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干混砂浆质量控制与常见问题分析 2016-10-18

干混砂浆质量控制与常见问题分析


    干混砂浆是水泥、干燥骨料或粉料、添加剂以及根据性能确定的其他组分,按一定比例,在专业生产厂经计量、混合而成的混合物,在使用地点按规定比例加水或配套组分拌和使用。按包装形式分为袋装和散装两种。预拌干混砂浆特别是砌筑砂浆和抹面砂浆的使用解决了现场拌制砂浆所经常产生的强度低、开裂、厚度不均等质量通病,而且降低了噪音和环境污染,为环境保护及提高建筑质量起到了积极作用。
    目前,全国各地都在积极推广使用干混砂浆,但干混砂浆在生产及使用过程中也暴露出一些问题。本文结合济南及本企业实际情况,总结了影响干混砂浆质量的因素,列举并分析了几个常见质量问题,为今后干混砂浆的生产、工程应用及推广提供一些参考。
    原材料水泥、骨料、矿物掺合料、添加剂等是干混砂浆的基本组成材料。它们的每项性能指标优劣直接影响到干混砂浆的质量。干混砂浆生产企业的供应部门应根据质量控制的要求来选择合格的原材料供应商,建立健全合格供方的档案;采购合同要进行评审,保证原材料符合要求,从源头强化各项措施来保证干混砂浆的质量。
水泥水泥是干混砂浆中的主要胶凝材料,对干混砂浆影响较大,水泥质量控制的重点是稳定性控制。为了控制干混砂浆质量和提高生产水平,应做好以下几个方面的工作:

    (1)所用水泥应符合现行国家标准 GB175—2007《通用硅酸盐水泥》的规定,水泥强度等级应根据砂浆品种及强度等级的要求进行选择

    (2)宜采用散装水泥,尽可能采用同一厂家、同一牌号的水泥,因为经常更换水泥品种和等级,不利于质量控制、掌握和使用,不利于干混砂浆的质量稳定,干混砂浆质量容易出现波动。

    (3)运用统计方法对水泥的稳定性进行综合评价,综合评价水泥质量的优劣,根据统计的实际情况确定干混砂浆配合比设计及调整的依据。
    骨料干混砂浆用骨料可选择天然砂或人工砂。砂的粒径大小、级配情况、含泥量或石粉含量及其他有害物质都会对干混砂浆质量产生不同层面的影响。砂的含泥量或石粉含量过高、细度模数偏小或偏大都容易造成干混砂浆离析、开裂和施工性变差等问题。因此对砂进行筛分分级储存,搭配使用,有助于增强干混砂浆的质量稳定性。干混砂浆中砂的比例可占到 80%,可以说砂的质量对干混砂浆的质量影响较大,其除了起填充作用之外,还可以改善砂浆的和易性、工作性、降低水泥量、减少水化热、减小收缩、徐变及提高耐磨性等作用。
    (1)宜选用中砂,并应符合现行行业标准 JGJ52—2006《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》的规定,且应全部通过 4.75mm 的筛孔。天然砂的含泥量应小于 5.0%,泥块含量应小于 2.0%;人工砂的石粉含量应根据亚甲蓝 MB 值经试验确定,一般应不大于 12%。
    2)砂含水率小于 0.5%,最大粒径应符合相应砂浆品种的要求,细度模数控制在 2.3~3.0,根据客户要求及时调整砂的细度模数等指标。
    矿物掺合料科学地掺加矿物掺合料既能改善干混砂浆的性能,又能降低干混砂浆的成本,还可以保护环境。常用的矿物掺合料有粉煤灰、矿渣粉、天然沸石粉、硅粉等,应结合砂浆品种及技术要求合理选用。
    (1)为保证干混砂浆的质量稳定性,尽量选择供应源相对固定和质量稳定、规模较大的矿物掺合料生产厂家。
    (2)矿物掺合料质量应符合相关标准要求。
    (3)钢渣、磷渣等工业固体废弃物经磨细后也可以作为矿物掺合料用于干混砂浆中,但应根据不同材料的特性,经试验确定再使用。
    添加剂干混砂浆企业使用的添加剂主要是保水增稠、抗裂等方面的材料,根据砂浆性能的不同需求,还会掺加减水剂、早强剂、防冻剂、防水剂、缓凝剂和引气剂等外加剂。它们掺加量小、价格高、作用大,对添加剂的质量控制尤为重要,必须按标准严格试验检测。
    生产过程砂的烘干干燥根据 GB/T25181—2010《预拌砂浆》相关要求,用于干混砂浆的砂含水率应小于 0.5%,若砂含水率过高,砂浆长时间储存时容易结块,影响使用。采用河砂生产干混砂浆时,含水率大的砂子应先晾置一段时间再烘干使用;使用人工砂生产干混砂浆时,应优选质量好而且干燥的石子进行破碎,并且选择性能优良的破碎机,保证人工砂的各项指标尤其是含水率、石粉含量、粒形等合格。
    计量计量包括配料和称量两个环节。根据原材料种类尽可能设计数量最多的称量装置以增加配料的灵活性,严格按照干混砂浆生产配合比进行配料,必须保证配料的准确性,计量误差控制在 2% 以内。
    计量装置应有称重传感器和称重显示控制仪两部分组成;计量装置在脱离电脑系统时,应具备手动称量功能;计量精度不低于国家 Ⅲ 级秤的标准要求;配料装置应能连续计量不同配合比砂浆的各种材料,并应具有实际计量结果逐盘记录和存贮功能,以便质量备查和追踪。
    混合混合机的效率主要是指混合机的混合时间和卸料时间。达到所需要的均匀度,混合时间越短越好;而卸料时间则影响了批次循环时间,卸料时间应越短越好。容量大于3立方米的大型高效混合机混合时间一般为90~150s。对于混合机性能有一个普遍的误区,认为只要混合的时间越长,均匀度就会越高,事实刚好相反,均匀度的提高和保持,与混合机的机型和构造有关,与混合时间没有线性关系,反而在一定时间后呈下降的趋势。物料混合应注意以下两点:
    (1)干混砂浆各种原材料进入混合机前温度应低于65℃,干混砂浆混合机填充系数宜控制在 0.6~0.8 之间。
    (2)物料的最少混合时间应以保证物料的混合均匀为前提,混合机卸料门的卸料时间不应超过18s,混合机的残留量不应大于0.10%。
    出料袋装干混砂浆应采用定量包装秤包装,并在包装区建有收尘设备,保证良好的环境。散装打料设备主要用于干混砂浆装填入运输罐车,在非工作时间出料口应封闭,导料管路缩回,高度必须升至罐车口以上,保证罐车能正常通行;工作时间下可以将卸料口升至罐车接料口位置,并留有一定的余量。这里的余量主要是用来补偿罐车因装填物料过程中自重增加引起的接料口下降,如果不及时补偿这部分沉降的高度就会引起粉料外溢等一系列问题。由于卸料口与罐车接料口距离较大,物料在装车过程中有一定高度落差,易产生扬尘,因此需要加装收尘系统来保护周围环境。
    工艺流程天然砂烘干(人工砂机械破碎加工)→砂分级筛分→原材料检验→原材料入仓储存→电脑配比计量上料→混合机混合→取样检验→包装储存运输。
    常见质量影响因素及分析干混砂浆的离析问题(1)装车、向储罐打料、储罐下料过程料量要大,速度要快,避免产生离析;(2)选择专用散装干混砂浆运输车,罐体内干混砂浆尽量满罐储存,匀速、平稳运输,防止发生离析;(3)保持施工现场散装移动筒仓中的干混砂浆量不少于 3 吨,以免使用时因移动筒仓中的干混砂浆导致离析,以及干混砂浆在打入散装移动筒仓过程中,由于下料高度差过大,造成严重离析。
    干混砂浆本身质量问题(1)砂子含泥量或石粉含量过大,或砂子太细造成墙体开裂,应控制原料砂子的含泥量和细度,尽量用中砂。
    (2)根据不同温度、不同材料墙体等条件进行配合比调整。如夏天气温高时,在砌块墙体上抹灰时,抹灰砂浆的保水率应大一些,达到 93%~95%;在多孔砖和红砖抹灰时,抹灰砂浆的保水率应达到 89%~93%。
施工单位导致的干混砂浆质量问题(1)施工时一次性抹灰太厚,造成砂浆开裂。应按规范施工操作,一次抹灰不要太厚。
    (2)不宜在比砂浆强度等级低的基体或基层上进行抹灰施工,如确实需要,应采取分层过渡的方式进行施工,避免抹灰层开裂或空壳。
    (3)不同材质交界处应采取加强网进行处理,避免造成墙体开裂。
    (4)混凝土墙体抹灰前,必须用界面剂进行处理,并保持湿润。
    (5)在高温、多风、空气干燥的季节进行室内抹灰时,宜对门窗进行封闭,室外抹灰采取遮阳防风措施。
    (6)砂浆凝结后及时保湿养护,避免造成砂浆开裂。
    工程应用中经常遇到的问题及原因分析砂浆使用时感觉较粗人工砂生产的干混砂浆,砂的最大粒径一般小于3.5mm,远远小于标准规定的4.75mm,施工时工人感觉砂浆还是较粗,其实感觉较粗主要是砂浆的和易性差,施工性不好,显得大颗粒较多,主要原因在于人工砂的颗粒级配不好,往往砂的组成是“两头多,中间少”,需要补充中间区域的砂。
    抹灰砂浆开裂空鼓砂浆开裂分为塑性开裂和干缩开裂两种。塑性开裂是指砂浆在硬化前或硬化过程中产生开裂,它一般发生在砂浆硬化初期,裂纹一般都比较粗,裂缝长度短;干缩开裂是指砂浆在硬化后产生开裂,它一般发生在砂浆硬化后期,裂纹特点是细而长。
    塑性开裂主要是由于砂浆抹灰后不久,在塑性状态下由于水分散失快而产生收缩应力,当收缩应力大于砂浆自身的粘结强度时,表面产生裂缝。它往往与砂浆的材性和温度、环境温度以及风度等有关系。水泥用量大,砂细度模数越小,含泥量越高,用水量越大,砂浆保水性差,砂浆越容易发生塑性开裂。干缩开裂主要由于砂浆水泥用量大、强度高导致体积收缩;施工后期养护不到位;砂浆掺合料或添加剂干燥收缩值大;墙体本身开裂;界面处理不当;砂浆强度等级乱用或用错;基材与砂浆弹性模量相差太大等。
    结块、成团现象原因:干混砂浆生产企业原材料中的砂含水率未达到标准要求;砂浆搅拌时间太短,搅拌不均匀;施工企业未能按照施工要求及时清理干混砂浆筒仓及搅拌器。
    砂浆抹面不久出现气泡(1)添加剂与水泥适应性不好,导致反应产生气泡。
    (2)砂细度模数太小或颗粒级配不好导致孔隙率太高。
    砂浆凝结时间不稳定因外界温度、基材差异情况等所致:
    (1)施工环境温度高、砂浆保水率较低、缓凝剂掺量低导致砂浆凝结时间缩短。
    (2)施工环境温度降低、缓凝剂掺量过高引起砂浆凝结时间延长。须加强工地现场查看,及时了解施工信息,并及时调整缓凝剂的掺量和砂浆保水性高低。
    出现异常不凝结添加剂计量出现问题导致添加剂掺入量过大;砂浆拌合水量过大,导致砂浆出现离析、稠度过大,不凝结。
    抹面硬化后出现表面掉砂主要由于干混砂浆所用砂子细度模数太低,含泥量超标,胶凝材料比例少,导致部分砂子浮出表面,起砂。
    砂浆抹面出现表面掉粉起皮由于生产干混砂浆所用砂子太细,石粉含量较大及掺合料掺量太大,压光导致部分粉料上浮,聚集表面,以至于表面强度低而掉粉起皮。
    抹面出现易掉落、粘不住现象由于砂浆和易性太差,粘结力太低;施工方一次抹灰太厚,抹灰时间间隔太短;基材界面处理不当。可以调整干混砂浆生产配合比,增强砂浆粘结力; 施工时建议分层抹灰,总厚度不能超过 20mm,注意各个工序时间;做好基层墙体的界面处理。
    抹面后不好收光由于干混砂浆用砂级配不合理,导致砂浆和易性不好。
    结论与建议干混砂浆行业已成为全国建筑业发展的一个新趋势,工程建设使用干混砂浆将对节能减排、减少环境污染、提高施工工程质量起到重要作用。影响干混砂浆质量的因素复杂,必须加强生产、运输、施工各环节的质量管理与控制,才能保证干混砂浆产品质量与施工质量。

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