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、良好的流動度保持性、良好的增強效果和低收縮等優(yōu)點。試驗對比摻加PC、萘系高效減水劑(PNS)和密胺系高效減水劑(PMS)自流下砂漿的流動度、流動度保持性、抗折和抗壓強度及收縮值，結果表明，摻加Pc的自流平砂漿其各項性能更優(yōu)。
關鍵詞：聚羧酸系減水劑：水泥基自流平材料：流動性；強度：收縮率
0 前 言
自流平材料(Self-leveling materials，簡稱SL)是20世紀80年代國內(nèi)外逐步發(fā)展起來的新型地面材料，具有流動性好、易于施工、流平速度快、省時、流平層厚度薄、地面平整度高、抗壓強度大等優(yōu)點，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基層的高要求[1]，并適用于地面的修補和裝修等工程。目前，自流平材料已成為大型超市、商場、停車場、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發(fā)展方向，市場潛力很大。
水泥基自流平材料的關鍵技術，是在低水膠比條件下，具有優(yōu)異的流變性能；在大流動性前提下具有良好的粘聚性，能防止泌水、離析[2]。因此，其主要技術路線之一，是添加高效減水劑以降低水膠比，提高流動性，并添加合適的黏度調(diào)節(jié)劑，以保證適當?shù)酿ざ认禂?shù)，使拌合物既具有自密實、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，但它們在改善砂漿流動性的同時，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合緩凝組分以延緩其流動性損失，而緩凝組分的添加反過來又延緩了砂漿凝結時間，這與自流平砂漿的早強要求相抵觸。
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、流動性保持能力好、適應性強、綠色無污染及性能可設計性強等優(yōu)勢[4-9]。因此，十分有必要針對水泥基自流平砂漿的性能要求，通過試驗探討聚羧酸系減水劑在自流平砂漿中的應用效果。
本文通過對比摻加PC、PNS和PMS 3種不同減水劑的自流平砂漿的流動度、流動度保持性、強度和收縮率等性能，著重探討PC對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提供參考。
1 試驗
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；早強劑：碳酸鋰：消泡劑：AGITAN㈡P803，粉狀；緩凝劑：200目酒石酸：粉煤灰：Ⅱ級F類灰；砂：石英砂：重鈣：200目重鈣石粉。
1．2 試驗方法
自流平砂漿的流動度、流動度保持性、抗折和抗壓強度的試驗參照JC／T985—2005《地面用水泥基自流平砂漿》進行；自流平砂漿的收縮試驗參照JC／T1004--2005《陶瓷墻地磚填縫劑》進行。
1．3 自流平砂漿試驗配合比設計
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合膠凝體系。首先通過試驗確定這3種膠凝材料的最佳復合比例為130：90：80(質量比)，再通過試驗確定膠凝材料占總體粉料的30%(質量百分比)。緩凝劑、早強劑、消泡劑、乳膠粉和纖維素等的摻量通過試驗確定(見表1)。高效減水劑的摻量根據(jù)試驗的具體要求而定。
2 試驗結果與討論
2．1 減水劑品種、摻量對自流平砂漿的流動度和流動度保持性的影響
此項試驗中，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，并測試其流動度和流動度保持性。因為3種減水劑的減水效果明顯不同，所以在做這3類試驗時，根據(jù)減水劑的類別分別固定砂漿加水量為占干粉料質量的24%(PC)、26%(PMS)和28%(PNS)。3種減水劑對砂漿流動度的影響分別如圖1、圖2和圖3所示。
從圖1、圖2、圖3可見，3種不同的減水劑對砂漿流動度的影響均隨其摻量的增加而增大，而且均為達到一定摻量之后，再增加摻量，則對砂漿流動度的影響逐漸減小。同時，達相同流動度下，PC的摻量最小，而且30min后砂漿的流動度損失最??；PMS其次；PNS的摻量最大，其所配制砂漿的流動度損失也最嚴重。從放置30min后的自流平砂漿狀態(tài)來看，摻加PNS的泌水現(xiàn)象最為嚴重，而且其流動停止后的表面狀態(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到0.04%時，流動性已非常優(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 減水劑對自流平砂漿強度的影響
2．2．1 PC摻量對自流平砂漿強度的影響
此項試驗將所有試樣的流動度均調(diào)節(jié)在(135±3)mm。試驗結果見圖4。
從圖4可見，隨PC摻量增加，自流平砂漿的抗壓、抗折強度均有較大幅度的提高，但當PC摻量超過0.08%時，砂漿強度提高幅度減小。
2．2．2 減水劑種類對自流平砂漿強度的影響
試驗分別采用3種減水劑配制自流平砂漿，初始流動度均控制在(135±3)mm。砂漿的流動度保持性和1d抗壓、抗折強度測試結果見表2。
從表2可見，在使砂漿保持相同初始流動度和達到較理想的流動度保持性的前提下，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，相應地，摻PC所配制的自流平砂漿1d強度最高，摻PMS所配制的自流平砂漿1d強度次之，而摻PNS的砂漿由于緩凝嚴重，1d尚未建立強度，無法滿足自流平砂漿早強的要求。
2．3 減水劑種類對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試方法，測試固定流動度為(135±5)mm時，分別用PC、PMS和PNS 3種減水劑配制的自流平砂漿，測試其收縮率，結果分別如圖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，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性的同時增大了砂漿硬化后的收縮，開裂的可能性很大。
當前，自流平砂漿的技術難題主要集中在流動度保持性較差、早強低、收縮大和開裂嚴重等4個方面。經(jīng)PC與PMS、PNS在自流平砂漿中應用效果的對比，發(fā)現(xiàn)摻PC的砂漿在流動度保持性、早強和減小收縮方面，具有較其它2種減水劑無法實現(xiàn)的優(yōu)越性，因而可以認為，PC在自流平砂漿中具有非常強的應用優(yōu)勢。
3 結 論
(1)PC相對PMS和PNS，可以在較小摻量的情況下就達到較高的塑化效果，并且可使自流平砂漿具有較好的流動度保持性，而PMS和PNS需要在較高的摻量下才可達到較好的塑化效果，且必須復合摻加緩凝劑來獲得較好的流動度保持性，
(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度，而PMS和PNS因必須復合緩凝劑來保證砂漿的流動度保持性，從而大幅影響了自流平砂漿的早期強度，尤其PN5試樣，因緩凝劑摻量過大而導致自流平砂漿無法建立1d強度。
(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相對于PMS和PNS有著摻量小、塑化效果好、控制流動度損失、增強效果好、減小收縮等獨特優(yōu)點，有助于在解決自流平砂漿配制技術難題的同時，減少自流平砂漿組成材料品種，降低生產(chǎn)成本，具有一定的市場競爭力。
