摘要：聚羧酸系減水劑(Pc)作為—種新型高性能減水劑，用其配制水泥基自流平材料，可以充分發(fā)揮其低摻量、高減水率、良好的流動(dòng)度保持性、良好的增強(qiáng)效果和低收縮等優(yōu)點(diǎn)。試驗(yàn)對(duì)比摻加PC、萘系高效減水劑(PNS)和密胺系高效減水劑(PMS)自流下砂漿的流動(dòng)度、流動(dòng)度保持性、抗折和抗壓強(qiáng)度及收縮值，結(jié)果表明，摻加Pc的自流平砂漿其各項(xiàng)性能更優(yōu)。
關(guān)鍵詞：聚羧酸系減水劑：水泥基自流平材料：流動(dòng)性；強(qiáng)度：收縮率
0 前 言
自流平材料(Self-leveling materials，簡(jiǎn)稱SL)是20世紀(jì)80年代國(guó)內(nèi)外逐步發(fā)展起來的新型地面材料，具有流動(dòng)性好、易于施工、流平速度快、省時(shí)、流平層厚度薄、地面平整度高、抗壓強(qiáng)度大等優(yōu)點(diǎn)，可有效解決傳統(tǒng)地面材料抹灰所造成的平整度差、起砂等現(xiàn)象，極大地滿足了新型建筑對(duì)基層的高要求[1]，并適用于地面的修補(bǔ)和裝修等工程。目前，自流平材料已成為大型超市、商場(chǎng)、停車場(chǎng)、工廠車間、倉庫等地面鋪筑的理想材料，也是現(xiàn)代建筑地面施工的一個(gè)發(fā)展方向，市場(chǎng)潛力很大。
水泥基自流平材料的關(guān)鍵技術(shù)，是在低水膠比條件下，具有優(yōu)異的流變性能；在大流動(dòng)性前提下具有良好的粘聚性，能防止泌水、離析[2]。因此，其主要技術(shù)路線之一，是添加高效減水劑以降低水膠比，提高流動(dòng)性，并添加合適的黏度調(diào)節(jié)劑，以保證適當(dāng)?shù)酿ざ认禂?shù)，使拌合物既具有自密實(shí)、自流平性能，又具有抵抗離析所需的黏度。
高效減水劑，如萘系高效減水劑(PNS)和密胺系高效減水劑(PMS)等，是用于自流平材料配制的最重要的外加劑，但它們?cè)诟纳粕皾{流動(dòng)性的同時(shí)，也顯著加大了其收縮率[3]。另外，單純摻加這2種減水劑的砂漿需要復(fù)合緩凝組分以延緩其流動(dòng)性損失，而緩凝組分的添加反過來又延緩了砂漿凝結(jié)時(shí)間，這與自流平砂漿的早強(qiáng)要求相抵觸。
而聚羧酸系減水劑(PC)是繼萘系、密胺系減水劑后發(fā)展起來的第3代減水劑，與前2代減水劑相比，它具有低摻量、高性能、減水率高、流動(dòng)性保持能力好、適應(yīng)性強(qiáng)、綠色無污染及性能可設(shè)計(jì)性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)[4-9]。因此，十分有必要針對(duì)水泥基自流平砂漿的性能要求，通過試驗(yàn)探討聚羧酸系減水劑在自流平砂漿中的應(yīng)用效果。
本文通過對(duì)比摻加PC、PNS和PMS 3種不同減水劑的自流平砂漿的流動(dòng)度、流動(dòng)度保持性、強(qiáng)度和收縮率等性能，著重探討PC對(duì)自流平砂漿性能的改善效果，為今后PC用于高性能自流平砂漿的配制技術(shù)提供參考。
1 試驗(yàn)
1．1 原材料
水泥：P•0 42．5，CA50-J9電熔型鋁酸鹽水泥；石膏：硬石膏，200目；減水劑：PERAMIN CONPAC 149S(屬PC)：F10(屬PMS)；SN-Ⅱ(屬PNS)；纖維素：MHPC 500PF；乳膠粉：EV2000，主要成分為醋酸乙烯／叔碳酸乙烯酯共聚物；早強(qiáng)劑：碳酸鋰：消泡劑：AGITAN㈡P803，粉狀；緩凝劑：200目酒石酸：粉煤灰：Ⅱ級(jí)F類灰；砂：石英砂：重鈣：200目重鈣石粉。
1．2 試驗(yàn)方法
自流平砂漿的流動(dòng)度、流動(dòng)度保持性、抗折和抗壓強(qiáng)度的試驗(yàn)參照J(rèn)C／T985—2005《地面用水泥基自流平砂漿》進(jìn)行；自流平砂漿的收縮試驗(yàn)參照J(rèn)C／T1004--2005《陶瓷墻地磚填縫劑》進(jìn)行。
1．3 自流平砂漿試驗(yàn)配合比設(shè)計(jì)
自流平砂漿中一般采用硅酸鹽水泥、高鋁水泥和石膏的三元復(fù)合膠凝體系。首先通過試驗(yàn)確定這3種膠凝材料的最佳復(fù)合比例為130：90：80(質(zhì)量比)，再通過試驗(yàn)確定膠凝材料占總體粉料的30%(質(zhì)量百分比)。緩凝劑、早強(qiáng)劑、消泡劑、乳膠粉和纖維素等的摻量通過試驗(yàn)確定(見表1)。高效減水劑的摻量根據(jù)試驗(yàn)的具體要求而定。
2 試驗(yàn)結(jié)果與討論
2．1 減水劑品種、摻量對(duì)自流平砂漿的流動(dòng)度和流動(dòng)度保持性的影響
此項(xiàng)試驗(yàn)中，在不同的摻量下分別以3種減水劑配制水泥基自流平砂漿，并測(cè)試其流動(dòng)度和流動(dòng)度保持性。因?yàn)?種減水劑的減水效果明顯不同，所以在做這3類試驗(yàn)時(shí)，根據(jù)減水劑的類別分別固定砂漿加水量為占干粉料質(zhì)量的24%(PC)、26%(PMS)和28%(PNS)。3種減水劑對(duì)砂漿流動(dòng)度的影響分別如圖1、圖2和圖3所示。
從圖1、圖2、圖3可見，3種不同的減水劑對(duì)砂漿流動(dòng)度的影響均隨其摻量的增加而增大，而且均為達(dá)到一定摻量之后，再增加摻量，則對(duì)砂漿流動(dòng)度的影響逐漸減小。同時(shí)，達(dá)相同流動(dòng)度下，PC的摻量最小，而且30min后砂漿的流動(dòng)度損失最小；PMS其次；PNS的摻量最大，其所配制砂漿的流動(dòng)度損失也最嚴(yán)重。從放置30min后的自流平砂漿狀態(tài)來看，摻加PNS的泌水現(xiàn)象最為嚴(yán)重，而且其流動(dòng)停止后的表面狀態(tài)最差，表現(xiàn)為不夠平整，且較不均勻。而摻加PC的自流平砂漿在其摻量達(dá)到0.04%時(shí)，流動(dòng)性已非常優(yōu)異，表面無泌水現(xiàn)象發(fā)生，且流平后的表面狀態(tài)較好。
2．2 減水劑對(duì)自流平砂漿強(qiáng)度的影響
2．2．1 PC摻量對(duì)自流平砂漿強(qiáng)度的影響
此項(xiàng)試驗(yàn)將所有試樣的流動(dòng)度均調(diào)節(jié)在(135±3)mm。試驗(yàn)結(jié)果見圖4。
從圖4可見，隨PC摻量增加，自流平砂漿的抗壓、抗折強(qiáng)度均有較大幅度的提高，但當(dāng)PC摻量超過0.08%時(shí)，砂漿強(qiáng)度提高幅度減小。
2．2．2 減水劑種類對(duì)自流平砂漿強(qiáng)度的影響
試驗(yàn)分別采用3種減水劑配制自流平砂漿，初始流動(dòng)度均控制在(135±3)mm。砂漿的流動(dòng)度保持性和1d抗壓、抗折強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果見表2。
從表2可見，在使砂漿保持相同初始流動(dòng)度和達(dá)到較理想的流動(dòng)度保持性的前提下，PC摻量很低且不需任何緩凝組分；PMS摻量較大且需一定量的緩凝組分；而PN$的摻量最大，且所需緩凝組分摻量也最大，相應(yīng)地，摻PC所配制的自流平砂漿1d強(qiáng)度最高，摻PMS所配制的自流平砂漿1d強(qiáng)度次之，而摻PNS的砂漿由于緩凝嚴(yán)重，1d尚未建立強(qiáng)度，無法滿足自流平砂漿早強(qiáng)的要求。
2．3 減水劑種類對(duì)自流平砂漿收縮率的影響
參考JC／T1004--2005《陶瓷墻地磚填縫劑》中填縫劑收縮率的測(cè)試方法，測(cè)試固定流動(dòng)度為(135±5)mm時(shí)，分別用PC、PMS和PNS 3種減水劑配制的自流平砂漿，測(cè)試其收縮率，結(jié)果分別如圖5、圖6和圖7所示。
從圖5、圖6、圖7可見，PC的摻入有利于減小自流平砂漿的收縮，且在摻量低于0．08%時(shí)，隨著PC摻量增加，砂漿收縮值直線下降；摻PMS和PNS配制的自流平砂漿不僅收縮值比摻PC者大，而且隨著它們摻量的增加，砂漿收縮值也隨之增加，更說p丌這2種傳統(tǒng)減水劑在改善自流平砂漿流動(dòng)性的同時(shí)增大了砂漿硬化后的收縮，開裂的可能性很大。
當(dāng)前，自流平砂漿的技術(shù)難題主要集中在流動(dòng)度保持性較差、早強(qiáng)低、收縮大和開裂嚴(yán)重等4個(gè)方面。經(jīng)PC與PMS、PNS在自流平砂漿中應(yīng)用效果的對(duì)比，發(fā)現(xiàn)摻PC的砂漿在流動(dòng)度保持性、早強(qiáng)和減小收縮方面，具有較其它2種減水劑無法實(shí)現(xiàn)的優(yōu)越性，因而可以認(rèn)為，PC在自流平砂漿中具有非常強(qiáng)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。
3 結(jié) 論
(1)PC相對(duì)PMS和PNS，可以在較小摻量的情況下就達(dá)到較高的塑化效果，并且可使自流平砂漿具有較好的流動(dòng)度保持性，而PMS和PNS需要在較高的摻量下才可達(dá)到較好的塑化效果，且必須復(fù)合摻加緩凝劑來獲得較好的流動(dòng)度保持性，
(2)PC在較低摻量情況下即可提高自流平砂漿的早期抗折和抗壓強(qiáng)度，而PMS和PNS因必須復(fù)合緩凝劑來保證砂漿的流動(dòng)度保持性，從而大幅影響了自流平砂漿的早期強(qiáng)度，尤其PN5試樣，因緩凝劑摻量過大而導(dǎo)致自流平砂漿無法建立1d強(qiáng)度。
(3)摻PMS和PNS配制的自流平砂漿不僅收縮值比摻PC者大，而且隨著它們摻量的增加，砂漿收縮值也隨之增加。相反，摻PC的自流平砂漿隨著摻量增加，收縮值減小，表現(xiàn)出降低收縮、減小開裂危害的良好特性。
(4)PC相對(duì)于PMS和PNS有著摻量小、塑化效果好、控制流動(dòng)度損失、增強(qiáng)效果好、減小收縮等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，有助于在解決自流平砂漿配制技術(shù)難題的同時(shí)，減少自流平砂漿組成材料品種，降低生產(chǎn)成本，具有一定的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
