快捷;而且自流平后的地面平整如镜, 地面的耐冲击性好, 长期使用不龟裂, 不起皮, 无收缩;在整个施工过程中只需对水泥基自流平砂浆加水搅拌而成稠状砂浆, 从而不存在环境污染的问题。
6 结语
随着施工环境限制和环保要求, 传统的混凝土地面或水泥砂浆地面使用的原材料越来越多的受到限制, 自流平地面和水泥基自流平砂浆将有越来越多的使用前景。该新型自流平地面施工工艺对类似场地环境潮湿的工程如库房、商场及工业厂房等楼、地面混凝土基层上的地面面层的施工具有良好的借鉴作用和广泛的推广应用价值。
参考文献
[1]GB50209-2002建筑地面工程施工质量验收规范[S].