淺析預(yù)拌砂漿質(zhì)量控制

質(zhì)量控制與檢測(cè)

廣東建材２０１４年第１期

淺析預(yù)拌砂漿質(zhì)量控制

俞錫賢鄭興

自預(yù)拌砂漿在我國(guó)部分城市推廣以來(lái)，經(jīng)歷了從無(wú)到有、由點(diǎn)及面的初級(jí)發(fā)展階段，取得了令人矚目的成從ＪＧ／Ｔ２３０—２００７《預(yù)拌砂漿》行標(biāo)的制訂，到受商務(wù)部和中國(guó)散裝水泥推廣發(fā)展協(xié)會(huì)的委托，

１年筆者負(fù)責(zé)起草編寫(xiě)了《預(yù)拌砂漿生產(chǎn)及其裝備

五年來(lái)的實(shí)踐和調(diào)研告訴我們，預(yù)拌砂漿的生產(chǎn)和本文就預(yù)拌砂漿生產(chǎn)企業(yè)砂漿生產(chǎn)過(guò)程中的質(zhì)量１生產(chǎn)過(guò)程與質(zhì)量控制

多數(shù)預(yù)拌砂漿生產(chǎn)企業(yè)的從業(yè)人員，經(jīng)過(guò)半年以上的試生產(chǎn)，基本上都能熟練操作制砂、烘砂、攪拌混合設(shè)然而，某省建材質(zhì)檢部門(mén)對(duì)轄區(qū)內(nèi)近５０家生產(chǎn)企

一２８一

萬(wàn)方數(shù)據(jù)

等級(jí)的達(dá)＋４８．２％，低于強(qiáng)度等級(jí)的達(dá)一４２％，砂漿強(qiáng)度正負(fù)偏差過(guò)大，造成嚴(yán)重質(zhì)量問(wèn)題。究其原因有：

（１）電子計(jì)量設(shè)備計(jì)量精度不夠、實(shí)驗(yàn)室形同虛設(shè)。其中計(jì)量設(shè)備的計(jì)量精度我們可向設(shè)備制造企業(yè)提出要求，通過(guò)改進(jìn)或提升來(lái)滿(mǎn)足生產(chǎn)要求，而實(shí)驗(yàn)室作為

質(zhì)量控制的要害部門(mén)不能發(fā)揮其應(yīng)有的作用，卻是每個(gè)

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

（２）沒(méi)有有效實(shí)施ＩＳ０１９００１質(zhì)量管理體系。半數(shù)以

上的企業(yè)沒(méi)有通過(guò)企業(yè)質(zhì)量管理體系認(rèn)證，通過(guò)認(rèn)證的

企業(yè)沒(méi)能真正組織實(shí)施。事實(shí)上，企業(yè)質(zhì)量管理體系的建立、維護(hù)是十分有利于砂漿企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程和質(zhì)量控制的。例如：按照企業(yè)質(zhì)量管理體系要求，生產(chǎn)部門(mén)可制定質(zhì)量控制點(diǎn)，確定質(zhì)量控制項(xiàng)目、控制指標(biāo)、控制頻次，建立數(shù)據(jù)分析、調(diào)控機(jī)制，不斷改進(jìn)并提高砂漿產(chǎn)品質(zhì)量。我們對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，獲得所要的效果。尋找主要影響因素，確定有效對(duì)策，采取針對(duì)性的措施，解決存在的問(wèn)題，逐步規(guī)范，形成制度。通過(guò)進(jìn)一步的完善并依次循環(huán)，使各個(gè)崗位從業(yè)人員形成習(xí)慣并自覺(jué)履行職責(zé)。

實(shí)驗(yàn)室的物理檢測(cè)工、實(shí)驗(yàn)室主管，則必須經(jīng)過(guò)崗位培訓(xùn)，熟練掌握各種儀器、設(shè)備的操作性能和操作方法，對(duì)砂漿生產(chǎn)用的各批次膠凝材料、細(xì)骨料、摻合料、外加劑和砂漿配合比進(jìn)行反復(fù)的試驗(yàn)，找出內(nèi)在規(guī)律，掌握應(yīng)變要領(lǐng)，最終將砂漿的產(chǎn)品質(zhì)量控制好。

２原料選用與質(zhì)量控制

筆者認(rèn)為，生產(chǎn)砂漿所用的原材料應(yīng)具有良好的適用性，滿(mǎn)足如下十項(xiàng)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(jīng)濟(jì)性；砂漿產(chǎn)品則應(yīng)具有良好的實(shí)用性，滿(mǎn)足如下兩項(xiàng)性能要求：

（１）國(guó)標(biāo)要求的各項(xiàng)質(zhì)量“顯性”指標(biāo)。（２）國(guó)標(biāo)要求以外的各項(xiàng)質(zhì)量“隱性”指標(biāo)。

在砂漿的生產(chǎn)中，正確選用四類(lèi)構(gòu)成干粉砂漿的原

績(jī)。

ＧＢ／Ｔ２５１８１—２０１０《預(yù)拌砂漿》國(guó)標(biāo)的出臺(tái)，從ＪＣＪ／Ｔ７０—２００９《建筑砂漿基本性能試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》的推出，到ＪＣＪ／Ｔ２２３—２０１０《預(yù)拌砂漿應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》的實(shí)施，五年來(lái)，我國(guó)編制了多部預(yù)拌砂漿質(zhì)量與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，作為砂漿行業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用和質(zhì)量控制的依據(jù)，發(fā)揮了重要的作用。

２０１

制造企業(yè)等級(jí)評(píng)價(jià)規(guī)范》，該部標(biāo)準(zhǔn)將在２０１３年發(fā)布實(shí)施，對(duì)預(yù)拌砂漿生產(chǎn)企業(yè)和裝備制造企業(yè)進(jìn)行企業(yè)等級(jí)評(píng)價(jià)，以進(jìn)一步規(guī)范企業(yè)生產(chǎn)行為和市場(chǎng)行為，促進(jìn)預(yù)拌砂漿產(chǎn)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(jī)遇。預(yù)拌砂漿的質(zhì)量與控制需要管理部門(mén)、科研機(jī)構(gòu)、生產(chǎn)企業(yè)、使用單位齊抓共管，以期發(fā)生由量到質(zhì)的轉(zhuǎn)變，讓預(yù)拌砂漿真正體現(xiàn)其節(jié)能、優(yōu)質(zhì)、綠色、環(huán)保的優(yōu)越性，讓預(yù)拌砂漿在我國(guó)的城鄉(xiāng)建設(shè)中得到普遍的應(yīng)用、受到普遍的歡迎。

控制和砂漿生產(chǎn)選用原輔材料中的質(zhì)量控制兩方面問(wèn)題與業(yè)內(nèi)同仁進(jìn)行交流和探討，權(quán)為拋磚引玉。

備及“發(fā)散”、包裝設(shè)備和電子計(jì)量、微機(jī)控制設(shè)備，使細(xì)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(zhǔn)確計(jì)量并混合均勻。

業(yè)的砂漿產(chǎn)品進(jìn)行抽樣和統(tǒng)計(jì)表明，大多數(shù)廠家生產(chǎn)的砂漿質(zhì)量（砂漿強(qiáng)度）波動(dòng)較大，２８天抗壓強(qiáng)度超強(qiáng)度

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輔材料非常重要，是控制砂漿質(zhì)量的關(guān)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(fù)合水泥等。這些水泥均適用于生產(chǎn)預(yù)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(yù)拌砂漿的生產(chǎn)。

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(xì)，經(jīng)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(xì)，制成硅酸鹽系列水泥（工藝俗稱(chēng)“兩磨一燒’，）。

水泥的凝結(jié)和硬化，是在水泥加水后，熟料礦物與水發(fā)生水化反應(yīng)，生成一系列的新化合物，并同時(shí)釋放出一定的熱量。水泥在水化過(guò)程中，具有良好的可塑性。初凝后，水泥的塑性收縮開(kāi)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(yīng)生成含水鋁酸鈣和含水鐵酸鈣。

為調(diào)節(jié)凝結(jié)時(shí)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(jié)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(chǎn)物。這些水化產(chǎn)物，決定了水泥具有的一系列特性。砂漿企業(yè)的實(shí)驗(yàn)室物理檢測(cè)人員，必須了解并熟悉不同品種、不同標(biāo)號(hào)水泥的特性，來(lái)把握每批次進(jìn)廠水泥的質(zhì)量。

黃砂的選用：按化學(xué)成分分類(lèi)，分為硅質(zhì)砂、鈣質(zhì)砂、鎂質(zhì)砂等；按物理形態(tài)分類(lèi)，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(zhì)量。筆者主要闡述機(jī)制砂的問(wèn)題。

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

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

萬(wàn)方數(shù)據(jù)

質(zhì)量控制與檢測(cè)

天然山砂、河砂中的成分主要是二氧化硅，不發(fā)生類(lèi)似反應(yīng)。機(jī)制砂質(zhì)地堅(jiān)硬、界面新鮮、表面粗糙、多棱角，有助于界面黏結(jié)強(qiáng)度的提高是它的優(yōu)點(diǎn)。通常情況下，０．０８ｍｍ以下的石粉可與水泥熟料反應(yīng)生成水化碳鋁酸鈣。石粉在水泥水化反應(yīng)中起到晶核作用，能誘導(dǎo)水泥水化產(chǎn)物析出晶體，加速水泥水化并參與反應(yīng)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(zhuǎn)化，因而具有增強(qiáng)作用。

然而，當(dāng)石粉含量大于２０％時(shí)，由于顆粒級(jí)配不合理，則使砂漿密實(shí)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(jié)作用）。在水泥含量不變時(shí)，過(guò)多的石粉使水泥漿強(qiáng)度降低，進(jìn)而使砂漿強(qiáng)度減小，這是它的缺點(diǎn)。實(shí)踐證明，機(jī)制砂中石粉的含量應(yīng)控制在１０％～１５％之間為最佳。

機(jī)制砂中石粉除了具有作為微細(xì)集料的填充效應(yīng)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(huì)有較多的較高活性的無(wú)定型ＳｉＯ。、Ａ１。０。�；钚缘模樱椋�。和Ａ１。０。易與水泥水化過(guò)程中釋放出Ｃａ（０Ｈ）。反應(yīng)，生成穩(wěn)定的硅酸鈣水化物凝膠及水化鋁酸鈣。促進(jìn)了水泥的水化，又消耗了Ｃａ（０Ｈ）：，并使ＳｉＯ。和Ｃａ（０Ｈ）。反應(yīng)后的晶體顆粒微細(xì)化，從而有利于砂漿界面黏結(jié)性能的提高。

因此，砂漿生產(chǎn)企業(yè)在采用機(jī)制砂生產(chǎn)普通預(yù)拌砂漿時(shí)，應(yīng)視情況控制好砂內(nèi)石粉的含量。如遇石粉含量較高時(shí)，可采取摻混部分天然砂（河砂）的措施來(lái)改善骨

料級(jí)配，以生產(chǎn)出合格的預(yù)拌砂漿產(chǎn)品，確保工程質(zhì)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(zhì)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(chǎn)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(xì)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(lái)使用，但均應(yīng)經(jīng)化驗(yàn)、檢測(cè)并做試驗(yàn)再批量采用。

保水增稠外加劑的選用：干粉砂漿生產(chǎn)中，為使砂漿的和易性、保水性、黏稠度適應(yīng)施工環(huán)境、施工性能的要求，需http://www.msguai.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(lèi)：

第一類(lèi)：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。

一２９—

質(zhì)量控制與檢測(cè)

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

第二類(lèi)：膨潤(rùn)土、凹凸棒土等無(wú)機(jī)非礦類(lèi)高吸水性材料。

這一類(lèi)材料的特點(diǎn)是摻量大、保水率和黏稠度中等。這類(lèi)材料對(duì)硬化砂漿的后期強(qiáng)度也有較大的損害，并容易形成塑性收縮和干縮開(kāi)裂。同時(shí)這類(lèi)材料不宜長(zhǎng)途運(yùn)輸，不能消解物流成本。

除上述兩類(lèi)保水增稠材料外，杭州益生宜居建材科

技有限公司研制開(kāi)發(fā)了益生宜居ＨＪ～Ｃ２型高效保水稠

化劑。砂漿生產(chǎn)企業(yè)設(shè)有外加劑小料倉(cāng)或采用人工投料的，可按砂漿總質(zhì)量的０．１０％～０．１２％內(nèi)摻；砂漿生產(chǎn)企業(yè)設(shè)有Ｊ＇ｂＤｎＮ大料倉(cāng)（有的地方叫做“稠化粉倉(cāng)’，），可先

將ＨＪ—ｃ２型高效保水稠化劑１份：二級(jí)低鈣粉煤灰９

份或１９份放大稀釋后，按砂漿總質(zhì)量的１．０％～１．２％或２．０％～２．５％內(nèi)摻。

ＨＪ－Ｃ２型高效保水稠化劑的性?xún)r(jià)比：

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

（２）具有極佳的和易性和流動(dòng)性，施工開(kāi)放時(shí)間持久，不粘工具，輕松施工不費(fèi)勁，提高功效。

（３）具有良好的減少收縮、抗裂性能，抗開(kāi)裂性能同比提高６０％以上。

（４）具有提高砂漿后期強(qiáng)度的功能、同比增強(qiáng)３０％以上，強(qiáng)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(yù)拌抹灰砂漿機(jī)械化泵送、噴涂高潮的到來(lái)，杭州益生宣居建材科技有限公司同步研制了ＨＪ—ｃ１型機(jī)噴砂漿保水劑。該項(xiàng)材料除具有ＨＪ—ｃ２型高效保水稠化劑的各項(xiàng)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(dòng)性的同時(shí)，更具有優(yōu)異的抗垂掛性能。砂漿輸送泵和砂漿噴涂機(jī)在泵送、噴涂過(guò)程中，砂漿的摩擦力減小，流動(dòng)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(dòng)性一抗垂掛性”這對(duì)極難協(xié)調(diào)的矛盾。

摻ＨＪ—ｃ１／ｃ２型材料的濕拌砂漿，無(wú)泌水、離析現(xiàn)象，只需一次拌和即可使用，無(wú)須采用傳統(tǒng)的攪拌機(jī)械

一３０一

萬(wàn)方數(shù)據(jù)

廣東建材２０１４年第１期

進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)》即可，本文不作贅言。

綜上所述，砂漿質(zhì)量的控制應(yīng)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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

３砂漿空鼓開(kāi)裂及粉化泛堿成因簡(jiǎn)析

近年來(lái)，預(yù)拌砂漿發(fā)展速度加快，形勢(shì)趨好。然各種空鼓、開(kāi)裂、粉化、泛堿等砂漿質(zhì)量問(wèn)題也非鮮見(jiàn)。實(shí)踐表明，出現(xiàn)上述問(wèn)題的主要因素如下：

砂漿塑性開(kāi)裂：塑性開(kāi)裂是指砂漿在硬化前或硬化過(guò)程中產(chǎn)生的開(kāi)裂現(xiàn)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(chǎn)生收縮應(yīng)力。當(dāng)收縮應(yīng)力大于砂漿自身的黏結(jié)力（強(qiáng)

度）時(shí)，表面產(chǎn)生裂縫。

塑性開(kāi)裂形成的裂紋一般都比較粗且裂縫長(zhǎng)度較短。

砂漿干縮開(kāi)裂：干縮開(kāi)裂是指砂漿在硬化后產(chǎn)生的開(kāi)裂現(xiàn)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(chǎn)生裂縫。它經(jīng)常過(guò)一年甚至二、三年還在發(fā)展。

干縮開(kāi)裂形成的裂紋一般都比較細(xì)且裂縫長(zhǎng)度較長(zhǎng)。

硬化砂漿空鼓、開(kāi)裂的主要成因：

原輔材料因素：砂級(jí)配不科學(xué)或含泥量大；摻合料質(zhì)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(hù)因素：施工環(huán)境溫度高或風(fēng)速過(guò)大：新拌砂漿用水過(guò)量砂漿過(guò)��；砂漿密度強(qiáng)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(hù)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(guò)早失水，水泥水化不足；砂子含泥量高，砂細(xì)或石粉多；粉煤灰、礦粉活性差或摻量大。

砂漿泛堿因素：級(jí)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(kāi)裂、粉化、泛堿的成因，便可采取相應(yīng)的技術(shù)和措施來(lái)解決存在的問(wèn)題，但是“經(jīng)驗(yàn)不足、教訓(xùn)不少”是很多砂漿企業(yè)目前存在的普遍情況，委實(shí)不容樂(lè)觀�！�

淺析預(yù)拌砂漿質(zhì)量控制

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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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