能源与环境已经成为现今世界关注的焦点, 各国各地区都在大力推行节能减排。我国更是提出了建筑节能65%的控制指标来作为国家强制性指标, 而外墙外保温系统在建筑节能领域扮演着重要的角色, 国家建筑节能指标的强制推行, 使外墙外保温系统得到了大范围的推广使用, 与之配套的保温砂浆用量也随之猛增, 单纯的以水泥为无机胶凝材料的保温砂浆虽也能达到相关标准的要求, 但是为了追求更佳的砂浆性能和经济效益, 我们进行了利用矿粉代替部分水泥进行保温砂浆生产的试验并或得了较好的结果。
1 试验的设计思路
掺加矿粉的好处: (1) 改善拌合物的施工性; (2) 改善砂浆硬化后的性能, 28天标养后矿粉的活性强度能够达到甚至超过水泥强度, 故采用矿粉取代水泥应用于保温砂浆在强度方面是有充足的试验依据的, 如:耐候性更佳等等; (3) 经济指标:水泥在当地的价格为380元/吨, 矿粉价格仅为160~175元/吨, 经济效益明显。
根据研究和实践, 在矿渣粉细度为400~450m2/kg, 水泥中掺量40%~60%时, 可配制425, 425R矿渣硅酸盐水泥;在水泥中掺加的矿渣粉细度为450~500m2/kg, 掺量40%~50%时, 可配制525, 525R矿渣硅酸盐水泥。由于前钢的采用了先进的立磨粉磨工艺, 使得该厂矿粉比表比较容易的达到了430以上, 为矿粉的应用打下了良好的基础。矿粉在混凝土中的掺加应用是十分成功的, 而且已经成为一项非常普遍的技术, 矿粉的掺入不仅降低了混凝土的生产成本, 更为重要的是在混凝土中掺入矿渣粉, 显著提高了混凝土的强度和密实性。基于矿粉在混凝土中的成功应用经验, 在水泥基的干粉砂浆中应用矿粉也不失是一个很好的尝试。
2 试验
2.1 原材料的的选定
水泥:河北保定太行水泥责任有限公司生产的太行牌42.5的普通硅酸盐水泥。
矿粉:前钢集团冶金科技有限公司的S95级矿粉。
40~80目石英砂。
80~120目石英砂。
可再分散乳胶粉。
纤维素醚:HPMC, 粘度6万。
2.2 试验配方的设计
试验目标:利用不同比例的矿粉取代水泥试配, 取代比例分别为20%、30%、40%、50%、60%, 并且抹面砂浆的各方面性能不能有大幅下降, 个别性能期待能得到提高或改善。
根据拌合物的状态和施工性调整有机胶粉和纤维素的用量, 最终确定配方如表1所示。
2.3 各配方性能检测如下
如表2所示。
3 实验结果与分析
3.1 拉伸粘结强度测试
从实验结果可以看出, 利用矿粉代替部分普通硅酸盐水泥配制的抹面砂浆, 随着矿粉取代水泥量的不断增大, 粘接强度有一定程度的降低。当矿粉与水泥量的比例为1∶1时, 拉伸粘结强度的下降趋势趋于缓和。我们注意到, 即使用70%的矿粉取代水泥, 其拉伸粘结强度也达到了标准JG149-2003[1]的要求, 且破坏都在苯板上。试验取得了较好的结果, 也达到了试验早期设计的目标。
如表3, 图1所示。
3.2 吸水量测试
从吸水量的测试结果 (图2) 可以看出随着矿粉的掺入量的增加, 吸水量是一个先减小后增大的过程。所以矿粉的掺加量存在一个最佳值。
3.3 压折比测试
从对压折比的测试结果 (图3) 可以看出, 随着矿粉掺加量的增大, 压折比是一个先下降后增大的过程。
4 分析与结语
矿粉的掺入虽然在一定程度上降低砂浆的拉伸粘结强度, 但是还是达到了标准JG149-2003[1]的要求。适量矿粉的掺入使得抹面砂浆的吸水量及压折比都得到了改善。外保温的安全性得到了更加有力保证。由于矿粉较水泥价格有较大优势, 在选取合适掺量的情况下, 该种配合比的生产配方其经济效益还是比较明显的, 大型的干混砂浆生产企业也可以考虑利用散装水泥、矿粉等进行生产, 进一步减少成本开支。
5 结语
基于以上各种好处, 利用矿粉代替部分水泥进行聚合物砂浆的生产是一个很好的尝试和改进。
摘要：磨细矿渣粉因其后期强度高, 矿粉颗粒与水泥颗粒可形成合理的级配使得混凝土在强度和密实性方面均得到提高, 且现在矿粉在混凝土中的应用已经非常广泛, 技术也已经十分成熟, 为矿粉与水泥配合使用打下了良好的基础。利用矿粉取代部分水泥进行保温砂浆的试配试验发现, 矿粉的掺入虽然在一定程度上降低砂浆的拉伸粘结强度, 但是还是达到了标准JG149-2003[1]的要求。适量矿粉的掺入使得抹面砂浆的吸水量及压折比都得到了改善。外保温的安全性得到了更加有力保证。单纯的水泥砂浆虽能满足生产生活的要求, 但从更经济和获取更佳性能的方面考虑, 我们进行的利用矿粉代替部分水泥应用于保温砂浆的试验得了较好的效果。
关键词：矿粉,抹面砂浆,粘结强度
参考文献
[1] JG149-2003.膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统.