淺析預拌砂漿質量控制

質量控制與檢測

廣東建材２０１４年第１期

淺析預拌砂漿質量控制

俞錫賢鄭興

自預拌砂漿在我國部分城市推廣以來，經歷了從無到有、由點及面的初級發(fā)展階段，取得了令人矚目的成從ＪＧ／Ｔ２３０—２００７《預拌砂漿》行標的制訂，到受商務部和中國散裝水泥推廣發(fā)展協(xié)會的委托，

１年筆者負責起草編寫了《預拌砂漿生產及其裝備

五年來的實踐和調研告訴我們，預拌砂漿的生產和本文就預拌砂漿生產企業(yè)砂漿生產過程中的質量１生產過程與質量控制

多數預拌砂漿生產企業(yè)的從業(yè)人員，經過半年以上的試生產，基本上都能熟練操作制砂、烘砂、攪拌混合設然而，某省建材質檢部門對轄區(qū)內近５０家生產企

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等級的達＋４８．２％，低于強度等級的達一４２％，砂漿強度正負偏差過大，造成嚴重質量問題。究其原因有：

（１）電子計量設備計量精度不夠、實驗室形同虛設。其中計量設備的計量精度我們可向設備制造企業(yè)提出要求，通過改進或提升來滿足生產要求，而實驗室作為

質量控制的要害部門不能發(fā)揮其應有的作用，卻是每個

砂漿企業(yè)的管理者務必要引起高度重視的大事。干粉砂漿質量不穩(wěn)定，必然導致濕拌砂漿質量不穩(wěn)定，最后造成硬化（固化）砂漿質量不穩(wěn)定。

（２）沒有有效實施ＩＳ０１９００１質量管理體系。半數以

上的企業(yè)沒有通過企業(yè)質量管理體系認證，通過認證的

企業(yè)沒能真正組織實施。事實上，企業(yè)質量管理體系的建立、維護是十分有利于砂漿企業(yè)的生產過程和質量控制的。例如：按照企業(yè)質量管理體系要求，生產部門可制定質量控制點，確定質量控制項目、控制指標、控制頻次，建立數據分析、調控機制，不斷改進并提高砂漿產品質量。我們對各種數據進行分析，獲得所要的效果。尋找主要影響因素，確定有效對策，采取針對性的措施，解決存在的問題，逐步規(guī)范，形成制度。通過進一步的完善并依次循環(huán)，使各個崗位從業(yè)人員形成習慣并自覺履行職責。

實驗室的物理檢測工、實驗室主管，則必須經過崗位培訓，熟練掌握各種儀器、設備的操作性能和操作方法，對砂漿生產用的各批次膠凝材料、細骨料、摻合料、外加劑和砂漿配合比進行反復的試驗，找出內在規(guī)律，掌握應變要領，最終將砂漿的產品質量控制好。

２原料選用與質量控制

筆者認為，生產砂漿所用的原材料應具有良好的適用性，滿足如下十項性能要求：相容性、和易性、穩(wěn)定性、匹配性、耐久性、安全性、節(jié)能性、環(huán)保性、方便性、經濟性；砂漿產品則應具有良好的實用性，滿足如下兩項性能要求：

（１）國標要求的各項質量“顯性”指標。（２）國標要求以外的各項質量“隱性”指標。

在砂漿的生產中，正確選用四類構成干粉砂漿的原

績。

ＧＢ／Ｔ２５１８１—２０１０《預拌砂漿》國標的出臺，從ＪＣＪ／Ｔ７０—２００９《建筑砂漿基本性能試驗標準》的推出，到ＪＣＪ／Ｔ２２３—２０１０《預拌砂漿應用技術規(guī)程》的實施，五年來，我國編制了多部預拌砂漿質量與技術標準，作為砂漿行業(yè)生產應用和質量控制的依據，發(fā)揮了重要的作用。

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制造企業(yè)等級評價規(guī)范》，該部標準將在２０１３年發(fā)布實施，對預拌砂漿生產企業(yè)和裝備制造企業(yè)進行企業(yè)等級評價，以進一步規(guī)范企業(yè)生產行為和市場行為，促進預拌砂漿產業(yè)健康、穩(wěn)步發(fā)展。

推廣歷盡艱辛，終將面臨良好的發(fā)展機遇。預拌砂漿的質量與控制需要管理部門、科研機構、生產企業(yè)、使用單位齊抓共管，以期發(fā)生由量到質的轉變，讓預拌砂漿真正體現其節(jié)能、優(yōu)質、綠色、環(huán)保的優(yōu)越性，讓預拌砂漿在我國的城鄉(xiāng)建設中得到普遍的應用、受到普遍的歡迎。

控制和砂漿生產選用原輔材料中的質量控制兩方面問題與業(yè)內同仁進行交流和探討，權為拋磚引玉。

備及“發(fā)散”、包裝設備和電子計量、微機控制設備，使細骨料、膠凝材料、摻合料和外加劑４種砂漿組分物料能基本準確計量并混合均勻。

業(yè)的砂漿產品進行抽樣和統(tǒng)計表明，大多數廠家生產的砂漿質量（砂漿強度）波動較大，２８天抗壓強度超強度

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輔材料非常重要，是控制砂漿質量的關鍵因素。

水泥的選用：水泥分普通硅酸鹽水泥、硅酸鹽水泥、礦渣水泥、粉煤灰水泥和復合水泥等。這些水泥均適用于生產預拌砂漿。其他如硫鋁酸鹽水泥、鐵鋁酸鹽水泥等特種水泥則不適合用于預拌砂漿的生產。

硅酸鹽水泥是由石灰石、黏土加鐵礦粉，按一定比

例混合磨細，經１３５０℃～１４００℃高溫煅燒成熟料，再加

石膏和混合材料，按比例混合磨細，制成硅酸鹽系列水泥（工藝俗稱“兩磨一燒’，）。

水泥的凝結和硬化，是在水泥加水后，熟料礦物與水發(fā)生水化反應，生成一系列的新化合物，并同時釋放出一定的熱量。水泥在水化過程中，具有良好的可塑性。初凝后，水泥的塑性收縮開始，終凝后塑性喪失，硬化后則完全不再有可塑性。

水泥水化形成的化合物，是由硅酸三鈣生成含水硅酸鈣，析出氫氧化鈣、硅酸二鈣生成含水硅酸鈣；鋁酸三鈣水化極快，生成含水鋁酸三鈣；鐵鋁酸四鈣水化反應生成含水鋁酸鈣和含水鐵酸鈣。

為調節(jié)凝結時間，水泥中摻有適量的石膏（硫酸

鈣），部分水化鋁酸鈣與石膏作用，生成含水硫鋁酸鈣并

呈針狀結晶析出。

硅酸鹽系水泥與水作用后主要生成的水化物，有水化硅酸鹽和水化鐵酸鈣凝膠、氫氧化鈣。水化鋁酸鈣和水化硫酸鈣晶體則是水泥水化形成的副產物。這些水化產物，決定了水泥具有的一系列特性。砂漿企業(yè)的實驗室物理檢測人員，必須了解并熟悉不同品種、不同標號水泥的特性，來把握每批次進廠水泥的質量。

黃砂的選用：按化學成分分類，分為硅質砂、鈣質砂、鎂質砂等；按物理形態(tài)分類，分江砂、河砂、山砂和人工砂等。

砂中含泥量高低、云母成分含量多少直接影響砂的質量。筆者主要闡述機制砂的問題。

機制（人工）砂是由機械破碎、篩分而成的。顆粒形狀粗糙、尖銳、多棱角。通常采用機制砂配制的砂漿砂率比河砂配制的砂漿砂率要大。機制砂顆粒內部有微裂紋、開口相互貫通的空隙多，比表面積大，石粉含量高。因此，機制砂配制的砂漿與河砂砂漿有較大的差異。機制砂與河砂相比，由于有一定數量的石粉，使得機制砂

砂漿和易性尚好，某種程度上還可改善砂漿的泌水性、

黏聚性，可提高砂漿的抗壓強度。

石灰?guī)r破碎制成的機制砂，其主要成分為碳酸鈣。高濃度的氫氧化鈣使其表面會發(fā)生微弱的化學反應。而

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質量控制與檢測

天然山砂、河砂中的成分主要是二氧化硅，不發(fā)生類似反應。機制砂質地堅硬、界面新鮮、表面粗糙、多棱角，有助于界面黏結強度的提高是它的優(yōu)點。通常情況下，０．０８ｍｍ以下的石粉可與水泥熟料反應生成水化碳鋁酸鈣。石粉在水泥水化反應中起到晶核作用，能誘導水泥水化產物析出晶體，加速水泥水化并參與反應生成水化碳鋁酸鈣，阻止鈣礬石向單硫型的水化硫鋁酸鈣轉化，因而具有增強作用。

然而，當石粉含量大于２０％時，由于顆粒級配不合理，則使砂漿密實性降低、和易性變差。粗顆粒偏少則減弱了砂漿骨架的作用（非活性石粉，不具有水化及膠結作用）。在水泥含量不變時，過多的石粉使水泥漿強度降低，進而使砂漿強度減小，這是它的缺點。實踐證明，機制砂中石粉的含量應控制在１０％～１５％之間為最佳。

機制砂中石粉除了具有作為微細集料的填充效應外，還因其含有大量的游離ＣａＯ與水作用發(fā)生水化膨脹并自行硬化。

石粉中還會有較多的較高活性的無定型ＳｉＯ。、Ａ１。０。�；钚缘模樱椋�。和Ａ１。０。易與水泥水化過程中釋放出Ｃａ（０Ｈ）。反應，生成穩(wěn)定的硅酸鈣水化物凝膠及水化鋁酸鈣。促進了水泥的水化，又消耗了Ｃａ（０Ｈ）：，并使ＳｉＯ。和Ｃａ（０Ｈ）。反應后的晶體顆粒微細化，從而有利于砂漿界面黏結性能的提高。

因此，砂漿生產企業(yè)在采用機制砂生產普通預拌砂漿時，應視情況控制好砂內石粉的含量。如遇石粉含量較高時，可采取摻混部分天然砂（河砂）的措施來改善骨

料級配，以生產出合格的預拌砂漿產品，確保工程質量

的穩(wěn)定。

粉煤灰的選用：為減少水泥熟料的使用量，在確保砂漿品質不降低的情況下，選用粉煤灰作為摻合料，是符合節(jié)能、低碳產業(yè)政策的。除了粉煤灰外，很多地區(qū)還可采用高爐礦渣磨細的礦渣微粉、絲光沸石粉、斜發(fā)沸石粉、高溫煅燒高嶺土和硅灰作為砂漿的摻合料來使用，但均應經化驗、檢測并做試驗再批量采用。

保水增稠外加劑的選用：干粉砂漿生產中，為使砂漿的和易性、保水性、黏稠度適應施工環(huán)境、施工性能的要求，需http://www.stanzs.com/news/55B942932A393A96.html要加入一定量的保水增稠材料以改善砂漿的性能。

目前，市面上采用較多的保水增稠材料主要有兩類：

第一類：羥丙基甲基纖維素醚（ＨＰＭＣ、甲基纖維素（Ｍｃ）聚乙烯醇（ＰＶＡ）和改性淀粉醚等。

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這一類材料的特點是摻量低、保水率和黏稠度高。但是對硬化砂漿的后期強度有較大損害，通常強度損失高達１０％以上。許多砂漿生產企業(yè)因不具備外加劑的研制開發(fā)能力，只能增加水泥的用量以彌補保水增稠外加劑造成的砂漿后期強度損失，不利于節(jié)能減排的同時，也不利于質量與成本的控制。

第二類：膨潤土、凹凸棒土等無機非礦類高吸水性材料。

這一類材料的特點是摻量大、保水率和黏稠度中等。這類材料對硬化砂漿的后期強度也有較大的損害，并容易形成塑性收縮和干縮開裂。同時這類材料不宜長途運輸，不能消解物流成本。

除上述兩類保水增稠材料外，杭州益生宜居建材科

技有限公司研制開發(fā)了益生宜居ＨＪ～Ｃ２型高效保水稠

化劑。砂漿生產企業(yè)設有外加劑小料倉或采用人工投料的，可按砂漿總質量的０．１０％～０．１２％內摻；砂漿生產企業(yè)設有Ｊ＇ｂＤｎＮ大料倉（有的地方叫做“稠化粉倉’，），可先

將ＨＪ—ｃ２型高效保水稠化劑１份：二級低鈣粉煤灰９

份或１９份放大稀釋后，按砂漿總質量的１．０％～１．２％或２．０％～２．５％內摻。

ＨＪ－Ｃ２型高效保水稠化劑的性價比：

（１）具有以羥丙基甲基纖維素醚為代表和膨潤土為代表的兩類材料的保水增稠性能，保水率可達到９０％～９１％之間。

（２）具有極佳的和易性和流動性，施工開放時間持久，不粘工具，輕松施工不費勁，提高功效。

（３）具有良好的減少收縮、抗裂性能，抗開裂性能同比提高６０％以上。

（４）具有提高砂漿后期強度的功能、同比增強３０％以上，強度換算后可減少水泥用量１５％～２０％，符合減排低碳政策又降低砂漿成本。

為迎接預拌抹灰砂漿機械化泵送、噴涂高潮的到來，杭州益生宣居建材科技有限公司同步研制了ＨＪ—ｃ１型機噴砂漿保水劑。該項材料除具有ＨＪ—ｃ２型高效保水稠化劑的各項性能外，保水率提高至９２％４９３％。摻量與ａｊ－ｃ２型高效保水稠化劑相同。在具有良好的泵送、流動性的同時，更具有優(yōu)異的抗垂掛性能。砂漿輸送泵和砂漿噴涂機在泵送、噴涂過程中，砂漿的摩擦力減小，流動性增大，砂漿上墻（立）面后的抗流掛性則更佳。徹底解決了“流動性一抗垂掛性”這對極難協(xié)調的矛盾。

摻ＨＪ—ｃ１／ｃ２型材料的濕拌砂漿，無泌水、離析現象，只需一次拌和即可使用，無須采用傳統(tǒng)的攪拌機械

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進行二次拌和。

砂漿拌和用水，是新拌砂漿的第五組分，只需符合ｊｃｊ６３《混凝土用水標準》即可，本文不作贅言。

綜上所述，砂漿質量的控制應從各方面著手并一以貫之，才能取得成效，提高企業(yè)的市場競爭力。

３砂漿空鼓開裂及粉化泛堿成因簡析

近年來，預拌砂漿發(fā)展速度加快，形勢趨好。然各種空鼓、開裂、粉化、泛堿等砂漿質量問題也非鮮見。實踐表明，出現上述問題的主要因素如下：

砂漿塑性開裂：塑性開裂是指砂漿在硬化前或硬化過程中產生的開裂現象。它通常發(fā)生在砂漿硬化初期。砂漿抹灰后不久，在塑性狀態(tài)下，由于水分蒸發(fā)、減少而

產生收縮應力。當收縮應力大于砂漿自身的黏結力（強

度）時，表面產生裂縫。

塑性開裂形成的裂紋一般都比較粗且裂縫長度較短。

砂漿干縮開裂：干縮開裂是指砂漿在硬化后產生的開裂現象。它通常發(fā)生在砂漿硬化后期。砂漿終凝、硬化后，由于水分散失，使體積收縮產生裂縫。它經常過一年甚至二、三年還在發(fā)展。

干縮開裂形成的裂紋一般都比較細且裂縫長度較長。

硬化砂漿空鼓、開裂的主要成因：

原輔材料因素：砂級配不科學或含泥量大；摻合料質量差或摻量偏多；水泥用量大后期收縮率高；增稠保水添加劑性能不全；干混不勻或砂漿離析泌水。

施工養(yǎng)護因素：施工環(huán)境溫度高或風速過大：新拌砂漿用水過量砂漿過稀；砂漿密度強度與墻材不匹配；抹灰砂漿違規(guī)施工一遍成活；未作界面處理或后養(yǎng)護缺失。

硬化砂漿粉化、泛堿的主要因素：

砂漿粉化因素：水泥用量太少，膠漿包裹性差；砂漿過早失水，水泥水化不足；砂子含泥量高，砂細或石粉多；粉煤灰、礦粉活性差或摻量大。

砂漿泛堿因素：級配砂鈣、鈉離子含量高；誤用了鈣含量高的摻合料；砂漿中摻了灰鈣粉消石灰；外加劑不具有堿吸附性能。

分析出了硬化砂漿空鼓、開裂、粉化、泛堿的成因，便可采取相應的技術和措施來解決存在的問題，但是“經驗不足、教訓不少”是很多砂漿企業(yè)目前存在的普遍情況，委實不容樂觀�！�

淺析預拌砂漿質量控制

作者：

作者單位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：

俞錫賢， 鄭興

廣東建材

Guangdong Building Materials2014,30(1)

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