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2020预拌砂浆技术发展的深度思考(二)
来源: | 作者:fangdakang | 发布时间: 2020-12-24 | 587 次浏览 | 分享到:

山东方达康工业纤维素有限公司

方达康砂浆技术研究院

 

冯文利

 

时间如白驹过隙,转眼即逝,2020年即将过去,时间过得飞快,很多人都这么说;世界疫情、美国大选、中东战火、南海风云、台海危机,整个世界不安稳,吃瓜群众眼花缭乱,无所适从;今天的世界太精彩,变化快,很无奈;世界笼罩在经济衰退的阴影之中,世界各国压力山大,中国率先控制住疫情,经济复苏,秩序井然,社会安定,人民安居乐业,国内风景独好。

 

预拌砂浆行业迅猛发展,中国人不缺乏创造力,新技术、新产品、新工艺、新模式层出不穷,让人眼花缭乱,一不小心,就要落后于时代;下半年,砂浆学术大会犹如排山倒海之势席卷而来,人们忙于充电、学习、提高,对知识孜孜不倦的追求已成为常态,难能可贵的是一些企业老板也加入到充电队伍中,这是行业幸事,行业的希望;如果一个企业没有核心技术、没有技术实力,再不注意学习,就没有可持续发展的动力。

 

国内一直疫情不断,人们紧张的弦一直没有松弛下来,却挡不住大家的工作热情企业迅速开工、开产;由于建筑行业的冬天已经来临,房地产降价,房子滞销,导致整个建筑行业链运行不畅,资金短缺成为行业的通病,行业内企业家度日如年,苦苦支撑,真的不容易;日子好过也罢,不好过也罢,总要坚持下去。

 

冬天来了,春天就不会遥远,希望在前头,信心是关键,发展的过程就是一个磨练的过程,凤凰涅槃,浴火重生。今天,老冯到云南建科院授课,顺便到无量山樱花谷拍摄樱花,看到了漫山遍野盛开的樱花树,春天真的快来了。

 

老冯春节过后,克服重重困难,行走在大江南北、长城内外,为客户传授砂子级配分析技术、砂浆配方设计技术、解决砂浆生产、应用过程中遇到的问题、培训砂浆实验室技术人员,一年下来,忙得不亦乐乎,生活、工作感到特别充实;今年又招收了不少徒弟,其中,有很多企业老板,大家学习砂浆技术积极性高涨,这是行业的希望,老冯甚感欣慰,要让更多的人掌握先进的砂浆知识,提高整体技术水平,才能促进行业的健康发展。

 

202116日,中国散协年会在山城重庆举办,届时,砂浆行业同仁欢聚一堂,畅谈行业前景、交流砂浆技术,迎来一个令人激动的行业盛会;今天接到中国散协孙岩副理事长的电话通知,让老冯写一篇关于全年砂浆行业的技术总结报告,供大会同仁研讨;老冯每天不敢懈怠,行走于砂浆行业生产、应用一线,第一手材料特别详实、丰富,无奈水平有限,总结有不足之处,希望大家不吝赐教。

 

(一) 冯氏砂子级配分析技术得到了广泛传播、应用

 

预拌砂浆的组成包括水泥、砂子、粉煤灰、添加剂,其中,砂子是砂浆的骨料,在砂浆组分中起到重要作用;砂子级配是否合理,对砂浆内在质量和施工性影响很大,砂浆技术人员已经认识到砂子级配的重要性。

 

老冯经过多年不懈的努力,解析了砂子级配规律,并成功应用于砂浆配方设计当中,这种技术在国内砂浆行业广泛传播,砂子级配分析技术对提高砂浆质量起到了重要作用;老冯多次在国内砂浆学习班上,讲解砂子级配原理、解析砂子级配分析技术,得到了大家的认可;全国有很多技术人员向方达康学习这项技术,大大提高了砂浆技术水平。

 

500克有代表性的砂子,在实验室做筛分,得出一组筛分数据;2.36mm数值大小决定砂浆体系的抗压强度,这个数值在20-80克之间波动,如果数值大,砂浆的抗压强度高,低则砂浆抗压强度低,这个值越大,制砂效率越高,石粉含量越低,成本越低,真正的砂浆技术高手,善于调高2.36mm这个值;1.18mm数值决定砂浆体系的开裂情况,如果这个值控制在90-120克之间,砂浆不容易开裂,偏大、偏小容易开裂,老冯调配砂浆的抗裂性主要调整这个数值;0.63mm控制砂浆下垂程度,如果这个值偏小,也就是砂浆技术人员称为“哑铃状结构”的级配,会导致砂浆缓慢下垂,造成横向开裂、空鼓;如果0.63mm0.315两个值加起来达到200克,达到整个砂子含量的40%,就可以使用;0.15mm这个值控制砂浆体系的润滑度,在砂浆体系中起到微滚珠效应;0.15mm以下,天然砂视为含土量,普通砂浆控制在25以内,特种砂浆控制在5以内,如果是机制砂,视为石粉,正常砂浆配方中,石粉的含量控制在40-80克之间,实际生产过程中,应该注意石粉中的含土量,利用亚甲蓝法来测定,只有经常使用这种方法测定含土量,手法娴熟,才能测得准。

 

利用砂子级配调整,可以解决许多实际问题,通过提高2.36mm值,提高砂浆抗压强度;调整1.18mm值来防止砂浆开裂;调整0.15mm值来调节砂浆的流动度。

 

湖南瑞吉达是中国散协的机械化施工示范中心,长期从事机械化施工,瑞吉达掌握了砂子级配技术,使用机制砂得心应手,发明了很多施工专利,成为国内机喷施工的典范,并主导编制砂浆机械化施工规范。

 

 

(二) 机制砂制砂技术得到了空前重视

 

为了保护生态环境,国家实行了天然砂“禁采”政策,市场上天然砂的供应量下降,价格节节攀升,导致建筑材料成本升高,建筑行业用砂问题突显出来,寻找新的砂源成为当务之急。

 

正是在这种大背景下,各地的机制砂得到了广泛的开发与应用;过去,国内普遍使用粗糙式破碎设备,主要供给商砼站石子;产生的砂子,也叫石屑,没有整形,棱角比较多,石粉含量大,级配呈现哑铃状结构,这种砂子用于砌筑砂浆、地坪砂浆还可以,如果用于抹灰砂浆,砂浆上墙后,不好收光、容易出现划痕,因此,机制砂整形成为主要问题。老冯在四川古蔺县调砂浆配方时,曾经遇到这种砂子,令调方者头痛。

 

现在国内有很多制砂机生产厂家,可以选配砂子整形设备,经过整形的机制砂,圆度系数已经接近于天然砂,机制砂不但能用于抹灰砂浆,也可通过分级,用于特种砂浆,解决了行业的用砂问题。

 

通过制砂过程,我们希望得到级配合理、石粉含量适中的机制砂,所以,对制砂工艺就要严格控制。石子的选择,要考虑石子粒径大小、强度、含水率,这些因素都影响砂子的级配和砂子石粉含量,影响制砂质量。

 

制砂过程中要考虑喂料技术,石子要有级配,用不同粒径的石子混合起来进行喂料,得到合理级配的机制砂,这样制砂的耗电量低,砂子的利用率高,大大降低生产成本,增加产品的市场竞争力。

 

随着科学技术的进步,制砂设备也在不断升级、换代,除了制砂的核心设备不断完善外,工艺流程也在不断革新。制砂机上的筛网,从两片、四片到现在的六片,通过最后一道筛网的选型,可以调整砂子的级配,控制石粉含量;老冯为很多制砂企业提供这项技术,降低了生产成本,提高了砂子质量,这项技术在国内已经普遍使用。

 

(三) 机制砂、建筑垃圾细骨料、尾矿砂应用技术探讨

 

机制砂在预拌砂浆中的应用,由于石子性质差异,造成机制砂的性质不同,例如,级配、强度、圆度系数、吸水率、石粉粘度等等,要根据机制砂的特性调整砂浆配方;石灰岩机制砂石粉发粘,鹅卵石机制砂石粉发散,石灰岩机制砂慢吸水,而玄武岩、花岗岩慢吸水的情况要轻一些,因此,不同机制砂调整配方手法不同,这些经验需要技术员在日常的工作中,不断积累、不断总结、灵活运用,要把砂浆的施工性调出来。

 

抹灰工经常反映机制砂太粗,只能大量使用细砂,导致砂子成本高,砂浆价格没有竞争力;真正的砂浆高手善于使用中砂里面的粗砂,也就是2.36mm这个值达到80克以上,这个值越大,砂浆的抗压强度越高,砂浆上墙后不易空鼓,希望资深技术员挑战到100这个高度。

 

制砂过程中产生大量石粉,出售不值钱,导致制砂成本高,企业家希望在砂浆配方当中大量使用石粉,大量使用石粉造成砂浆加水量大、容易开裂;石粉越多,比表面积越大,需要更多的胶凝材料包裹,否则,容易导致砂浆层外硬内酥,半年后容易空鼓;使用大量石粉,砂浆粉料过大,有些企业不加粉煤灰,导致砂浆和基层有效粘接面积过小,造成后期空鼓。大家要注意,石灰岩石粉发粘,鹅卵石石粉发散,在设计配方过程中要注意调整,满足大工对施工性的要求。

 

一些地区的石灰岩中氧化钙含量较高,在砂浆配比中可以不加粉煤灰,砂浆强度、粘接力都能达到指标,但是一定要注意,一旦使用正常的机制砂之后,要及时调整配方,避免引起不必要的质量事故。

 

由于国家鼓励固废材料的应用,今年,建筑垃圾细骨料、尾矿砂在预拌砂浆中得到了广泛的应用。建筑垃圾、尾矿砂属于机制砂范畴,和正常的机制砂性质有所不同,大家在使用时要注意调整。建筑垃圾细骨料,孔隙率高、吸水量大、含土量大、强度变量大,技术员要根据细骨料的变化而及时调整配方。

 

尾矿砂来自不同的矿山,性质不同、材质不同,要根据具体情况进行水洗、烘干、分级,可以用于普通砂浆、特种砂浆中;今年全国已经召开了多次固废利用技术大会,可以看出国家对固废的重视程度;今年到方达康砂浆技术研究院学习尾矿砂应用技术的客户非常多,可以预见,尾矿砂将由原来的固废变成软黄金。

 

(四) 预拌砂浆配方设计四步法

 

砂浆技术人员最为关心的是砂浆配方设计问题,老冯经过多年实践认为,预拌砂浆配方不是固定的,是随着地材的变化、环境的变化、施工方式的变化、施工人员的习惯而进行调整;在砂浆企业或者在砂浆学术大会上,很多技术人员向老冯要砂浆配方,其实,老冯根本没有固定配方,只有看到原材的情况时,才能设计出合理的配方;如果在砂浆实验室,和老冯一起做上一天实验,就知道,任何一个因素的变化,都会导致砂浆状态的变化;使用一个固定配方,企业肯定做不大,不可能适应市场的变化。

 

老冯到砂浆企业调砂浆配方,首先要了解砂子的情况,使用什么材质的砂子,例如,是石灰岩机制砂、鹅卵石机制砂、玄武岩机制砂、花岗岩机制砂等;实验室技术人员测定砂子的级配,注意砂样要有代表性,这一步要认真去做;根据砂子级配情况,如果有可能调整级配,就调整级配,如果就是一种砂子,就根据这种砂子的级配情况,来设计砂浆配方,这一步是设计砂浆的骨架,是设计配方步骤中最为关键的一部分。

 

第二步是设计砂浆的灰砂比,不管砂子的级配合理与否,砂子的孔隙率是不同的,要根据砂子级配情况,来确定砂浆的灰砂比,砂子级配越好,孔隙率越低,砂子的级配越差,孔隙率越高;砂子的孔隙率和砂子的比表面积交叉点,就是最理想的级配,这种级配,需要的胶凝材料最少,砂浆内在品质最高;一般来讲,预拌砂浆的含粉量在25-35%之间,在这个范围内调整砂浆含粉量;粉料正好把砂子的孔隙率填满,这个时候的灰砂比最佳,调出的砂浆不黏刀,施工性良好,砂浆上墙后,不空鼓、不开裂。

 

第三步是确定水泥和粉煤灰的比例,如果在预拌砂浆中,水泥和粉煤灰都算为胶凝材料,胶凝材料在定值的情况下,粉煤灰的量增加,砂浆强度降低,观感变好,而透气性变差,容易空鼓;如果水泥量不断增加,减少粉煤灰的量,砂浆层强度增加,透气性增加,不易空鼓,观感变差;所以,技术员必须根据实际情况,调整配方,达到指标平衡。

 

第四步,根据前面三步的情况,通过加入不同种类的添加剂来弥补配方的缺陷;添加剂少加,达不到有效剂量,如果多加,添加剂质量过剩,要科学使用添加剂。

 

(五) 预拌砂浆生产、运输、搅拌过程中的品控技术

 

砂浆的品控技术是预拌砂浆的核心技术,老冯到砂浆企业指导工作,大家一般要求讲解砂浆的品控技术,对砂浆企业核心管理人员、技术人员进行全员培训,提高整体的管理能力和技术水平。

 

原材料的质量控制,其一:胶凝材料水泥的控制,预拌砂浆建议使用425PO水泥,砂浆企业和当地比较正规的水泥厂合作,确保水泥质量的稳定性;除了冬季,最好不要选择早强水泥,容易导致空鼓;运输水泥最好使用水泥专用运输车,防止水泥中掺入其它物料,降低水泥性能;不同厂家的水泥、或者同一个厂家不同型号的水泥不建议混用;水泥不要存放时间过长,避免强度损失过大,影响砂浆质量。

 

其二:使用二级粉煤灰,尽量使用原灰,不建议使用研磨灰;粉煤灰发黄、发白、发褐,这样的粉煤灰是高钙灰,要控制使用量,一吨砂浆中不要超过50公斤;称取200克粉煤灰,和100克水泥混合,加入70-80度温水,搅拌,如果产生浓烈的氨味,这样的粉煤灰尽量少用;称取200克粉煤灰,加入充足的水搅拌,如果表面有漂浮的黑油,尽量控制使用,漂浮物对砂浆添加剂产生不良影响。

 

实验室安排专人每天筛砂,并做详细的筛分记录,备查;技术员随时掌握砂子级配变化情况,根据砂子的级配变化调整配方,大部分砂浆的质量波动源于砂子的级配变化。

 

如果使用烘干砂,砂子的温度过高,会影响添加剂的性能发挥,加快水泥水化速度,导致砂浆出现质量问题,一般来讲,砂浆出厂温度应该控制在60度以下;如果砂浆持续高温,特别是炎热的夏天,就要随时调整添加剂种类,控制砂浆的凝结时间,避免砂浆凝结时间过快。

 

使用机制砂,砂仓尽量不要打空,砂子使用到一半时,要及时补砂,避免砂子离析;尽量选用带有防离析装置的砂仓;根据砂浆生产量,定期洗仓,防止“老虎机现象”的发生;及时调整搅拌叶和仓壁的间距,最好保持在5mm左右,避免间距过大,粉料有粘壁现象。

 

砂浆装车越快越不易离析;运输过程中,应避免急加油、急刹车;现场搅拌罐尽量使用大体积间歇式搅拌器,或大体积连续式搅拌器,像四川天府新区大面积使用“四川坤辰建筑机械有限公司”生产的大体积连续搅拌器,效果非常好,保证砂浆得到充分搅拌,满足抹灰工施工的要求。

 

(六) 预拌砂浆配方设计中的平衡理论

 

孔圣人的中庸之道,其精髓就是做事要达到最佳平衡状态,绝对不是中庸、老好人的概念,这是中国民族文化的精髓,是一种先进的哲学思想,后人要学习、应用这种智慧。

 

我们在设计预拌砂浆配方时,要注意运用平衡理论,也就是说,在调方过程中,不要过分追求一个指标的极限值,要把砂浆所有的指标做到一个平衡点,这就是平衡理论的精髓。

 

抹灰砂浆的强度不能太低,粘接力不够,容易空鼓;强度不能过高,收缩率太大,导致空鼓,因此,抹灰砂浆的强度适中为宜。水泥的比表面积不能过大,导致砂浆早强,容易开裂、空鼓,后期强度也上不去,遇到这种情况,要注意后期养护。

 

砂浆的保水不能太高,剪力墙不吸水,或者吸水率低,容易造成墙体和砂浆层中间形成水膜,如果水膜得不到快速吸收,造成后期空鼓;保水太低,砂浆水化不彻底,强度受影响;砂浆容重太高,砂浆层容易下垂,出现横向开裂,砂浆容重太低,气泡过多,强度受影响,砂浆层和基体有效粘接面积减少,容易导致空鼓。

 

砂浆配方中,粉煤灰少,观感不好,验收通不过;粉煤灰过多,观感好,透气性差,容易导致空鼓。砂浆配方中,胶凝材料太少,砂浆的柔韧性调不出来;胶凝材料过多,砂浆容易发粘,施工性不好。砂浆配方中,添加剂用少了,达不到有效浓度,不起作用;添加剂用多了,容易导致质量过剩。

 

(七) 规范化施工方法也是推广、使用预拌砂浆过程中的一个重要环节

 

俗话说,三分料,七分工,说明科学施工的重要性。老冯经过多年的实践与总结认为,要想做好预拌砂浆,施工过程是一个不可或缺的环节,对预拌砂浆企业来讲,做好售后服务,能够和施工单位进行无障碍沟通非常重要。

 

根据抹灰施工规范,施工前,要清理施工基层,并打好界面剂;界面剂属于特种砂浆,配方里面要加入足量的胶水,界面剂的强度和粘接力要高于抹灰砂浆,否则,界面剂容易被抹灰砂浆拉下来;施工前一天晚上,施工层面要打水润湿,每种墙体根据吸水率的高低,来决定打水量的多少,一般来讲剪力墙吸水率最低,加气砖墙吸水率最高。不同墙体之间,要挂钢丝网施工,钢丝网宽度不低于10CM,如果不同墙体之间存在高度差,需要粗找平之后,再挂网施工,否则,容易导致空鼓;抹灰顺序按照不吸水的墙体先施工,吸水率高的墙体后施工的原则,达到撮毛时间一致。

 

一般抹灰找平层需要达到2-3CM,分为两次施工,禁止一次性施工,底层要薄,阴阳角,混凝土梁必须认真涂抹、压实,和基层粘牢;底层初凝之后,进行第二遍施工,如果第一层没有初凝,就等于一次施工,导致砂浆层过厚,出现下垂式横裂。第二层初凝之后,开始撮毛,搓早了容易下垂式开裂,搓晚了容易导致隐藏性裂缝,验收时,打水之后,出现网格型裂纹。

 

落地灰的使用,落地灰马上使用是科学的,如果一个单元房子抹灰之后,落地灰已经初凝,这时的落地灰抹到哪里哪里空鼓、开裂、没有强度,因此,落地灰要及时的抹到踢脚线以下。现在工地上出现的质量事故,大部分由于落地灰不正确使用造成的,必须引起大家的重视。

 

现在的高层建筑非常多,春天风大,砂浆层失水过快,造成塑性开裂,砂浆不能充分水化,导致强度过低,所以,高层施工要打水养护;春、秋施工要注意保温养护,防止低温情况下,砂浆层水化不彻底,强度起不来;夏天,要注意施工温度,35°以上施工,砂浆中要加入缓凝剂,防止砂浆水化速度过快,导致收缩率大。

 

(八) 特种砂浆精细化调方技术解析

 

近年来,国内的特种砂浆得到了迅猛发展,在砂浆品类中所占权重越来越大,各地涌现出一批璀璨夺目的品牌企业,正是这些企业的努力,推动了特种砂浆高质量发展,像“信阳东骏建材科技有限公司”,通过几年努力,开发了几十种特种砂浆品种,发展速度之快,令人惊叹,成了中原大地上的一颗明珠,值得行业内的企业学习、借鉴。

 

技术员根据国家标准检测砂浆指标,很多特种砂浆的指标要求比较严格,一般厂家的技术水平很难达到;企业必须有健全的实验室,配备专业的技术人员,具有严密的实验设计思路,系统的数据积累,丰富的施工经验,才能做好特种砂浆。

 

流动类的砂浆,例如,灌浆料、自流平、压浆料、地面修补砂浆等,配方的难度是砂浆的流动度和悬浮性的平衡调整,大家知道,如果砂浆的流动性好,容易离析、泌水,如果悬浮性好,砂浆的流动性就不好,因此,原材料的批次变化,导致砂浆的流动性和悬浮性发生变化,所以,每个批次的配方需要微调,保证砂浆质量的稳定性。

 

凡是接触过自流平砂浆的人都知道,一个固定的自流平砂浆配方只能起到参考作用,配方当中一种材料的变化可以导致配方体系的崩溃;环境因素的变化也会引起砂浆质量的变化;不同的施工方式也会导致不同的施工结果。只有把实验室技术和施工技术密切结合起来,才能把砂浆体系做好。

 

对于高标号强度砂浆的调配,不要过分强调使用高强水泥、添加剂来调整强度,要重点考虑砂子的级配,通过合理的级配来提高砂浆的抗压强度;很多技术人员介绍,装配式建筑使用的套筒灌浆料,抗压强度达到C81时,强度很难再调上去,这个时候,砂子的级配和含土量的调整至关重要,如果把砂子处理好,C90的高强灌浆料也能做出来。

 

一般来讲,越是高难度的砂浆配方,成分越复杂,成本也越高;很多企业为了降低砂浆成本,不断简化配方,降低了砂浆的宽容度,在标准条件下,可能质量没有问题,环境条件发生变化时,出现质量问题;这就是一些企业,在实验室检测,砂浆质量合格,到工地施工时,经常出现问题的原因。

 

2020年,到方达康砂浆技术研究院交流砂浆配方技术的人员不断,大家遇到的问题是材料发生变化时,不懂怎么去调整配方;还有一些技术人员,过分依赖添加剂的作用,认为一切指标都可以通过添加剂来调整,添加剂是万能的,实际上这种理念是错误的,添加剂用少了不起作用,用多了会出现质量过剩,产生其它质量问题,建议大家科学、合理使用添加剂。

 

新年的钟声将要敲响,我们将要迎来2021年的第一缕曙光,新的一年,新气象、新高度、新思维、新理念、新潮流,总之,砂浆人要紧跟社会发展潮流,要顺势而为,不要逆水行舟,发挥企业的主观能动性,调动一切可以调动的力量,降低生产成本,提高产品质量,增加产品的市场竞争力,勇立行业发展的潮头。

 

随着国家发展策略的调整,走高质量发展路线已成定局,砂浆企业只有不断引进先进技术,整合不同的资源,生产出适合社会需求的产品,才能百尺竿头,再进一步,免遭被社会淘汰的风险。

 

新的一年,可能遇到的困难更多,世界不确定因素更复杂,经济发展变量更难把握,企业也许面临更加剧烈的行业洗牌,我们要有充分的心理准备,让暴风雨来的更猛烈一点吧,没有暴风雨的洗礼,就没有展翅高飞的雄鹰;没有经济危机的考验,企业也不会做大做强,不破不立,问题的关键还是要有强大的自信心,拥有战胜困难的决心和勇气。

 

新的一年,对砂浆行业来讲,技术发展可能更快,方达康研究院要投入更多的人力、物力、财力,加大技术研发力度,始终走在行业的前列,为砂浆企业保驾护航,不断提供新技术、新产品、新方案,保证行业的可持续发展,也欢迎各位同仁莅临方达康砂浆技术研究院交流砂浆技术,品茶论道,展望行业未来,为行业的健康发展做出自己的贡献。

 

2021年,希望和困难共存,前途是光明的,道路是曲折的;新的一年,在中国散协的领导下,大家联合起来,形成更加强大的力量,面对未来的挑战,你好、他好、我好,大家都好,方达康人和你风雨同行,笑傲征途。