诚信合作 共赢未来
Good faith cooperation and win-win future
方达康砂浆技术研究院
山东方达康工业纤维素有限公司
冯文利教授
2023年,国家从高速发展阶段进入高质量发展阶段,建筑行业对建筑材料质量要求越来越高,建筑材料从对“量”的要求,逐步变为对“质”的要求,政府部门对建筑行业监控力度加大,验收标准提高,这种转化非常明显,行业内同仁都有同感,建筑材料企业压力变大;笔者每天忙于指导砂浆企业配方技术、协调建筑工地、指导砂浆施工技术,对砂浆行业的转变特别敏感,并有切身体会。
国家经过几十年的飞速发展,经济上有了一个质的飞跃,城市高楼林立,公路四通八达,广场比比皆是,人民生活水平大幅提高,到处呈现出欣欣向荣的景象,成绩斐然,大家有目共睹;随着时间的推移,年限的增加,我们的建筑物也出现了很多问题,裂缝、空鼓、强度变低、起泡、起皮等建筑质量问题不断出现,不可避免,道路、建筑物、广场等需要维修,市场上,对修补砂浆的需求量大大增加,研究修补砂浆技术,生产修补砂浆成为建材行业的热点。
从去年开始,修补砂浆特别火,很多次学术大会上,协会要求授课老师讲解修补砂浆配方技术、施工技术,大家对修补砂浆技术趋之若鹜,学习热情极高;笔者明显感觉到,研发修补砂浆技术的砂浆企业越来越多,说明市场有需求,产品有利润,正是市场的强力推动,促进了修补砂浆行业的发展,可以预测,修补砂浆的春天已经到来,爆发期不会太久。
笔者由于工作的关系,参与并见证了国内修补砂浆的研发与应用,对修补砂浆的发展状况做一个全面的总结与分析,供行业同仁研判。
(一) 修补砂浆是一个完整的技术体系,做好修补砂浆不是一件容易的事
通过实践,笔者感觉到,在砂浆种类当中,修补砂浆的调配和施工技术属于比较复杂的砂浆体系,受配方技术、施工经验、环境复杂、施工界面多样化的影响,修补砂浆技术并不是一学就会,一蹴而就的过程,需要认真学习,悉心领会,反复试验,总结经验,才能成功,修补砂浆施工属于精细化施工技术,必须由专业的设计团队、配方研发团队、施工团队来共同完成。
从目前实际情况来看,学习的人多,成功的人少;学会配方的人多,真正会施工的人少,做好修补砂浆,和推广石膏自流平一样,是一项非常专业的工作,有一个缓慢经验积累过程,没有捷径可走。
相对来讲,通过理论学习,在实验室研究阶段比较容易成功,指标做的非常好,甚至非常顺利,但是,到了施工阶段就会出现各种各样的问题,让很多人失去做修补砂浆的信心。修补砂浆配方不是一成不变的,要根据具体情况进行调整,很多修补砂浆配方就是根据施工的具体要求来设计的,把实验室技术和施工技术有机结合起来,才能取得成功,这个方面,大家已经达成共识。
大家知道,有经验的技术人员很多时间在工地上指导修补砂浆,就是结合施工技术的特点来设计配方,并随时根据环境的变化进行配方调整,所以,包工包料的修补工程容易成功。
(二) 修补砂浆原材料的选择
修补砂浆对材料的要求比较严格,控制好原材料质量是做好修补砂浆的前提,其中一种材料质量的缺失,会导致整个体系的崩溃,希望引起大家的重视。
1. 水泥的选择:根据目前市场的情况,一般选择425PO水泥,525PO水泥,20-30分钟初凝的硫铝酸水泥,或者双快水泥。因为各个水泥生产厂家的水泥质量有区别,因此,需要砂浆实验室对水泥指标进行检测,要选择适合自己的水泥作为修补砂浆的胶凝材料;以笔者的经验,最好选择当地名牌水泥厂的产品,这样有利于产品的稳定性;修补砂浆配方中可能选用两种水泥,普通硅酸盐水泥和双快水泥配合着使用,对于每个批次的水泥要做相容性实验。
2. 硅灰:是工业电炉在高温熔炼工业硅及硅铁的过程中,随废气逸出的烟尘,经特殊的捕集装置收集处理而成。在逸出的烟尘中,SiO2含量约占烟尘总量的90%,颗粒度非常小,平均粒度几乎是纳米级别,故称为硅粉。目前,市场上硅灰的质量参差不齐,良莠难分,一定要选择优质的硅灰,可以增加修补砂浆表层强度,劣质的硅灰,不但起不到增加修补砂浆性能的作用,有可能起到反作用。
3. 骨料:一般来讲,如果厚层修补,使用中砂(6-120目);如果薄层修补,使用细砂(40-120目),或者,根据实际修补界面的要求,调整砂子的细度。如果修补工程对质量要求较高,一般建议使用石英砂,也可以选择优质的天然砂、机制砂、尾矿砂;对砂子质量控制上,按照国家用砂标准进行检测;修补砂浆,对砂子的级配要求非常高,级配合理的砂子,可以调出优质的修补砂浆,砂子级配不合理,容易导致修补系统崩溃。
4. 添加剂:修补砂浆一般使用聚羧酸减水剂、低粘度纤维素、可再分散乳胶粉、增强剂、流变剂、消泡剂、膨胀剂、调凝剂、界面剂、养护剂等;由于各个添加剂厂的质量标准不同,性能有差异,配方当中一种添加剂性能不达标,会导致整个修补体系受到影响,最好选择使用一个厂家的添加剂调配;目前市场上也流行使用符合添加剂,这样修补砂浆配方更容易调配;目前国内有很多科研单位专门研发修补砂浆,最好和有实战经验的单位合作,这样,避免少走弯路,成功的概率更高。
(三) 修补砂浆的国家标准
2016年7月11日,国家发布了“修补砂浆”的国家标准JC/T2381-2016,2017年1月1日开始执行,根据基本性能要求分为普通柔性修补砂浆、普通刚性修补砂浆;根据修补砂浆功能性指标分类,可以分为以下五种类型。
防水型修补砂浆:具有优异的防水抗渗性能,主要用于具有防水要求砂浆体系的修补。
耐腐蚀型修补砂浆:具有防腐蚀功能的砂浆,对抗蚀系数、膨胀系数有一定要求。
耐磨型修补砂浆:对砂浆耐磨性有一定要求。
快凝型修补砂浆:对砂浆的初凝时间、终凝时间、抗压强度有一定要求。
自密实型修补砂浆:对砂浆初始流动度、20分钟之后流动度、24小时抗压强度有具体要求。
修补砂浆的检测方法有具体的规定,详细内容参考“修补砂浆国家标准”。
(四) 常用修补砂浆配方
1.立面修补砂浆配方(C30)配方
425PO水泥370公斤
硅灰30公斤
石英砂(40-120目)600公斤
立面修补砂浆添加剂8公斤
砂浆增强剂2公斤
PP纤维2公斤
2.立面修补砂浆配方(C50)配方
525PO水泥450公斤
硅灰50公斤
石英砂(级配中砂)600公斤
砂浆增强剂4公斤
PP纤维2公斤
3.地面快速薄层修补砂浆配方
425PO水泥70公斤
双快水泥300公斤
硅灰30公斤
石英砂(40-120目)600公斤
修补砂浆添加剂8公斤
高效膨胀剂20公斤
缓凝剂0.8-1.3公斤
4.地面快速中层修补砂浆配方
425PO水泥70公斤
双快水泥300公斤
硅灰30公斤
石英砂(级配中砂)600公斤
修补砂浆添加剂8公斤
高效膨胀剂20公斤
砂浆增强剂2公斤
缓凝剂0.8-1.3公斤
5.地面快速厚层修补砂浆配方(2CM以上厚度)
425PO水泥70公斤
双快水泥300公斤
硅灰30公斤
石英砂(级配中砂)400公斤
瓜子石200公斤
修补砂浆添加剂8公斤
高效膨胀剂20公斤
砂浆增强剂2公斤
缓凝剂0.8-1.3公斤
6.地面一般厚层修补(2CM以上厚度)
425PO水泥370公斤
硅灰30公斤
石英砂(级配中砂)400公斤
瓜子石200公斤
修补砂浆添加剂8公斤
高效膨胀剂20公斤
砂浆增强剂2公斤
(五)目前市场上修补砂浆的热门类型
目前市场上主要的修补砂浆分为,墙体立面修补砂浆、地面快速修补砂浆。
其一,墙体立面高强修补砂浆,要求抗压强度达到C40-C60,很多客户的墙体修补砂浆强度不达标,主要原因,砂子的级配不合理,含土量超标,水泥强度不够,配方有缺陷,添加剂选择不正确;高强立面修补砂浆,对实验室技术人员要求较高,配制合格产品具有很大挑战性;另外,墙体修补砂浆属于特种砂浆,对砂子级配、灰砂比、添加剂类型要求非常高,砂浆不能发粘,如果发粘,工人施工来回搓,容易导致空鼓,空鼓时间一般发生在施工三个月之后,另外,更不能为了调配施工性,加入过多的引气类添加剂,这样会大大降低砂浆的抗压强度和拉伸粘接强度;根据修补砂浆强度的要求,对砂子粗细也有要求,砂浆抗压强度越高,砂子要求越粗,级配要求越严格。调好砂子级配、做好配方的灰砂比、合理利用添加剂是做好立面修补砂浆的基础。
其二,另一个热点是地面快速修补砂浆,人们追求两个小时达到20兆帕的抗压强度,实现修补两个小时后通车的目的,其实这是抢修概念,这个配方更加复杂,从原材料的选择到施工技术更要谨慎,80%的人失败在了施工阶段,做好施工是地面修补砂浆成功的关键。
如果达到修补两个小时之后通车,配方当中要大量使用双快水泥,达到快硬快凝的目的,使用水泥缓凝剂来调节修补砂浆的施工开放时间,一般来讲,把施工开放时间调到30分钟比较合理,既解决了砂浆快速上强度的问题,又解决了施工开放时间问题;如果大量使用双快水泥,会导致后期砂浆强度倒缩问题,如果是抢修工程,没有异议,如果正常快速修补,应该把普通硅酸盐水泥作为主要胶凝材料,加入少量双快水泥,来调整砂浆的早强,这样既解决了砂浆早强的问题,又解决了砂浆后期倒缩问题。
一般来讲,如果正常快速修补,工程结束后三天,砂浆结构基本定型,可以通车,如果短时间内通车,会缩短修补砂浆的寿命;所以,要控制好修补砂浆上强度的速度至关重要,无限度追求砂浆快硬快凝是错误的理念。
(六)补砂浆的施工方法
首先,选择风和日丽的天气进行修补工作,避免刮风、下雨、高温、低温天气进行修补工程,气候因素是影响修补砂浆施工的一个重要因素,施工单位负责人要根据当地的气候条件,选择适当的时间,对地面、或者墙面进行修补,避免因不良的环境因素导致修补结果不理想。
清理修补基层,清理掉浮砂,浮尘,松动的砂石,如果修补界面强度不够,要对界面进行固化处理,增加基层的强度,避免基层强度过低,而导致修补层脱层问题;如果修补界面比较光滑,必须对基层进行拉毛处理,增加界面的粗糙度,提高修补砂浆与界面的粘接拉伸强度;
用高压水枪冲洗修补界面,彻底清除界面的浮砂、浮沉,并起到阴湿界面,清理基层气泡的作用。
对坑、洞、缝进行粗修补,达到修补界面基本平整,为正式修补做好准备工作;打界面剂要均匀,最好使用渗透、成膜混合型界面剂,既要起到提高基层强度的作用,又要成膜,封住基层的气泡,保证修补砂浆表面观感好;界面剂打过之后,避免上人,正式施工之前,再打一次界面剂,如果打完界面剂之后,当天没有施工,第二天施工之前,要再打一次界面剂。
搅拌砂浆,要准确加水,流动度要达到国家修补砂浆流动度要求;要有充分的时间把砂浆搅拌均匀,一般来讲,要搅拌到3分钟为佳,最科学的搅拌方式是2+1搅拌,先搅拌2分钟,停顿1分钟,再搅拌1分钟,这样,能够把修补砂浆搅拌好,防止砂浆泌水;最好由2个工人同时打料,1个工人倒料,一个工人刮平,配合默契,防止两桶料之间出现裂纹;使用消泡滚消泡,在两桶料接茬处要来回滚动,砂浆凝结后,方可上人;一般来讲,修补砂浆要分格施工,这样施工人员在施工过程中不能休息,直到修完一个隔断,才能休息,保证修补面层的一致性;施工结束后,进行贴膜养护,如果不贴膜,就要加强打水养护,施工后的前七天,养护特别重要,养护时间越晚,效果越差,最好使用渗透型乳液进行养护,如果效果不好,使用专业养护液进行养护 ,工程结束后,如果没有特殊情况,七天后通车,效果最佳。
(七)做好修补砂浆的注意事项
1. 修补砂浆技术在国内推广时间不长,行业经验不足,特别是国内的情况比较复杂,掌握这项修补技术需要一个理解、消化的过程,配方经验和施工经验是逐步积累起来的,类似一个人的成长过程,必须经历磨难。
2. 技术人员要去施工现场,根据施工现场的情况、根据修补的厚度、修补地区的环境因素、施工方式,来设计修补砂浆配方的配合比,一种标准修补砂浆配方打天下,肯定不会成功,技术人员能够亲临一线,指导修补砂浆的施工,这是成功的基础。
3. 因为修补砂浆面临的环境非常复杂,实验室做修补砂浆试块,一定要分为标准养护和自然养护两种,标准养护适用于学术交流,对照国家标准;而自然养护的数据用来指导当地的施工。一些技术人员在标准条件下,配方做的很好,到了施工现场就出问题,理论和实践结合不起来。
4. 修补砂浆配方当中,双快水泥的加量不会固定,要根据气温条件进行调整,如果温度高,双快水泥少加,如果气温低,双快水泥多加,修补砂浆的施工开放时间控制在30分钟左右比较科学。
5. 有很多客户对修补砂浆的表层强度有要求,所以,要正确使用硅灰,质量好的硅灰可以大大提高修补砂浆的表层强度和耐磨度,要根据客户的要求调整配方。
6. 在冬季结冰的地区,由于下雪,中午雪融化后,渗入修补砂浆中,晚上气温降低,砂浆层结冰,第二天,气温升高,修补砂浆层融化,这样反复多次,修补界面很快崩溃,因此,修补砂浆配方当中应该加入防水胶粉,增加砂浆防水性能、抗冻融性能,避免北方地区,修补工程做完之后,经过一个冬季,修补砂浆层起皮、开裂、起砂,修补工程失败。
7. 每一批修补砂浆,实验室要做加水量实验,工地上要严格按照厂家提供的加水量施工,如果多加水,导致砂子沉降,砂浆泌水,整个修补体系崩溃。
8. 修补砂浆开始推广之初,价格比较合理,大家把注意力放在做好砂浆质量、施工质量上面,但是,随着修补砂浆的普及,市场竞争加剧,产品价格不断下降,最终会导致产品质量的降低,把新兴的修补行业扼杀在摇篮之中,是非常可怕的事情,希望大家把握好修补砂浆质量底线。