纤维素醚和淀粉醚对干混砂浆性能的影响
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纤维素醚和淀粉醚是最常见的两种建筑砂浆外加 剂。纤维素醚是天然纤维素经过醚化反应得到的有脱水 葡萄糖的基本单元结构，是一种水溶性的高分子材料[5]， 在砂浆中通常起到润滑的作用。而且能够减小砂浆的稠 度值，改善砂浆的和易性，增大砂浆的保水率，降低砂浆 涂层开裂几率[6]。淀粉醚是由淀粉分子中的羟基与活性 物质反应生成的淀粉取代基醚，具有非常好的快速增稠 能力，极低的掺量即能达到很好的效果，在建筑砂浆中 通常和纤维素醚搭配使用[7-10]。
【关键词】纤维素醚；淀粉醚；干混砂浆
传统砂浆存在易泌水、易开裂、强度低等缺点，不容 易满足高品质建筑对砂浆质量的要求，而且在生产过程 中容易造成噪音和环境污染[1，2]。随着人们对建筑质量 以及生态环境要求的提高，综合性能更加优良的干混砂 浆得到更加广泛的推广应用 [3]。干混砂浆又称干粉砂 浆，是由胶凝材料、细骨料、外加剂按照一定的配合比例 均匀混合而成的半成品，以袋装或散装形式运到工地现 场加水拌合使用[4]。
1 实验
1.1 原材料
水 泥 ： 石 井 P·O42.5R 水 泥 ，标 准 稠 度 用 水 量 26.6%，基本物理力学性能见表 1。
密度 (g·cm-3)
3.13
表 1 水泥的基本物理力学性能
凝结时间(min) 抗压强度(MPa) 抗折强度(MPa)
初凝 终凝 3d
28d
3d
28d
181 232 31.2 52.3 5.3 7.9
SD3 0 0.07 87 2110 13.5 18.7 0.55
SX1 0.2 0 96 1760 14.5 20.2 0.87
SX2 0.4 0 92 1740 12.9 19.3 0.91
SX3 0.6 0 90 1750 12.6 17.6 0.82
国家标准 - - 90-100 -
- ≥15.0 ≥0.20
SX3-SD1 0.6 0.03 86 1760 11.1 17.6 0.85
SX3-SD2 0.6 0.05 85 1750 11.2 17.3 0.77
SX3-SD3 0.6 0.07 82 1750 10.6 16.2 0.73
国家标准 - - 90-100 -
- ≥15.0 ≥0.20
分析表 3 单掺外加剂试验结果，可以看出当单掺淀 粉醚时，随着淀粉醚掺量的增加，砂浆稠度较基准砂浆 不断降低，而砂浆的表观密度会会随着掺量的增加而不 断减小，但始终大于基准砂浆表观密度，砂浆 3d 和 28d 抗压强度会不断降低，且始终小于基准砂浆抗压强度， 而对于粘接强度这一指标来说，随着淀粉醚掺量增加， 粘接强度会先增加后减小，且始终大于基准砂浆值。单 掺纤维素醚时，随着纤维素醚的掺量在 0～0.6%增大， 砂浆稠度较基准砂浆不断减小，但不低于 90mm，保证砂 浆的良好施工性，而表观密度有较大的降低，同时 3d 和 28d 抗压强度都小于基准砂浆抗压强度，且随着掺量增 加而不断减小，而粘接强度有较大提高，当纤维素醚掺 量为 0.4%时，砂浆粘接强度最大，几乎为基准砂浆粘接 强度的 2 倍。
表 3 单掺外加剂试验结果
编号
HPMC HPS (%) (%)
稠度 表观密度 (mm) (kg·m-3)
抗压强度 (MPa)
3d 28d
粘接 强度 (MPa)
S0
0 0 98 2110 15.4 22.0 0.46
SD1 0 0.03 90 2130 14.7 21.6 0.52
SD2 0 0.05 89 2120 14.3 20.4 0.61
本试验以稠度达到 98mm 来确定基准砂浆 DP-M15 的用水量，砂浆配比为水泥：砂：水 =1:4:0.8。纤维素醚 在砂浆中的掺量为 0～0.6%，淀粉醚在的掺量为 0～ 0.07%，通过改变纤维素醚和淀粉醚的掺量，进而找出外 加剂掺量的改变对砂浆相关性能的影响。纤维素醚和淀 粉醚掺量均以水泥质量的百分数计，配合比见表 2。
逐渐变小[12]。
表 4 复掺外加剂试验结果
编号
HPMC HPS (%) (%)
稠度 表观密度 (mm) (kg·m-3)
抗压强度 (MPa)
3d 28d
粘接 强度 (MPa)
SX1-SD1 0.2 0.03 89 1750 12.8 19.3 0.76
SX1-SD2 0.2 0.05 88 1750 12.5 18.7 0.81
广东建材 2018 年第 8 期
材料研究与应用
纤维素醚和淀粉醚对干混砂浆性能的影响
彭景元 1 彭春元 1 陈 光 2 杨绪涛 2 李祖军 2 （1 广州大学土木工程学院；2 广州石井力展新型建筑材料有限公司）
【摘 要】以不同掺量的纤维素醚和淀粉醚复合掺入干混砂浆中，并对砂浆稠度、表观密度、抗压强
度、粘接强度进行了试验研究。结果表明，纤维素醚和淀粉醚能够显著改善砂浆的相关性能，二者以适 当掺量复配使用时，会使砂浆的综合性能更优。
HPS(%) 0
0.03 0.05 0.07
0 0 0 0.03 0.05 0.07 0.03 0.05 0.07 0.03 0.05 0.07
2 试验结果与分析
- 13 -
材料研究与应用
广东建材 2018 年第 8 期
2.1 单掺外加剂试验结果与分析
根据上述实验方案配比进行试验，得出单掺外加剂 对干混砂浆稠度、表观密度、抗压强度、粘接强度的影响 结果，如表 3 所示。
SX1-SD3 0.2 0.07 85 1740 12.1 17.1 0.83
SX2-SD1 0.4 0.03 87 1760 12.4 17.9 1.05
SX2-SD2 0.4 0.05 86 1750 11.7 17.6 1.13
SX2-SD3 0.4 0.07 84 1760 11.6 17.4 1.03
砂：中砂，细度模数 2.7。 纤维素醚：羟丙基甲基纤维素醚(HPMC)，粘度 90 000MPa·s(2%水溶液，20℃)，山东一滕新材料股份有限 公司提供。
淀粉醚:羟丙基淀粉醚(HPS),广州漠克建材科技有 限公司提供。
水：自来水。
1.2 试验方法
根据 《建筑砂浆基本性能试验方法标准》JGJ/T70 和《抹灰砂浆技术规程》JGJ/T220 规定的方法，进行试 样的制备以及性能参数的检测。
编号 S0 SD1 SD2 SD3 SX1 SX2 SX3 SX1-SD1 SX1-SD2 SX1-SD3 SX2-SD1 SX2-SD2 SX2-SD3 SX3-SD1 SX3-SD2 SX3-SD3
表 2 外加剂配合比
HPMC(%) 0 0 0 0
0.2 0.4 0.6 0.2 0.2 0.2 0.4 0.4 0.4 0.6 0.6 0.6
【关键词】纤维素醚；淀粉醚；干混砂浆
传统砂浆存在易泌水、易开裂、强度低等缺点，不容 易满足高品质建筑对砂浆质量的要求，而且在生产过程 中容易造成噪音和环境污染[1，2]。随着人们对建筑质量 以及生态环境要求的提高，综合性能更加优良的干混砂 浆得到更加广泛的推广应用 [3]。干混砂浆又称干粉砂 浆，是由胶凝材料、细骨料、外加剂按照一定的配合比例 均匀混合而成的半成品，以袋装或散装形式运到工地现 场加水拌合使用[4]。
1 实验
1.1 原材料
水 泥 ： 石 井 P·O42.5R 水 泥 ，标 准 稠 度 用 水 量 26.6%，基本物理力学性能见表 1。
密度 (g·cm-3)
3.13
表 1 水泥的基本物理力学性能
凝结时间(min) 抗压强度(MPa) 抗折强度(MPa)
初凝 终凝 3d
28d
3d
28d
181 232 31.2 52.3 5.3 7.9
SD3 0 0.07 87 2110 13.5 18.7 0.55
SX1 0.2 0 96 1760 14.5 20.2 0.87
SX2 0.4 0 92 1740 12.9 19.3 0.91
SX3 0.6 0 90 1750 12.6 17.6 0.82
国家标准 - - 90-100 -
- ≥15.0 ≥0.20
SX3-SD1 0.6 0.03 86 1760 11.1 17.6 0.85
SX3-SD2 0.6 0.05 85 1750 11.2 17.3 0.77
SX3-SD3 0.6 0.07 82 1750 10.6 16.2 0.73
国家标准 - - 90-100 -
- ≥15.0 ≥0.20
分析表 3 单掺外加剂试验结果，可以看出当单掺淀 粉醚时，随着淀粉醚掺量的增加，砂浆稠度较基准砂浆 不断降低，而砂浆的表观密度会会随着掺量的增加而不 断减小，但始终大于基准砂浆表观密度，砂浆 3d 和 28d 抗压强度会不断降低，且始终小于基准砂浆抗压强度， 而对于粘接强度这一指标来说，随着淀粉醚掺量增加， 粘接强度会先增加后减小，且始终大于基准砂浆值。单 掺纤维素醚时，随着纤维素醚的掺量在 0～0.6%增大， 砂浆稠度较基准砂浆不断减小，但不低于 90mm，保证砂 浆的良好施工性，而表观密度有较大的降低，同时 3d 和 28d 抗压强度都小于基准砂浆抗压强度，且随着掺量增 加而不断减小，而粘接强度有较大提高，当纤维素醚掺 量为 0.4%时，砂浆粘接强度最大，几乎为基准砂浆粘接 强度的 2 倍。
表 3 单掺外加剂试验结果
编号
HPMC HPS (%) (%)
稠度 表观密度 (mm) (kg·m-3)
抗压强度 (MPa)
3d 28d
粘接 强度 (MPa)
S0
0 0 98 2110 15.4 22.0 0.46
SD1 0 0.03 90 2130 14.7 21.6 0.52
SD2 0 0.05 89 2120 14.3 20.4 0.61
本试验以稠度达到 98mm 来确定基准砂浆 DP-M15 的用水量，砂浆配比为水泥：砂：水 =1:4:0.8。纤维素醚 在砂浆中的掺量为 0～0.6%，淀粉醚在的掺量为 0～ 0.07%，通过改变纤维素醚和淀粉醚的掺量，进而找出外 加剂掺量的改变对砂浆相关性能的影响。纤维素醚和淀 粉醚掺量均以水泥质量的百分数计，配合比见表 2。
逐渐变小[12]。
表 4 复掺外加剂试验结果
编号
HPMC HPS (%) (%)
稠度 表观密度 (mm) (kg·m-3)
抗压强度 (MPa)
3d 28d
粘接 强度 (MPa)
SX1-SD1 0.2 0.03 89 1750 12.8 19.3 0.76
SX1-SD2 0.2 0.05 88 1750 12.5 18.7 0.81
广东建材 2018 年第 8 期
材料研究与应用
纤维素醚和淀粉醚对干混砂浆性能的影响
彭景元 1 彭春元 1 陈 光 2 杨绪涛 2 李祖军 2 （1 广州大学土木工程学院；2 广州石井力展新型建筑材料有限公司）
【摘 要】以不同掺量的纤维素醚和淀粉醚复合掺入干混砂浆中，并对砂浆稠度、表观密度、抗压强
度、粘接强度进行了试验研究。结果表明，纤维素醚和淀粉醚能够显著改善砂浆的相关性能，二者以适 当掺量复配使用时，会使砂浆的综合性能更优。
HPS(%) 0
0.03 0.05 0.07
0 0 0 0.03 0.05 0.07 0.03 0.05 0.07 0.03 0.05 0.07
2 试验结果与分析
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材料研究与应用
广东建材 2018 年第 8 期
2.1 单掺外加剂试验结果与分析
根据上述实验方案配比进行试验，得出单掺外加剂 对干混砂浆稠度、表观密度、抗压强度、粘接强度的影响 结果，如表 3 所示。
SX1-SD3 0.2 0.07 85 1740 12.1 17.1 0.83
SX2-SD1 0.4 0.03 87 1760 12.4 17.9 1.05
SX2-SD2 0.4 0.05 86 1750 11.7 17.6 1.13
SX2-SD3 0.4 0.07 84 1760 11.6 17.4 1.03
砂：中砂，细度模数 2.7。 纤维素醚：羟丙基甲基纤维素醚(HPMC)，粘度 90 000MPa·s(2%水溶液，20℃)，山东一滕新材料股份有限 公司提供。
淀粉醚:羟丙基淀粉醚(HPS),广州漠克建材科技有 限公司提供。
水：自来水。
1.2 试验方法
根据 《建筑砂浆基本性能试验方法标准》JGJ/T70 和《抹灰砂浆技术规程》JGJ/T220 规定的方法，进行试 样的制备以及性能参数的检测。
编号 S0 SD1 SD2 SD3 SX1 SX2 SX3 SX1-SD1 SX1-SD2 SX1-SD3 SX2-SD1 SX2-SD2 SX2-SD3 SX3-SD1 SX3-SD2 SX3-SD3
表 2 外加剂配合比
HPMC(%) 0 0 0 0
0.2 0.4 0.6 0.2 0.2 0.2 0.4 0.4 0.4 0.6 0.6 0.6