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传统的抹灰工程施工现状是现场采用砂浆在地面搅拌，用手推车进行水平运输后再用施工电梯进行垂直运输，到达楼层后进行人工抹灰，工人劳动强度大，人工耗用大。在连续施工和流水作业有一定数量的抹灰作业面工程中，使用机械喷涂抹灰砂浆可以显著提高生产效率，改善传统施工中劳动强度大、工效低下等诸多问题，在施工企业中得到了大幅推广。我国自20世纪90年代逐渐对预拌砂浆的应用展开研究，目前相关技术已经较为成熟，预拌砂浆的性能和种类得到了迅速发展。研究表明，适当添加外加剂，可以有效改善预拌砂浆的工作性能。本文基于正交试验设计，研究了纤维素醚、可再分散乳胶粉、有机膨润土等3种常用的外加剂对机械喷涂抹灰砂浆性能的影响，以期能够为改善其工作性能、提高工作效率提供参考。

1试验设计

水泥:采用P·O42.5普通硅酸盐水泥，性能指标符合《通用硅酸盐水泥》及《机械喷涂砂浆》对水泥的技术要求;细集料:采用中砂，级配良好，堆积密度为kg/m3，细度模数为2.7;填合料:采用Ⅰ级粉煤灰，掺量分别为20%、25%、40%;外加剂:黏度为5～mPa·s的羟丙基甲基纤维素醚、皖维PVA/EVA共混可再分散性乳胶粉、目有机膨润土、美国迈图消泡剂DD，堆积密度为0.6g/cm3;拌合水:自来水。

2正交试验

2.1试验设计以M5机械喷涂抹灰砂浆为例，选取水泥、砂、粉煤灰、水的用量分别为kg/t、kg/t、30kg/t、kg/t，消泡剂用量为水泥用量的0.2%，考虑3种因素:A纤维素醚、B可再分散乳胶粉、C有机膨润土，每个因素取3个水平，用量水平见表1，考察机械喷涂抹灰砂浆7d抗压强度、28d抗压强度以及14d拉伸黏结强度，寻求最优配合比。考虑误差影响，在正交试验设计中设置误差列D，选择L9(34)，结果如表2所示。根据《建筑砂浆基本性能试验方法标准》(JGJ/T70—)，采用40mm×40mm×mm试件进行抗折、抗压强度试验;40mm×40mm试件进行14d拉伸黏结强度测定。2.2方差分析通过SPSS对试验结果进行单因变量多因素方差分析，机械喷涂抹灰砂浆各试验指标的方差分析如表3～7所示。分析表3中砂浆7d抗压强度的方差结果，得出A、B、C3种因素的Sig.均大于0.05，F检验不显著，可认为3种外加剂对砂浆的7d抗压强度没有显著影响，表5中砂浆的14d拉伸黏结强度方差分析亦可得出相同结论。由表4中砂浆28d抗压强度方差分析结果可以得出:可分散乳胶粉和有机膨润土的Sig.均大于0.05，F检验不显著，由此可认为二者对砂浆28d抗压强度影响不显著;纤维素醚的Sig.小于0.05，在α=0.05的显著水平下F检验显著，对砂浆28d抗压强度影响显著。为考虑纤维素醚三水平对28d抗压强度影响显著水平，表6、表7中显示了A因素下两两水平之间的多重比较，其中2-3以及3-2的P大于0.05，说明因素A的水平2和3之间没有显著差异，水平1和2以及水平1和3的P值分别为0.和0.，都小于0.05，说明因素A的这两组水平之间有显著差异。由表7发现，对A变量来说，水平1最好;而因素B和C没有显著影响抗压强度，故可随意选择，而最优组合的选择取决于28d抗压强度越大越好，故针对此种情况最优组合为A1B2C3。研究结果表明:纤维素醚的黏度和水泥砂浆的强度存在反比关系，即前者越高，后者越低;除此之外，纤维素醚具备引气的能力，可以改善砂浆的工作性能，纤维素醚的保水性能够有效降低砂浆的分层度，并使得砂浆的可操作时间更长，可有效提高砂浆的性能;有机膨润土对物理水分子有一定的吸附作用，不仅可以增加砂浆的稠度和保水性，还与水泥具有良好的相容性，能够显著提高砂浆的工作性能;添加可再分散乳胶粉可以增强砂浆的弹性以及韧性等工作性能，在一定程度上使得新拌砂浆的流动性更强，并具有一定的减水作用，但对砂浆的力学指标贡献不大。2.3极差分析对试验结果进行极差分析，如表8所示，从结果中可以看出:A纤维素醚的掺量为影响砂浆抗压强度的主要因素，砂浆中加入少量纤维素醚后，对新拌砂浆的工作性能起到改善作用，能够使得砂浆更具保水性，但是对强度的发展却没有很大的贡献，相反，研究表明纤维素醚添加砂浆后，会阻碍强度的发展;B可再分散乳胶粉和C有机膨润土掺量对砂浆抗压强度的影响趋势不如纤维素醚显著，通过同因素不同水平之间的比较得出，砂浆7d抗压强度的最优方案为A1B2C3，砂浆的28d抗压强度的最优方案为A1C3B1;影响机械喷涂抹灰砂浆14d拉伸黏结强度的主次因素为C有机膨润土、B可再分散乳胶粉、A纤维素醚，砂浆强度增加的原因是由于有机膨润土被有机溶剂湿润后，有机土中的低分子分散剂渗入进去，使得砂浆的内部发生膨胀，然后又分散，最后形成了凝胶加大了砂浆的黏结拉伸强度，砂浆14d拉伸黏结强度的优选方案为C2B2A2。2.4最优配合比考虑方差分析的结果，纤维素醚对砂浆7d抗压强度的显著性最高，而3种因素对砂浆28d抗压强度和14d拉伸黏结强度的影响均不显著，故结合极差分析的3种最优结果进行试验试配，分别测试其工作性能及力学指标，结果如表9所示。综合考虑《机械喷涂砂浆》(JC/T—)对砂浆性能指标的要求:保水率≥95%，14d拉伸黏结强度≥0.2MPa，28d抗压强度≥5MPa，可选取最优方案为C2B2A2。

3结论

1)外加剂的添加可以明显改善机械喷涂抹灰砂浆的工作性能和力学指标。针对常用的纤维素醚、可再分散乳胶粉、有机膨润土3种外加剂，在本文所取试验水平内，纤维素醚对机械喷涂抹灰砂浆的抗压强度影响的显著性最高，可再分散乳胶粉、有机膨润土则对机械喷涂抹灰砂浆的抗压强度没有显著影响，三者对砂浆的14d拉伸黏结强度影响均不显著。结合极差分析结果，纤维素醚对抗压强度的变化影响最大，而有机膨润土对14d拉伸黏结强度变化有明显影响。2)综合评价机械喷涂抹灰砂浆的保水率及力学性能指标，得出M5砂浆的最优配合比为m(水泥)∶m(水)∶m(砂)∶m(粉煤灰)∶m(纤维素醚)∶m(可再分散乳胶粉)∶m(有机膨润土)=1∶1.57∶6.61∶0.25∶0.∶0.∶0.07。作者：孟玮作者单位：南京理工大学泰州科技学院

标准·参编

《石膏及石膏制品术语》

《Ⅱ型无水石膏》

《石膏用缓凝剂》

《超硫酸盐水泥》

《玻璃纤维石膏板》

《纤维增强石膏板》

《α型高强石膏》

《氟石膏》

《石膏基自流平砂浆应用技术规程》《室内饰面用石膏腻子应用技术规程》

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