干混砂浆的研制及性能研究（可编辑）

干混砂浆的研制及性能研究河海大学硕士学位论文干混砂浆的研制及性能研究申请学位级别：硕士20060601摘要干混砂浆是~种由胶凝材料、细集料、矿物掺合料、化学添加剂等均匀混合而成的新型建筑砂浆，具有质量稳定、便于施工、利用废料、利于环保等方面的优越性。目前我国干混砂浆只在少数大城市应用，而且限于少量的特种砂浆，普通干粉砂浆和保温砂浆更少。本文以普通干粉砂浆和外保温砂浆保温砂浆作为研究对最佳配合比的设计及性能研究。普通干粉砂浆的研制：首先通过对比试验研究了和掺量对砂浆和易性与抗压强度的影响，确定了和的适宜掺量；进而通过在灰砂比分别的砂浆配合比，可以指导不同强度等级普通干粉砂浆的生产。性的干粉砂浆和易性好，既有足够的抗压强度又有较高的粘结强以抗压强度和干表观密度为考核指标进行正交试验研究，运用极差分析及回归分析方法分析正交试验结果，分析得出/是影响抗压强度与干表观密度的主要因素：进而固定其他两个因素，根据技术指标中抗压强度与干表观密度中保温砂浆的导热系数和胶粉料粘结强度确定了最终配合比。最后全面研究了所配缩率、导热系数、软化系数等以及胶粉料的基本性能。试验结果表明所配制的保温本文借助扫描电镜及汞压力测孔法等现代测试分析手段，从细观的角度分析纤维索、乳胶粉、粉煤灰和纤维对砂浆性能的影响机理，从而从结构与性能相结合的角度加深理解其对砂浆性能影响的宏观规律。关键词：干混砂浆纤维素聚丙烯纤维乳胶粉保温砂浆一导热系数强度微观结构制保温砂浆的综合性能，其中包括抗压强度、压剪粘结强度、干表观密度、线性收?~~?/.:?‘学位论文独创性声明：本人所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同事对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。如不实，本人负全部责任。论文作者签名：姜』:抱中一年‘月/日学位论文使用授权说明：河海大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期刊光盘版电子杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件或电子以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅。论文全部或部分内容的公布包括刊登授权河海大学研究生院办论文作者签名：至』:色第一章绪论随着现代住宅建设的发展和人们对居住环境的日益关注，以及建筑工业对建筑工艺要求的不断提高，建筑工程对建筑砂浆的强度、功能性等提出了更高的要求，传统砂浆由于种种缺陷而无法满足现代建筑的要求，必将退出建筑工程的历史舞台。为了适应现代建筑业发展的需要，一种具有优良特性的新型的建筑砂浆正在蓬勃发展，它就是干混砂浆。干混砂浆亦称为干粉砂浆、干拌砂浆或预混干砂浆，是指由专业生产厂家生产的，经干燥筛分处理的细集料与无机胶结料、保水增稠材料、矿物掺合料和添加剂按一定比例混合而成的一种颗粒状或粉状混合物【。通过计算机计量控制和机械化生产，产品既可由专用罐车运输至工地加水拌和使用，也可采用包装形式运到工地拆包加水拌和使用，是有别于传统砂浆与预拌砂浆的一种新型商品砂浆。因干混砂浆具有集中生产与统一供应等特点，且有利于采用新技术与质量控制，改进施工方法，保证工程质量创造等，因此其在优质、高效、节能、省料和环保等方面的优越性必将随着推广应用而被接受和公认，发展干混砂浆将成为必然的趋势。对干混砂浆的研究工作，值得社会各部门的重视。本文作者在调查分析干混砂浆的要求和国内外发展现状的基础产品的配方研制为主要目标，结合国内原材料情况和国情，重点对普通干粉砂浆和干混保温砂浆进行了试验研究。.课题研究背景..墙体材料与建筑砂浆多年以前，以粘土为原料烧制秦砖汉瓦是一次墙体材料的革命，千古华夏耗与砖混结构采暖煤耗约占全国能耗的%,成为大气中的主要污严重的问题是浪费土地，这么多砖要耗用土亿，相当于万亩土地，扣除有些粘土取自沙滩、丘陵，每年毁田电达二三十万亩。河海大学硕士学位论文现代化的要足多功能要求：民经济持续、稳定与健康发展的一大障碍。因此，开发新型墙体材料已刻不容缓。工业发达国家新型墙体材料已占整个墙体材料的%~%,新建住宅%~%采用高效保温材料，以达到所规定的隔热保温标准。发达国家墙体材料的发展方向主要反映在耐久、节能和功能三大方面，并注重墙体材料生产资源的开发研究。墙体改革是我国国民经济和社会发展的需要，是建筑、建材行业传统产业自身改造的需要，也是时代发展向我们提出的迫切要求。我国的墙体材料也须向节能利废、隔热、高强、空心、大块型方向发展。建材工业“十五”规划，对新型墙体材料的发展和结构调整重点年，新型墙体材料占墙体材料的比重达到%以上，每年节约土地万二氧化碳排放量万，综合利用煤矸石万、粉煤灰万：在重点抓好个大中城市用年时间过渡到完全禁止使用实心粘土砖的同时，积极引导其他地区用新型墙体材料替代实心粘土砖。重点发展非粘土砖类空心制品、混凝土砌块、各种轻质板材和复合板材，大力推广使用以粉煤灰、煤矸石等工业废渣和江砂淤泥为原料的新型墙体材料生产技术与装备、重点发展混凝土砌决混凝土砌块的施工应用配套技术：发展加气混凝土板材和加气混凝土砌块的生产膏板的市场开拓与推广应用工作，发展以农作物秸秆为原料的轻质板材；发展烧推广废渣高掺量、全煤矸石烧结新工艺【】。随着我国墙体革新政策力度的加大，全国范围内新型墙体材料的用量日益增但是对墙体材料起着胶结、装饰、防护等关键性作用的建筑砂浆却在某种程度上影响了新型墙体材料的声誉。这是因为很多地方在新型墙体材料的推广应用过程中，仍然沿用实心粘土砖的配套材料一一传统的现场拌制砂浆。一方面，传统的砂浆生产方式是施工时现场拌制，由于人员素质、设备工具、计量手段、气候条件、材料来源等多种因素的不确定性，常出现配比随意、拌和不匀、计量不准等问题，难以保证砂浆的质量，河海大学硕士学位论文...绿色环保近年来，环保的呼声越来越高，而现场拌制砂浆粉尘量大、污染环浆的生产是大规模集中生产，不仅完全可以杜绝现场堆放水泥、砂等带来的脏、乱、差的局面，有利于环境保护与文明施工，而且原材料损耗低、浪费利用矿渣、炉渣、粉煤灰等工业废料，既减少了对资源的破坏，又降低了生产成本。..施工性能良好产品各种性能的提高，使施工更为便捷，劳动强度大为降低。如提高和易性，使产品易涂抹，提高抗流挂性，使砂浆在施工中不下垂、不流挂；砂浆在旅工中能自动找平地面，降低劳动强度等。..干混砂浆生产的技术可行陛干混砂浆产业化的发展离不开以下技术的突破、发展、日趋成熟。...增稠剂技术普通砂浆是通过石灰膏改善砂浆和易性，石灰膏含水率高，在干混砂浆中不能使用。因此，干混砂浆研究关键技术之一就是选择改善砂浆和易性的保水增稠材料。目前国外常用的是纤维素醚纤维素醚是由天然纤维素经过醚化反应得到。纤维素醚由于分予间的作用力范德华力，具有良好的保水能力，还可以保证无机粘接剂水化作用的均匀性和完全性，因为它与水有大致相同的蒸发热和毛细管扩散作用。纤维素醚的加入大大改善了砂浆和易性。...可再分散胶粉的生产聚合物改性水泥砂浆的概念提出已久，然而聚合物用于干粉砂浆却是建立在可再分散胶粉的产生基础上。可再分散胶粉又称为可再分散的聚合两步法来生产的。首先，通过乳液聚合制得作为原料的聚合物乳干燥得到聚合物粉末。在喷雾干燥之前通常加入杀菌剂、喷雾干燥助剂和抑泡剂等组分。在喷雾干燥过程中或结束后加入防结块剂如黏土、硅灰、碳酸钙等以防止树脂在贮存过程中结块【。在干粉砂浆加水搅拌时，聚合物粉末可以很容易地再分散聚合物乳液中聚合物颗粒结成膜的过程，最终由于水泥水化和聚合物成膜形成了复台胶凝材料相。此外，活性聚合物的颗粒表面与“、固体或集料上的硅酸盐之间，发生一系列物理化学反应，改善了水泥水化物和集料间的粘接，改善硬化后的乳液第一章绪论...矿物掺合料的开发利用干混砂浆的质量既依赖于化学外加剂，又依赖于正确选择无机矿物掺合料。矿物掺合料不仅改善砂浆性能，影响砂浆拌和物的凝结硬化过程，护环境。因此对矿物掺合料的某些重要性质必须详细研究。例如矿物掺合料使化学添加剂过量消耗的问题，矿物掺合料中破坏粘接剂水泥、石膏性能的杂质应尽量少；矿物掺合料的活性成分改变水泥的水化和硬化机理，会导致不能控制的收缩和膨胀。我国正在制定矿物外加剂的国家标准，对矿物外加剂掺合料的综合开发研究工作取得的丰硕成果，为干混砂浆的迅速发展做出了巨大贡献。目前最常用的矿物掺合料为粉煤灰、矿渣微粉和石灰石粉。近几十年来的大量试验研究和使用已为矿物掺合料的合理利用积累了大量的经验。的砂浆具有早期强度低，后期强度持续增长的特点，这是粉煤灰的活性被持续激发所致。此种砂浆的早期收缩较大，到基本趋势稳定。随着粉煤灰掺量的增加，干混砂浆的凝结时间延长。目前，大多自流平砂浆中都掺有一定量的粉煤灰。...生产设备与生产工艺干混砂浆生产设备主要由混合机、干砂机、包装机、储料系统、输送系统、称量系统及微机系统组成。生产工艺可以采取塔式、组合式和水平式。目前，国外先进的干混砂浆生产厂都是塔式工艺布局。采用气动浮化片技术及双阀配料的干混砂浆生产厂是世纪年代世界干混砂浆行业最先进的生产技术，该技术与设备的性能已在许多干混砂浆生产厂得到了验证和肯定，并且已成为许多世界著名干混砂浆生产企业的指定设备。将所有原料提升到原料筒仓顶部，依靠原料自身的重量自然称量、配料、混合、包装等工序后成为最终产品，全部生产是在现代化的微机控制系统操作下完成的，操作人员只要指定产品的类型和数量，其余操作全部由控制系统自动完成，无需人工干预。采用独特的干混料流动技术及投料闭的生产系统设备，不但现场清洁，无粉尘污染，保证了工人的健产容量大、配料精度高、使用灵活的特点。河海大学硕士学位论文..干混砂浆关键技术...最佳配合比的确定最佳配合比标志着干混砂浆的高质量与低成本，决定了干混砂浆的发展前景。干混砂浆的质量取决于正确选择成分和各种成分的相互协调匹配。化学添加剂价格比较高，并且对干混砂浆性能影响比较大，应该把化学添加荆的掺量放在首位。最佳配合比的确定是干混砂浆生产的前提条件，需要大量的试验研究以及先进的分析...配料与混合技术千混砂浆生产的关键在于保证原材料的粒度，严格按配方要求准提高混合的均匀性。使用先进、可靠的自动化设备，是生产高质量的干混料产品的计算机配料系统通过计算机系统实现配料的自动化。主要包括主控微机、电子计量称、传感装骨料、胶接料计量设备和电控称重漏斗适于高速的计算循环和高精度称量。砂和胶接料通过机电秤称重，并装备高速电一气路阀保证计量精度。外加剂使用振动物料混合系统物料混合系统是决定干混砂浆质量的核心，将称量好的物料卸入一单轴搅拌机，特殊的物料可以用手工方式添加。单轴搅拌机内置涡流装置确保物料搅拌均匀。在搅拌机下部装有振动器、水平指示器和脉冲开路阀，确保迅速更换生产不同性质的砂浆产品。为了使胶凝材料能够均匀地加入程中采取二级混合的办法。即将胶接料和外加剂根据配方先进行一次混合。然后再均匀地加入集料后进行第二次搅拌，这样在生产过程中就会避免干料不均的现象。.国内外研究发展现状干混砂浆于年在欧洲首先发明，由奥地利的特里诺瓦、,首先申请矿物质纹理外观的饰面干混砂浆的生产专利四。然而世纪年代以前欧洲绝大部分仍然使用现场搅拌砂浆，干混砂浆产业的兴起是在二次大战后的奥地河海大学硕士学位论文的~年间【。这期间的建筑外加剂主要用于调节或改善水泥基材料的各种性能。而目前，随着各种建筑物、构筑物对建筑材料各种性能的新结构??功能一体化的新趋势，建筑外加剂已经从建筑材料的性能调节作用过渡至材料或结构的功能调节或赋予其某些特定功能。粉末状外加剂技术的发展更是外加浆中广泛使用的粉状外加剂如水溶性淀粉纤维索衍生物粉末，常用的有羟甲基乙基纤维素醚一醋酸乙烯共聚物。目前，世界上比较先进的非离子型纤维素醚生产技术主要有美国道化学公司锄.、赫尔克里斯公司.、德国克莱力特公司.的生产技术。日本信越化学.和韩国.分别从美国道化学公司和德国吕三星精细化学公司啪第哥公司.引进技术【】。年纤维素总产量为万，非离子型纤维素醚明显地少于离子型纤维素醚。因为非离子型纤维索醚的生产对安全和环保有较高地要求，所以至今仍只有美国、欧洲和日本少数几个工业发达的国家才能实现大规模生产，价格一般较高。可再分散乳胶粉的研究始于年德国的聚醋酸乙烯类可再分散乳胶粉和二战中日本的粉末乳胶。直到上世纪年代，最低成膜温度为℃、有较好耐久性和耐碱性的可再分散乳胶粉被开发出来后，可再分散乳胶粉的使用才广泛起来。年，学品公司首次成功开发出粉状聚合物一IX可再分散胶粉，并且在年首次生产出专用于自流平地坪材料的可再分散乳胶粉一乳胶粉吼瑞士国帮助开发出具有憎水性能的干拌砂浆吼经过近半个世纪的发展，可再分散乳胶粉但是其根本矛盾??可再分散性与耐水性和粘合性之间的矛盾有待进一步解决。公司的产品己进入并在中国设有办事处或开发基地，为在中国生产商品砂浆解决了一些关键的原材料。此外，近几年我国砂浆外加剂的研究应用也取得了很大的进展，年，上海市建科院研制的砂浆稠化粉通过市建委技术鉴定，该成果达到国际先进水平：新型塑化剂一强力灰粉是一种有机与无机塑化剂复合的干粉；一型加气混凝土第一章绪论抹灰砂浆外加剂，可改善加气混凝土抹灰砂浆性能，保证施工质量。虽然我国砂浆外加剂研究与应用已有了一定的进展，但与外加剂发展成熟的国家相比还有很大的差距。比如我国市场仍然以离子型产品为主，占总消费量的%以上。据统计，年我国玕生产能力为妇，而实际产量只有多吨，主要生产厂家分布在河北、山东、湖南、福建、四川、浙江和陕西等省。国内技术与国外技术相比，在技术、设备、规模、售后服务、环保、自控等方面处于明显劣势。可再分散乳胶粉的研究尚处于起步阶段，技术不成熟导致质一的国家标准可言，因而不同的产品，甚至不同产地的同一类产品的掺量问题均应经试验确定。目前，我国应致力提高我国的砂浆外加剂水平，尽快实现聚合物粉末国产化。..干混砂浆矿物外加剂干混砂浆质量既依赖于化学添加剂，又依赖于正确选择无机矿物外加剂。当前已广泛应用的矿物外加剂有粉煤灰、矿渣微粉、石灰石粉、硅灰、珍珠岩等。俄等国均取得了很好的成绩。年德国开始将磨细矿渣粉用于混凝土工程中的掺合料，日本从年代经济腾飞时开始利用冶金渣生产水泥和道路材年开始利用矿渣生产水泥，年代后用钢渣生产沥青混凝土骨料、制定了相应的国家标准。我国对于矿物外加剂的研究开发始于世纪年代中期，在粉煤灰作为矿物外加荆的开发利用方面积累了丰富的经验。随着现代测试技术的握了矿物外加剂对砂浆性能的影响规律，而且逐渐认识到了其影响性能的微观机理，这就进一步有利于对矿物外加剂的开发利用。目前我国对粉煤灰、矿渣等掺合料在干混砂浆中的利用主要着力于活性激发，以及适宜掺量的确秦鸿根等【】采用钢渣的磨细粉和其他外加剂一起作为掺合料和代石灰膏及部分水泥制得了干粉砂浆，在保证砂浆性能的同时，刘德、卢忠远【】用机械磨细和化学激发相结合的方法，增强低等级粉煤灰的活的原材料配比配制出强度等级为.~系列的干粉砂浆。河海大学硕士学位论文金骏四分析了矿渣的细度及其掺量对砂浆性能的影响；蔡雪军等】利用钢渣和粉煤灰生产砂浆干粉料，取得了良好的效果；李相国掣站利用含碳量超过%的粉煤灰及辅助材料、水泥等研制成低成本、环保型的粉煤灰系列干拌砂浆粉。鞠丽艳、张雄【】研究了废石粉部分取代砂用于水泥砂浆时，其掺量、温度、储存时间对预拌商品砂浆稠度、凝结、收缩性、抗压强度等性能的影响。试验表明，抗压强度并有利于施工。莫健瑶【在干拌砂浆的基础上采用大掺量粉煤灰技术，采用多功能化学外加剂，利用粉状改性剂对粉煤灰强度的补充效应，研究了配制高性能建筑砂浆的配制.系列标准论在外加剂的质量标准方面，还是干混砂浆产品的生产、旖工规范方面都较为完善。欧美、日本等国已颁布的一系列商品砂浆技术标准，规定了砂浆的技术指标及试验方法。其中包括：?【:;盯，:,柚芦王：;;锄：等【。而我国的建筑砂浆工业化生产目前尚处于发展阶产品标准为特种干混砂浆的大量生产和全面推广应用奠定了坚实的技术基础，如?凝土小型空心砌块砌筑砂浆》;?《混凝土小型空心砌块灌孔砂浆》;一《蒸压加气混凝土用砌筑砂浆与抹面砂浆》;,?《混凝土地面用水泥基耐磨材料》;厂?《混凝土界面处理剂》;厂?《陶瓷墙地砖用胶黏剂》。上海等地在推广应用商品砂浆方面先行了一步，早在年初就已发布了地方标准《预拌砂浆生产与应用技术规程》/??和《干粉砂浆生士学位论文一般生产企业的生产线都是从国外引进的。投资一条生产线一般在~万人民高。只有开发出符合我国国情的生产工艺与设备，才能为全面建设干混砂浆企业低了投资成本，而且降低了生产成本。.国内需求及本文主要研究内容..国内建筑对商品砂浆的需求我国建筑业近年的迅速发展，房屋建筑逐年增加，主要是公共建筑、厂房和住宅建设，而住宅占的比例最大。另外还有大量的旧宅需要修一般墙体砌筑的砂浆用量约占墙体体积的：~:。而抹灰在一般民用建筑每平方米的建筑面积有~时的内表抹灰，有.~吖的外表抹灰。其抹灰的灰浆对建筑物造价和能否更快地投产销售有着很大地影响。不同的建筑物需要各种品种的灰浆，其中量大面广的是砌筑砂浆、基层抹灰灰浆、灌注灰浆包括地坪灰浆，首先从大宗灰浆入手，其商品化市场容量大。能源问题是当前世界各国普遍重视的问题，并被列为人类面瞄的四大生存问题之一。在全世界的能耗中，由于建筑能耗占人类能耗的比例甚高故世界各国又都将建筑节能列为节能工作的重点。所谓建筑节能，绝不是狭义的单指控制在建筑和建筑业中消耗能源的数量，而是积极采取措施提高能源的利用效在我国，能源短缺目前已成为制约我国国民经济发展的重要因域能耗巨大。高耗能建筑的兴建，势必会导致能源短缺的加剧，制约国民经济的发展。世纪年代中期所作的统计资料表明，在我国一次能耗总消费民生能耗占.%。仅城镇采暖一项，即占全国商品能源总消耗的.%,而我国采暖区城镇人口仅占全国总人口的.%。随着人民生活水平的提高，采暖、空调需求日益增加，建筑能耗的增长将远高于能源生产增长的速度。河海大学硕士学位论文建筑绝热保温材料是建筑节能的物质基础，性能优良的建筑绝热保温材料和良好的保温技术，在建筑和工业保温中往往可起到事半功倍的效根据《建筑节能“十五”计划纲要》,“十五”期间的建筑节能约建筑用能与改善建筑热环境、墙体改革相结合的原则，北方严寒与寒冷地区城市新建采暖居住建筑应全面执行节能%的设计标准。“十一五”规划中提出实施《建筑节能工程》,其中包括在北京等直辖市试行节能%的地方标准，并逐步成为国家标准，力争“十二五”期间在北方寒冷地区和有条件的城市推广。这些都需要与之相适应的配套材料。其中大量的是砂浆，包括砌筑砂浆、修补砂浆、防水砂浆、保温砂浆、罩面砂浆、地面砂浆、面砖粘结剂、混凝土界面剂，嵌缝砂浆、外墙外保温体积专用砂浆等。针对国情及国内需求，本文选择普通干粉砂浆、外墙外保温砂浆进行试验研究。..本文主要研究内容干混砂浆配合比的设计具有极大的社会意义。本文通过对干混砂浆掺合料、外加剂对砂浆性能及机理的分析，根据性能达标要求以及节能利废的原则通过试验设收集近几年国内外相关的资料，了解本课题的最新研究动态，确定研究方法。合理选择原材料，确定试验方案及技术指标。普通干粉砂浆配合比的确定。首先以对比试验研究纤维素及粉煤灰对砂浆性能的影响，进而在不同灰砂比的基准砂浆中合理掺入纤维素、粉煤灰而配制出强度等级为.~系列的普通干粉砂浆。最后进行性能测试。保温砂浆配合比的确定。在对原材料充分了解认识的基础上，应用正交设计以强度和干表观密度为考察依据进行试验研究，对试验结果进行回归分析，以回归方程指导设计初始配方，测定初始配合比的导热系数与粘结强度，以性能较优原则确定最终配方。最后进行性能测试。应用扫描电镜和弹孔结构分析等现代测试分析手段进行材料结构微观机理讨论。第二章试验研究概况第二章试验研究概况.原材料情况及分析普通干粉砂浆，除应具有足够的抗压强度外，还应具备满足施工需要的良好工作性能。而对于外墙外保温砂浆系统，除应具有较好的保温性能性能、粘结性能以及抗裂性均有一定的要求。本文在综合比较常用基本材料经济技入少量纤维素提高工作性能。对于保温砂浆选用水泥为主要胶结泡沫颗粒为超轻骨料，并掺入少量纤维素、乳胶粉提高和改善砂浆的工作性能以及粘结性能，加入适量聚丙烯纤维作为增韧材料。试验中两种砂浆中均掺入粉煤灰以改善性能、降低成本。..胶凝材料一水泥通常情况下，干混砂浆宜选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥和矿并应符合相应标准的规定，必须为新鲜、干燥、未被污染或积压须选用特种水泥。本文试验选用中国水泥厂产海螺牌.级普通硅酸盐水泥，其基本性能见表.】表.水泥基本性能.细集料一砂普通干粉砂浆用砂应符合《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》的规定，且砂的最大粒径应通过筛孔。干燥后砂的含水率应小于.%【。砂的细度模数和颗粒级配对砂浆的性能有一定的影响，所以普通干粉砂浆应选用中砂或者日砂。本试验用砂为天然河砂，基本物理性能见表.河母大学硕士学位论文表.天然河砂的物理性能..矿物掺合料一粉煤灰粉煤灰，作为排放量最大的一种工业废料，在所有燃煤副产品中占有绝对大的比例，其又称飞灰，是指从煤粉炉排出的烟气中收集到的细颗粒粉末。肉眼看到的粉煤灰为灰色粉末状物质。通常原状灰的颜色越浅，表明粉煤灰且同级别的粉煤灰颜色越浅，还表明粉煤灰的颗粒越细。借助光学显微镜和扫描电镜以及其他手段，可以观察粉煤灰的颗粒形貌。粉煤灰的颗粒基本上由低铁玻璃珠、高铁玻璃珠、多孔玻璃体及碳粒组成。各种颗粒成分的组合比例，取决于燃烧程度，决定着粉煤灰的品质。粉煤灰的粒径波动于.~.之间，其粒径分布较窄，是一匀质级配材料。国内的最新研究是把粉煤灰颗粒级配划分为三个基本粒群【】:①微米级粗粒粒径在以上；②微米级细粒粒径为~;③亚微米级尘粒粒径在以下。密实玻璃珠主要富集在小粒径粉煤灰径在以下；多孔玻璃体则集中在大颗粒粉煤灰部分。近半个多世纪以来，伴随粉煤灰质量的稳定，以及国内外对粉煤灰的综合利用技术的不断进步，粉煤灰在混凝土中的应用来越广。从以前的以粉煤灰等量取代细集料、改善拌和物和易性，至今可以通过物理化学的方式激发粉代一定量的胶凝材料；通过特殊的制备工艺制备具有特殊用途的粉煤灰制品。在干粉砂浆中掺入适宜的粉煤灰，有利于环境保护，大大降低干而且利用粉煤灰的形态效应、微集料效应可以减少用水量，使细集料的级配更加合的火山灰效应可使砂浆后期强度持续增长。干粉砂浆矿物掺合料中的粉煤灰质量指标应符合表.的规定"。本试验选用南京绿源牌级粉煤灰，其基本性能见表.。第二章试验研究概况密度需水量比烧失量含水率岸筛余叽筛余..化学外加剂一羟丙基甲基纤维素普通干粉砂浆要求具有适宜的稠度及和易性，传统砂浆大多采用添加石灰膏的方式来实现。干粉砂浆中以少量的化学添加剂来实现保水增稠性能是与传统砂浆的选用四川产羟丙基甲基纤维素。纤维素的分子组成为。,由一葡萄糖苷键与脱水一六环葡萄糖所组成的线型多糖，是一类非常重要的天然高分子化合物【。纤维素由葡萄糖环链节单元所组成，分子构型是.型，没有歧化点，分子结构非过氢键等力的作用，形成较强固的结晶结构【。正是由于结晶良好而分子间的结合力强使其难于溶解。然而纤维素分子链上有大量反应性强的羟基，通过化学反应可以制备很多性能优异的化学物质。包括纤维索醚类、纤维素酯类以及酯醚混合衍生类，纤维素醚是纤维素衍生物的最主要品种。纤维素醚是以天然纤维素为原料经化学改性制得的~类半合成型高分子水溶性聚合物，是一种亲水性水中能溶解或溶胀而形成溶液或分散液，在纤维索衍生物中，占有重要地位。纤维素醚的制备，正是在纤维素分子中引入足够的亲水基团，降低聚合物结晶度或利用聚电解质的反离子作用，使其成为水溶性化合物，从而具备宝贵纤维素醚是以天然纤维素包括棉短绒或木浆粕经过碱化、醚化反应而生成的一系列产品的总称【】。一般可根据取代基种类、醚化程度、溶解性能以及有关应用性能进行分类。按分子链上取代基类型可分为单醚和混合醚两是一种相同，后者有两种以上不同的取代基，可视为单醚的改性衍生物，如甲河海大学硕士学位论文基纤维素为单醚，羟丙基甲基纤维素为混合醚，它是甲基纤维素重要的改性衍生物之一。根据溶解性能，所有纤维素醚大致可溶性纤维素醚和有机溶剂可溶纤维素醚。现代工业上生产重要的取代基电离性质分为离子型和非离子型两类，前者指的是溶解于水能电离的纤维维素和磺酸乙基纤维素两种，其余都是非离子型。水溶性非离子型纤维素醚主要是由烷基醚和羟烷基醚两大系列品种组成，最重要的品种为甲基纤水溶性纤维素醚自世纪年代中期于国外工业发达国家相继开发年代得到快速发展。目前，全世界总生产能力已达万吨，其中离子型占%。年世界总产量为万吨，非离子型纤维素醚明显地少于离子型纤维索醚。这是由于非离子型纤维素醚地价格一般都较高，而离子型纤维素醚应用大多选择.非离子型醚耐热、耐盐性能比离子型醚好，生产和由于采用氯甲烷、环氧乙烷为醚化剂，需要有处理这些低沸点危险物质的一整套工环境保护有较高的要求，所以至今仍只有美国、欧洲、和日本少数几个工业发达国家才能实现大规模生产，现在美国化学公司仍是世界上水溶性非离子型纤维索醚最大的制造者。我国的纤维素醚的开发起步较晚，和国外相维素醚工业还处于幼稚阶段，差距很大。我国的非离子型纤维素开发于上世纪年代初由起步。随后，于年代初研制了和.目前，虽有几个工厂生产，但规模都很小，实际产量只有数百吨而且品种单一，质量能与国外名牌产品相比差距不小。由于其非离子型所具有的化学、物理及生物稳定性、表面活性、水分保持及热凝特性以及溶液黏度，主要用作一种助剂，用量很少，比如增稠剂、分散剂、粘结剂、成膜剂等。工业上应用的系列产品包括一般要求为粉末状，便于包装、贮存。将纤维状转变成粉状，主要是利用系列产品溶于冷水而不溶加热时产生凝胶析出这一特性。第二章试验研究概况..绝热材料聚苯乙烯泡沫颗粒保温砂浆以其方便的施工性能，越来越受到人们的重视，特别是对外保温形式诸多优点的认识极大地促进了外保温砂浆的研究开发。保温砂浆常选用导热系数较小的轻骨料以达到保温效果，传统的内保温砂浆是以膨胀珍珠岩珍珠岩吸水率很高、脆性大、抗裂性差，已不能满足外墙保温技术对材料的需求。外墙保温材料的选择不仅应考虑其导热系数，也应考虑材料的吸水性。近年来基于聚苯乙烯保温隔热性、稳定性、抗裂性好的特点，将聚苯乙烯泡沫塑料加工成一定尺寸的颗粒，以作为轻骨料取代膨胀珍珠岩，这对配制外保温砂浆是一种聚苯乙烯泡沫塑料本身轻质多孔、导热系数低、保温隔热性好，具有良好地憎国大量废弃聚苯乙烯泡沫造成了“白色污染”,是环境的一大公害。充分利用聚苯乙烯泡沫的优点颗粒分为原生颗粒和再生颗粒。原生颗粒系采用可发性聚封闭结构防止水分吸收。其中球形结构对提高复合材料压缩强度有利。但是原生颗粒光滑的表面将影响水泥基体与颗粒间的粘结强度；单一颗粒级配不利于形对水泥基浆体需求量大，将影响复合保温材料的保温性能，此外原生颗粒价格相对较高。再生颗粒是由回收的废弃包装材料加工制成，基本保持了原生态和级配均发生了变化。再生颗粒外形为准球形或碎石型.表面粗糙且部分表面定级配，.中要求聚苯颗粒的性能应符合表.要求。本试验选用颗粒，由可发形聚苯乙烯珠粒发泡而得，其堆积密度和级配如表.。河海大学硕士学位论文表.聚苯颗粒性能指标表.颗粒的堆积密度和级配粒经分布%堆积密度/~.由上表可以看出该颗粒基本上是单粒径，这样对水泥基浆体的..高分子粘结剂一可再分散性乳胶粉聚苯乙烯泡沫颗粒，是一种非极性的轻质材料，用它作为主要轻骨料配制保温砂浆时，若直接与水泥砂浆拌和，则水泥砂浆对其不润湿不为了提高水泥基浆体与聚苯乙烯颗粒之间的润湿亲合性，从而改善拌和料工乳胶粉成为重要组分之一。用于改善水泥砂浆和混凝土的聚合物种类很多，包括聚合物乳液、可再分散乳胶粉、水溶性聚合物、液体聚合物等。其中用量最大和应用范围最广的是聚合物乳液或胶乳。聚合物乳液中含有细小均匀的聚合物颗粒直径为.~,通常是通过乳液聚合制备的。乳液聚合一般以水作为聚合介质，在聚合体系机械稳定性的情况下，在乳液液滴中进行的化为了制各使用期长且稳定的聚合物乳液，在制备过程常加入乳化剂防止聚结、稳定剂等。聚合物胶乳中一般含有聚合物颗粒、乳化剂、稳定剂、分散剂等，聚合物颗粒表面带有不同的电荷种类，分为阳离子型、阴离子型和非离可用于制备聚合物乳液的聚合物材料很多，包括天然橡胶和合成橡胶试验研究概况中最广泛使用的是苯乙烯一丁二烯胶乳、乙烯一醋酸乙烯共聚物乳液和聚丙烯酸酯乳液。聚合物乳液改性普通砂浆应用性能的基础，即聚合物乳液失水干燥形成聚合物膜的特性。但是采用双组分体系分散组分和分散介质组分，在条件严酷的现场拌和此外，还必须考虑水的需求量常常会产生许多错误。因此，人们希望有一种单组分体系来更方便地获得聚合物砂浆所拥有的优良性能。可再分散乳胶粉的问世使这一希望变成现实。可再分散乳胶粉是将特殊的胶乳喷雾干燥加工而成的。如果将这些乳胶粉在水中搅拌就会形成稳定的分散液，其性能与原来的分散液相同。可再分散乳胶粉最大的优点是运输、使用和计量方便，可与粉体材料在工厂混合预制成各种功能的产品，因此特别适用于各种干粉砂浆的制备。德国威凯化学品公司于年率先研制出第一代醋酸乙烯均聚粉料。用于干粉砂浆中的聚合物胶粉大多数为醋酸乙烯一乙烯共聚物粉料。喷雾干燥过程中乳胶粒子会凝聚，聚台物粉末的典型粒径约为.,当然这是乳液颗粒聚集体的尺寸，在水中重新分散以后乳液颗粒典型粒经为~。以乳液形式直接使用的乳液颗粒的典型粒经一般为.左右，因此聚合物粉末形成乳液的颗粒粒经比较大一些【。目前，世界较大的可再分散乳胶粉生产商主要有以下一些：欧洲主要有德国的公司、.公司、公司以及瑞士的公使用的可再分散乳胶粉基本上依赖进口，国内对该类产品的研制总体上处于起步阶经过半个世纪的发展，可再分散乳胶粉的制备工艺已经得到了较好的完善，但是根本的矛盾一一可再分散性与耐水性和粘合性之间的矛盾还是没有很好地解决。本试验选用乳胶粉为醋酸乙烯酯一乙烯共聚物~,外观为白色粉..增韧抗裂材料一一聚丙稀纤维用于混凝土和砂浆中的纤维按其材料性质可分为金属纤维、无机纤维和有机纤维：按弹性模量可分为高弹模纤维和低弹模纤维；按纤维长度可分为长纤维和短纤维；按粗细程度可分为粗纤维和细纤维；按纤维掺量的多少分为高掺量和低掺量纤维。河海大学硕士学位论文聚丙烯纤维又称丙纶纤维，是以聚丙烯树脂为原料制得的一种低弹模、高延性可注射吸膜以及真空成型等。为了进一步提高保温砂浆的抗裂性，以防止或尽量减少裂缝的发验采用了一种为一长的聚丙烯短切纤维。国内对聚丙烯纤维在砂浆中阻裂、抗渗、抗冲击等耐久性方面改性的掺量问题好的抗干缩效果。此外文献、『均研究了聚丙烯的掺量。归纳现有资料，本试验中聚丙烯纤维掺量取值为胶凝材料用量的%。.干混砂浆技术要求的确定..干混砂浆有关的标准规范目前，我国干混砂浆尚无国家统一标准，上海地方标准中规定普通干粉砂浆性能要求如表.,即强度不小于表.,分层度、稠度应符合表.,凝结时间不应胶粉聚苯颗粒保温浆料性能指标如表.。胶粉料的性能应符合表.的要求。北京市居住建筑节能保温工程施工质量验收规程一?中要求胶粉颗粒保温浆料应符合表.。第二章试验研究概况表.普通干粉砂浆性能表.胶粉聚苯颗粒浆料性能指标.表.胶粉料性能指标.河海大学硕士学位论文表.胶粉颗粒保温浆料主要性能指标....试验方法对强度的影响我国有关的建筑砂浆规范规定以.×..试模进行抗压强度试验，试验方法参照《建筑砂浆基本性能试验方法》,中规定以×试模进行胶粉聚苯颗粒保温浆料的抗压强度试验。本文试验过程中为了节约试验材料及减少试验量，对于大部分试验拟采用××试模进行抗压强度试验，试验方法参照《水泥胶砂强度试验方法》/?。因此有必要考虑两种不同试验方法对抗压强度的影响情况。...试验内容及方法选取两组有底试模.×.××、××分别进行普通砂浆与保温砂浆抗压强度试验，以期得出由于试验方法不同而引起的砂浆抗压强度的变化。普通砂浆试件成型方法及测试方法分别参照《建筑砂浆基本性能试验方法》.与《水泥胶砂强度试验方法》/.。保温砂浆试件成型方法参照。,养护至规定龄期后，在烘箱中以±烘至恒重，再放入干燥器干至室温，分别参照.与厂?测定抗压强度。..试验结果及分析普通砂浆不同试验方法强度对比试验结果见表.及图.、.。第二~回归公式：..注：、‰分别指尺寸为...与试件的抗压强度88鬟诗一基斟毯;.里~器图.砂浆强度与强