膨润土在干混砂浆中的应用探讨 Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ ｏｎ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｂｅｎｔｏｎｉｔｅ ｉｎ ｄｒｙ－ｍｉｘｅｄ ｍｏｒｔａｒ 宋达坤（龙门县建筑工程质量检测中心，广东惠州５１ ６８００） 摘要：随着人们对环保及建筑质量的要求不断提高，人们越来越重视干混砂浆的推广。在干混砂浆的使用和推广中， 添加剂对干混砂浆的性能有重要影响。利用膨润土和触变润滑剂作为干混砂浆添加荆，研究对比了不同添加剂对干混砂浆 性能的影响。结果表明利用膨润土作为添加剂的干混砂浆，其力学性能、浆体性能完全符合国家规定的相关标准，并初步 证明钠基膨润土取代触变润滑剂是完全可能的。 关键词：干混砂浆；膨润土；触变润滑剂；力学性能；浆体性 Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｐｅｏｐｌｅ ｏｎ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｑｕａｌｉｔｙ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｃｏｎｔｉｎｕｅ ｔＯ ｉｎｃｒｅａｓｅ，ｔｈｅｒｅ ｉｓ ｇｒｏｗｉｎｇ ｅｍｐｈａｓｉｓ ｏｎ ｔｈｅ ｐｒｏｍｏｔｉｏｎ ｏｆ ｄｒｙ—ｍｉｘｅｄ ｍｏｒｔａｒ．Ｔｈｅ ａｄｄｉｔｉｖｅ ｈａｓ ａ ｓｉｇｎｉｉｆｃａｎｔ ｉｍｐａｃｔ ｏｎ ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｄｒｙ— ｍｉｘｅｄ ｍｏｒｔａｒ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｔｈｅ ｕｓｅ ｏｆ ｂｅｎｔｏｎｉｔｅ ａｎｄ ｔｈｉｘｏｔｒｏｐｉｃ ｌｕｂｒｉｃａｎｔ ａｓ ａｄｄｉｔｉｖｅ ｏｆ ｄｒｙ—ｍｉｘｅｄ ｍｏｒｔａｒ，ａｎｄ ｓｔｕｄｙ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ａｄｄｉｔｉｖｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ｄｒｙ—ｍｉｘｅｄ ｍｏｒｔａｒ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｈｔｅ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ａｎｄ ｓｌｕｒｒｙ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｍｏｒｔａｒ ｆｕｕｙ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｓｔａｎｄａｒｄｓ ｓｅｔ ｂｙ ｔｈｅ ｓｔａｔｅ，ａｎｄ ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙ ｐｒｏｖｅ ｔｈａｔ ｓｏ￣ｕｍ ｂａｓｅ ｂｅｎｔｏｎｉｔｅ ｒｅｐｌａｃｅ ｔｈｉｘｏｔｒｏｐｉｃ ｌｕｂｒｉｃａｎｔ ｉｓ ｐｏｓｓｉｂｌｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｄｒｙ—ｍｉｘｅｄ ｍｏｒｔａｒ；ｂｅｎｔｏｎｉｔｅ；ｔｈｉｘｏｔｒｏｐｉｃ ｌｕｂｒｉｃａｎｔ；ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ；ｓｌｕｒｒｙ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ 中图分类号：ＴＵ５０２文献标识码：Ｂ文章编号：１００３—８９６５（２０１６）０３－００４８－０３ 干混砂浆又称干粉砂浆、干拌砂浆、千砂浆（ｄｒｙ 为主的称为钠基膨润土。 ｍｉｘｅｄ ｍｏｒｔａｒ），指将水泥、砂、矿物掺和料和功能性添 为了使干粉砂浆更好的在我国大面积推广，就必须降 加剂按一定比例，在专业生产厂于干燥状态下均匀拌制， 低外加剂的成本。本文探讨了膨润土替代触变润滑剂在干 混合成的一种颗粒状或粉状混合物，然后以干粉包装或散 混砂浆中应用的可能性，为能够低成本的生产干混砂浆做 装的形式运至工地，按规定比例加水拌和后即可直接使用 一些基础性实验。 的砂浆材料。随着人们对环保及建筑质量的要求不断提 高，人们越来越重视干混砂浆的推广。同时干混砂浆的关 实验原材料与实验方法 键——添加剂 。 。，也得到了同步发展。我国砂浆添加剂 研究与应用已取得一定的进展，但与添加剂发展成熟的国 １．１实验原材料 家相比较，还有很大差距 。 １．１．１膨润土 膨润土的矿物主要成分是蒙脱石，蒙脱石的晶体化学 实验使用了来自绵阳市塔山龙云力膨润土厂生产的工 式为：ＥＸ（Ｈ２Ｏ）ｎ｛（ＡＩ２－ＸＭｇｘ）２【（Ｓｉ，ＡＩ）４０１ ＯＩ（Ｈ２Ｏ））。膨润土 业钠基膨润土、绵阳市三台县的原矿钙基膨润土和吉林省 具有良好的防水性、粘结性、膨胀性、胶体分散性、悬浮性、 九台市的原矿钠基膨润土。三种膨润土的化学成分分析见 吸附性、催化活性、触变性和阳离子交换性等 。根据蒙 表１。 脱石晶层表面吸附离子的种类不同，膨润土主要分为钙基、 １．１．２触变润滑剂 钠基土：以吸附Ｃａｚ＋为主的称为钙基膨润土：以吸附Ｎａ 实验使用了由德国南方化学公司生产的 表１膨润土化学成分（％） ｓｉｏ２ ＡＩ２Ｏ３ Ｆｅ２Ｏ３ ＭｇＯ Ｃａ０ Ｎａ２０ Ｋ２０ 工业钠基膨润土 ７４．２３ １４．８６ １．８６ ２．６ １．９ １．Ｏ６ １．５５ 原矿钙基膨润土 ６１ ４２ １６ ９３ ５．３３ ４．３ ２．７９ Ｏ Ｏ６ ０．３３ 原矿钠基膨润土 ６６．６５ １４ ９１ ２．３５ ２ ２．１５ ６．１８ ０ ２９ 表２触变润滑剂化学成分（％） 触变润滑剂种类 ＳｉＯ２ Ａｌ２０３ Ｆｅ２Ｏ３ ＭｇＯ Ｃａ０ Ｎａ２０ Ｋ２０ ６０２ ５９．３４ １７．７７ ５．５６ ３ ４２ ３．８６ ２ ６ ０．４８ ＥＸＭ９８７ ５８．７５ １４．７５ ４．２２ ４．３９ ２．５４ ６．４１ ０．３１ ＭＦ ５８．Ｏ８ １６．４１ ５ ３．８５ ３．３２ ５．８５ １．０２ Ｂ１４９０ ２７．６ ７ １８ ２．５４ １ ８４ ０．９７ ８７．４２ ０ １５ Ｏｐｔｉｂｅｎｔ Ｂ１４９０、ＥＸＭ９８７、ＭＦ和６０２触变润滑剂，这 触变润滑剂和膨润土作为干混砂浆的添加剂。分别测量添 些润滑剂是为适应建筑工业要求而开发出来的片状硅酸盐 类流变添加剂，其主要成分为蒙脱石。添加了Ｏｐｔｉｂｅｎｔ。 加不同种类添加剂砂浆的力学性能（抗压抗折强度和粘结 强度）、砂浆稠度、防水性能（卡斯通管数值）。相同钠 含量的各外加剂的用量见表４。 的干粉砂浆能获得润滑性并提高触变性、抗流挂性、抗沉 淀性和防水性。触变润滑剂的化学成分分析见表２。 １．１．３水泥 １＿２．２实验性能的测定 针对第一组和第二组实验，参照ＪＧＪｆｌ７０—２００９《建 筑砂浆基本性能试验方法标准》提供的方法，测试其抗压 强度、抗折强度和稠度；按照ＪＧ １４９—２００３《膨胀聚苯 板薄抹灰外墙外保温系统》的规定，测试干混砂浆粘结强 实验用来自惠州市塔牌水泥有限公司生产的４２．５Ｒ普 通硅酸盐水泥。 １．１．４石英砂 实验用来自广东半岛石英砂厂生产的普通石英砂 （４０—７０目）和（７Ｏ一１４０目】。 度 参照ＪＣ／Ｔ５４７—２００５《陶瓷墙地砖胶粘剂＞附表Ａ卡 斯通管的规定，分别进行第一组和第二组干混砂浆表层砂 浆吸水量的测试。 １．１－５可再分散乳胶粉 实验使用来自德国瓦克化学品公司生产的 ＶＩＮＮＡＰＡＳ。可再分散乳胶粉，牌号为５０４４Ｎ。 １．１．６纤维素醚 ２实验结果与分析 ２．１力学性能 ２．１．１添加剂对砂浆强度的影响 实验分别测试了同质量和同钠含量添加剂的砂浆７ｄ 实验用来自德国瓦克公司的甲基羟乙基纤维素醚，牌 号为Ｔｙｌｏｓｅ ＭＨ６００００１ Ｐ６。 １．１．７木质纤维 实验用来自德国ＪＲＳ的木质纤维，牌号为ＺＺＣ５００。 和２８ｄ强度，分别如图１和图２所示。 一一在干粉料中添加０，１％一０．３％的ＡＲＢＯＣＥＬ。木质纤维可 以获得产品的纤维增强效果和增稠作用；提高触变性、抗 流挂性和稳定性；增强抗收缩和抗开裂性能；延长操作时 间。 ７ｄ抗 ７ｄ ＋２８ｄ Ⅸ 十２８ｄ抗折 １．２实验方法 ２ 一 １．２．１实验方案 。 以防水抗裂砂浆为基准进行干混砂浆配方设计，干混 砂浆具体配方如表３。 表３千混砂浆配方 原料 ４２．５Ｒ普通水泥 ６０２ Ｅ］￣１９８７ 盯 盯Ｂ１４９０取矿钙囊碌矿钠基工业 基 漆加荆 取矿钙囊碌矿钠基工业 基 一… 图１同质量添加剂砂浆７ｄ和２８ｄ强度 一７ｄ ７ｄ 配比（ｇ） ２８０．ＯＯ 一∞——＼．．—＋／／ ２８ｄ 折 ＋２８ｄ抗 蚕。— 碟 ４ ——————．．——／ 普通石英砂（７０—１４０目） 普通石英砂（４０—７０目） 纤维素醚Ｔｙｌｏｓｅ ＭＨ６００００１ Ｐ６ ＶｌＮＮＡＰＡＳ。可再分散乳胶粉５０４４Ｎ ３５０．０Ｏ ３４１．００ ２．００ ２３０Ｏ ．＿ｒ—— ———·——————， ——————·—————＾．． 。 ６０２ Ｅ￣Ｍ＇９８７ 盯 盯Ｂｔ４９０量矿舳基 工业饷基工业饷基 添加荆 木质纤维ＺＺＣ５００ ２．ＯＯ 图２同钠含量添加剂砂浆７ｄ和２８ｄ强度 从图１可以看到，添加同质量膨润土的干混砂浆与添 加同质量触变润滑剂的干混砂浆的强度差别不大。完全符 合国家关于干混砂浆强度规定的标准。从图２可以看出， 加入同钠含量不同种类添加剂的干混砂浆的抗折强度几乎 触变润滑剂或膨润土 合计 ２．００ １０００ 第一组实验：在其它外加剂相同含量的条件下，选用 同质量（占０＿２％）不同种类的触变润滑剂和膨润土作为 干混砂浆的添加剂。分别测量添加不同种类添加剂砂浆的 力学性能（抗压抗折强度和粘结强度）、砂浆稠度、防水 性能（卡斯通管数值）。 第二组实验：在其它外加剂相同含量的条件下，以触 变润滑剂Ｅ×Ｍ９８７的钠含量为标准，称取相同钠含量的 没有差别，但抗压强度存在差别。比较７ｄ和２８ｄ强度发现， 添加各类添加剂砂浆强度发展情况基本相同。 ２．１．２添加剂对砂浆粘结强度的影响 实验分析了同质量添加剂和同钠含量添加剂对砂浆粘 结强度的影响。分析比较如图３、图４所示。 表４同钠含量时各外加剂的用量（以ＥＸＭ９８７为标准） ￣Ｊ ＥＸＭ９８７（触变润滑剂６０２ 触变润滑剂ＭＦ 触变润滑剂Ｂ１４９０ 原矿钙基膨润土 工业钠基膨润土 原矿钠基膨润土 ２．００ｇ Ｊ ４＿９３ｇ ｌ ２，１９ｇ １ ０．１５ｇ Ｉ ２１３．６６ｇ Ｉ １２．０９ｇ Ｉ ２．０７ｇ Ｊ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ｛吕 眈 明｝｝｝ 譬 蜊 瞬 好 撂 ６０２ Ｅｘ姻８７ ＭＦ Ｂ“９０ 原矿钙基原矿钠基工业钠基添加剂 图３同质量添加剂砂浆粘结强度 皇 、一 魑 姆 耀 ６。２ Ｅ】（１Ｉ９８７ ＾ｌＦ Ｂｌ４９０豫矿钠基工业钠基 添加荆 图４同钠含量添加剂砂浆粘结强度 由图３可以得出：相同质量添加剂的砂浆在自然条件 下养护１４ｄ后，添加同质量膨润土和触变润滑剂的砂浆粘 结强度差别较小。完全符合国家关于干混砂浆粘结强度规 定的标准。从图３也可以看出添加膨润土的干混砂浆粘结 强度相对较低，其原因可能是膨润土矿物中含有杂质导致 ＳｊＯ，的含量高影响了其粘结强度。 ６０２ ＥｘＭ９８７ 肝 Ｂ】４９ｏ原矿钙基原矿钠基工业钠基 添加剂 图５同质量添加剂砂浆稠度 ８ ２ ８ １ ０ ９ 释７ ０ ７·７ ７．６ ６０２ ＥＸＭ９８７ 肝 Ｂ１４９０ 原矿钠基 工业钠基添加剂 图６同钠含量添加剂砂浆稠度 由图４可以得出：相同钠含量添加剂的砂浆在自然条 件下养护１４ｄ后，添加膨润土和添加触变润滑剂的砂浆粘 结强度无太大差别，且符合国家关于干混砂浆粘结强度规 定的标准。从实验数据可以看出，由于钠基含量决定了粘 结强度的大小，相同钠含量的膨润土干混砂浆粘结强度没 有出现下降，甚至略有升高。 ５０ ２．２物理性能 实验分析了同质量和同钠含量的添加剂对砂浆稠度的 ８ ８ ８ ７ 器 ７ ７ ７ ６ ４ ２ ８ ８ ６ ４ ２ 影响。分析比较如图５、图６所示。 实验数据分析可以得出：膨润土干混砂浆和触变润滑 剂干混砂浆的稠度虽然存在差别，但是完全符合国家关于 干混砂浆稠度规定的标准。 ２．３防水性能 将试件养护１４ｄ后，测试了同钠含量添加剂的干混砂 浆的表层吸水量（卡斯通管法），其结果如图７所示。 １ ６ ０分钟 １ ４ ＝／＾、／— 一 盼钟 ０ ．．．１ ｓ 嘤０ ０ 盎 ０ ２ ０ ６ｏ２ ＥｘＨ９８７ ＭＦ Ｂ１４９ｏ 原矿钙基厦矿钠基工业钠基 漆加剂 图７同钠含量添加剂砂浆吸水量 实验数据分析可得：同钠含量的膨润土干混砂浆和触 变润滑剂干混砂浆的表层吸水量差别小，反应了钠基在干 混砂浆中起到防水作用。并且砂浆表层吸水量完全符合国 家关于干混砂浆表层吸水量规定的标准。 ３结语 １）干混砂浆添加相同钠含量的膨润土和触变润滑剂， 其力学性能和物理性能都达到国家的标准，并且具有相同 效果的防水性。 ２）对不同添加剂的干混砂浆进行实验分析，初步证 明钠基膨润土取代触变润滑剂是完全可能的。 参考文献 【１】周美茹，张文会．外加剂对干混砂浆性能的影响 ＵＪ＿混凝土，２００７，０６：７１—７３． ［２】黄翠华．干混砂浆外加剂ＩＴ］．化学建材，２００６，０５：４７－ ４９． 【３】郑权．中国干混砂浆发展现状、问题与展望【Ａ１．中 国建筑业协会材料分会预拌砂浆推广委员会．２００６第二届 中国国际建筑干混砂浆生产应用技术研讨会论文集【ｃ】．中 国建筑业协会材料分会预拌砂浆推广委员会：，２００６：７． ［４１崔学奇，吕宪俊，周国华．膨润土的性能及其应用 中国非金属矿工业导－７：４，２０００，０２：６—９．
