砂浆常用外加剂基本性能

第一部分 砂浆简介

砂浆又分为湿拌砂浆和干粉砂浆两种，系指由专业生产厂家生产的、经干燥筛分处理的细集料与无机增稠材料、矿物掺合料和添加剂按一定比例混合而成的一种颗粒状或粉状混合物，用袋装或散装的形式运到建筑工地，加水拌和后就可直接使用的砂浆类建筑材料。

我国在上世纪90年代末开始加大宣传力度和采用引导、干预的措施，积极灌输商品砂浆的观念，通过投入一定的人力、物力进行开发研究，以科研单位牵头制定了一些相关规程，取得了一定的成绩。在有关标准中也纳入了已较普及的特种干粉砂浆，如墙地砖胶粘剂、界面处理剂等。今天已发展到 300家生产厂，年产量达120万吨。厂家主要分布在北京、上海、广州及其周边地区。大多厂家为单一产品，只有少数几个大厂可生产系列产品。最初主要产品是混凝土地面用水泥基耐磨材料(曾称为混凝土地面硬化剂)、瓷砖私结剂、混凝土界面剂、腻子等。现在种类已有很多，除上述种类外，还有外墙保温体系专用砂浆、嵌缝剂、自流平砂浆、防火砂浆、防水砂浆、修补砂浆、无机灌浆材料和彩色饰面砂浆等等。

由于干粉砂浆的蓬勃发展，国外很多化工巨头开始在中国设立办事处或公司，生产或销售干粉砂浆用的聚合物干粉。例如美国国民淀粉公司、德国瓦克公司、科莱恩公司、拜耳公司、CFF公司等在中国销售干粉砂浆用聚合物干粉。聚合物干粉种类主要包括纤维素醚、聚醋酸乙烯脂及其共聚物等。国内也有很多公司生产或与国外公司合作生产销售聚合物干粉，产品大多限于纤维素醚类产品，价格便宜，但质量还有待于提高。

干粉砂浆的种类丰富，目前广泛应用在建筑工程中的主要有以下几种：(1)粘结砂浆：

如瓷砖粘结剂、填缝剂、保温隔热复合系统专用粘结砂浆等；(2)抹灰砂浆：如内外墙打底抹灰、腻子、彩色装饰砂浆、隔热砂浆等；(3)砌筑砂浆：如普通砌筑砂浆、混凝土砌块专用薄床砂浆、保温砌筑砂浆等；(4)地坪砂浆：如普通地坪砂浆、自流平砂浆等。 普通干粉砂浆主要由:无机胶结料水泥、细集料砂子、矿物掺合料、保水增稠材料和化学添加剂等5 种以上物料组成。

(1) 无机胶结材料

无机胶结材料是指本身具有水硬活性并对混凝土强度有贡献的材料，包括水泥、消石灰粉等。水泥是最主要的无机胶结材料，也是干粉砂浆的重要组成部分，其性能直接影响到砂浆的流变性、硬化性、强度、干缩率等。传统砂浆常采用加石灰膏的办法来改善砂浆的保水性、和易性等性能，在干粉砂浆中，加入消石灰粉也是为了达到同样的目的。但消石灰粉对砂浆最终的抗渗性和干缩性存在一定的负面影响。

(2) 细集料

建筑砂浆一般采用细度模数在 2.3-3.0之间的中砂进行配料。集料的级配和细度模数会影响砂浆的塑性及其硬化体的力学性能，集料颗粒的形状也会影砂浆的工作性。颗粒越接近球状，砂浆越容易操作。这是由于球形颗粒具有“滚珠”作用，而多角形颗粒会形成较多的机械啮合，使内摩擦增大。由于球形颗粒的表面积与体积之比较小，包裹颗粒所需的水泥浆较少，因而能剩余较多的水泥浆增进砂浆的工作性。同理，圆滑表面的颗粒比粗糙颗粒的和易性要好。

(3) 矿物掺和料

常用的矿物掺和料是工业副产品或工业废料，如粉煤灰等。粉煤灰的颗粒非常细、呈球形，掺入后可在用水量增加很少的情况下改善砂浆的工作性，并减少砂浆因缺乏细粉料而产生的离析和泌水现象。粉煤灰的价格一般比水泥低得多，替代部分水泥用量还能降低砂浆的生产成本。

(4) 保水增稠材料

干粉砂浆中采用的保水增稠材料需具有水溶性，一般为有机聚合物粉末。它在拌和物中的可分散性好，对各类物质具有很好的胶豁性。有机聚合物能在砂浆颗粒表面形成聚合物膜，这种聚合物膜的抗拉强度比普通砂浆大 10倍以上，可使砂浆具有良好的粘结性和可压缩性，不松散离析，减缓水分的渗入和蒸发，使砂浆比较容易操作，有利于砂浆的薄层作业，并可使砂浆具有良好的抗裂、抗冻性能，避免收缩裂缝的产生。但保水增稠材料会增加砂浆的气孔率，使砂浆密度降低、强度性能有所下降。

(5) 化学添加剂

化学添加剂从功能上可分为减水剂、调凝剂、引气剂、增塑剂等。减水剂能够在保持砂浆工作性不变的情况下，显著地降低砂浆的水灰比，使硬化体的强度、抗渗性、耐久性等性能得到改善。调凝剂是调节水泥凝结时间的外加剂，分为速凝剂和缓凝剂两种，分别用以加速或延缓水泥矿物的水化。引气剂可在砂浆中引进定量的微细气泡，其主要作用是减少砂浆的泌水和离析现象，改善其工作性，并对提高砂浆的耐久性有一定作用，对水泥的凝结和硬化速度没有显著的影响。为了提粉砂浆的综合性能，实际应用中采用复合添加剂。国外的经验表明，选择适宜的化学添加剂，不但可以提高砂浆的施工性能，而且还可以降低材料成本。

第二部分 砂浆用外加剂

2.1可再分散性乳胶粉

1、定义和分类

可再分散性乳胶粉是聚合物乳液通过加入其它物质改性，经喷雾干燥形成，以水作为介质可再形成乳液，具有可再分散性的聚合物粉末。

可在分散性乳胶粉主要由一下几种组分组成：聚合物树脂、添加剂、保护胶体、抗结块剂。其中，聚合物树脂是主要材料，其余的均为改善胶粉的性能而添加的材料，比如聚乙烯醇用来保护胶体，细矿物填料用来抗结块等等。

常用的可再分散性乳胶粉的名称和代号如下表所示

目前市场主要应用的可再分散乳胶粉是:醋酸乙烯醋与乙烯共聚乳胶粉(VAe/E) 、乙烯与氯乙烯及月桂酸乙烯醋三元共聚乳胶粉(E/VC/VL) 、醋酸乙烯醋与乙烯及高级脂肪酸乙烯酶三元共聚乳胶粉(VAe/E/VeoVa) 、醋酸乙烯醋与高级脂肪酸乙烯醋共聚乳胶粉(VAe/VeoVa) 、丙烯酸醋与苯乙烯共聚乳胶粉(A/S) 、醋酸乙烯醋与丙烯酸醋及高级脂肪酸乙烯醋三元共聚乳胶粉(VAe/ A/VeoVa) 、醋酸乙烯醋均聚乳胶粉(SBR) 、其他二元与三元共聚乳胶粉、其他加入功能性添加剂的配方乳胶粉等。

2、性能和作用

可再分散乳胶粉在新拌砂浆中的作用是提高施工性能、改善流动性能、增加触变与抗垂性、改善内聚力、延长开放时间和增强保水。

再分散乳胶粉的加入可以延长砂浆的初终凝时间，但对砂浆的缓凝效果略有不同。大多数类型的可再分散乳胶粉对砂浆具有缓凝作用，在砂浆中可再分散乳胶粉加入有助于延长砂浆的可操作时间。

可再分散乳胶粉在硬化砂浆中的作用是提高砂浆拉伸强度(水泥体系中的附加粘接剂)、增强抗折强度、减小弹性模量、提高可变形性、增进耐磨强度、提高内聚强度、降低碳化深度、减少材料吸水性和使材料具有憎水性(加入憎水性胶粉)等特性。

2. 2 纤维素醚

1、定义和分类

纤维素醚是碱纤维素与醚化剂在一定条件下反应生成一系列产物的总称。碱纤维素被不同的醚化剂取代而得到不同的纤维素醚。按取代基的电离性能，纤维素醚可分 为离子型（如羧甲基纤维素）和非离子型（如甲基纤维素）两大类。按取代基的种类，纤维素醚可分为单醚（如甲基纤维素）和混合醚（如羟丙基甲基纤维素）。按 可溶解性不同，可分为水溶性（如羟乙基纤维素）和有机溶剂溶解性（如乙基纤维素）等，干混砂浆主要用水溶性纤维素，水溶性纤维素又分为速溶型和经过表面处理的延迟溶解型。

纤维素醚在砂浆中的作用机理如下：

（1）砂浆内的纤维素醚在水中溶解后，由于表面活性作用保证了胶凝材料在体系中有效地均匀分布，而纤维素醚作为一种保护胶体，“包裹”住固体颗粒，并在其外表面形成一层润滑膜，使砂浆体系更稳定，也提高了砂浆在搅拌过程的流动性和施工的滑爽性。

（2）纤维素醚溶液由于自身分子结构特点，使砂浆中的水份不易失去，并在较长的一段时间内逐步释放，赋予砂浆良好的保水性和工作性。

1.1.1甲基纤维素（MC）分子式\\[C6H7O2（OH）3-h（OCH3）n\\]x

将精制棉经碱处理后，以氯化甲烷作为醚化剂，经过一系列反应而制成纤维素醚。一般取代度为1.6~2.0，取代度不同溶解性也有不同。属于非离子型纤维素醚。

（1）甲基纤维素可溶于冷水，热水溶解会遇到困难，其水溶液在pH=3~12范围内非常稳定。与淀粉、胍尔胶等以及许多表面活性剂相容性较好。当温度达到凝胶化温度时，会出现凝胶现象。 采集者退散

（2）甲基纤维素的保水性取决于其添加量、粘度、颗粒细度及溶解速度。一般添加量大，细度小，粘度大，则保水率高。其中添加量对保水率影响最大，粘度的高 低与保水率的高低不成正比关系。溶解速度主要取决于纤维素颗粒表面改性程度和颗粒细度。在以上几种纤维素醚中，甲基纤维素和羟丙基甲基纤维素保水率较高。

（3）温度的变化会严重影响甲基纤维素的保水率。一般温度越高，保水性越差。如果砂浆温度超过40℃，甲基纤维素的保水性会明显变差，严重影响砂浆的施工性。

（4）甲基纤维素对砂浆的施工性和粘着性有明显影响。这里的“粘着性”是指工人涂抹工具与墙体基材之间感到的粘着力，即砂浆的剪切阻力。粘着性大，砂浆的 剪切阻力大，工人在使用过程中所需要的力量也大，砂浆的施工性就差。在纤维素醚产品中甲基纤维素粘着力处于中等水平。

1.1.2羟丙基甲基纤维素（HPMC）分子式为\\[C6H7O2（OH）3-m-n（OCH3）m，OCH2CH（OH）CH3\\]n\\]x 采集者退散

羟丙基甲基纤维素是近年来产量、用量都在迅速增加的纤维素品种。是由精制棉经碱化处理后，用环氧丙烷和氯甲烷作为醚化剂，通过一系列反应而制成的非离子型纤维素混

合醚。取代度一般为1.2~2.0.其性质受甲氧基含量和羟丙基含量的比例不同，而有差别。

（1）羟丙基甲基纤维素易溶于冷水，热水溶解会遇到困难。但它在热水中的凝胶化温度要明显高于甲基纤维素。在冷水中的溶解情况，较甲基纤维素也有大的改善。

（2）羟丙基甲基纤维素的粘度与其分子量的大小有关，分子量大则粘度高。温度同样会影响其粘度，温度升高，粘度下降。但其粘度高温度的影响比甲基纤维素低。其溶液在室温下储存是稳定的。

（3）羟丙基甲基纤维素的保水性取决于其添加量、粘度等，其相同添量下的保水率高于甲基纤维素。

（4）羟丙基甲基纤维素对酸、碱具有稳定性，其水溶液在pH=2~12范围内非常稳定。苛性钠和石灰水，对其性能也没有太大影响，但碱能加快其溶解速度， 并对粘度销有提高。羟丙基甲基纤维素对一般盐类具有稳定性，但盐溶液浓度高时，羟丙基甲基纤维素溶液粘度有增高的倾向。

（5）羟丙基甲基纤维素可与水溶性高分子化合物混用而成为均匀、粘度更高的溶液。如聚乙烯醇、淀粉醚、植物胶等。

（6）羟丙基甲基纤维素比甲基纤维素具有更好的抗酶性，其溶液酶降解的可能性低于甲基纤维素。

（7）羟丙基甲基纤维素对砂浆施工的粘着性要高于甲基纤维素。

1.1.3羟乙基纤维素（HEC）

由精制棉经碱处理后，在丙酮的存在下，用环氧乙烷作醚化剂进行反应而制成。其取代度一般为1.5~2.0.具有较强的亲水性，易于吸潮。

（1）羟乙基纤维素可溶于冷水中，热水溶解较为困难。其溶液在高温下稳定，不具有凝胶性。在砂浆中高温下可使用时间较长，但保水性较甲基纤维素低。

（2）羟乙基纤维素对一般酸碱都具有稳定性，碱能加快其溶解，并对粘度略有提高，其在水中分散性比甲基纤维素和羟丙基甲基纤维素略差。

（3）羟乙基纤维素对砂浆抗垂挂有好的性能，但对水泥的缓凝时间较长。

（4）国内一些企业生产的羟乙基纤维素，因含水量大，灰份高而导致其性能明显低于甲基纤维素。

1.1.4羧甲基纤维素（CMC）\\[C6H7O2（OH）2och2COONa\\]n

由天然纤维（棉、等）经过碱处理后，用一氯醋酸钠作为醚化剂，经过一系列反应处理而制成离子型纤维素醚。其取代度一般为0.4~1.4，其性能受取代度影响较大。

（1）羧甲基纤维素吸湿性较大，一般条件储存会含有较大水份。

（2）羧甲基纤维素水溶液不会产生凝胶，随温度升高而粘度下降，温度超过50℃时，粘度不可逆。

（3）其稳定性受pH影响较大。一般可用于石膏基砂浆中，不能用于水泥基砂浆中。在高碱性时，会失去粘度。

（4）其保水性远远低于甲基纤维素。对石膏基砂浆有缓凝作用，并降低其强度。但羧甲基纤维素价格明显低于甲基纤维素。

2、性能和作用

纤维素脏本身的保水性来自于纤维素酷本身的溶解性和去水化作用。纤维素分子链虽然含有大量水化性很强的宠基，但其本身并不溶于水，这是因为纤维素结构有高度的结晶性。 单靠瓷基的水化能力还不足以破坏分子间强大的氢键和范德华力。所以在水中只溶胀不溶解，当分子链中引入取代基时，不但取代基破坏了氢键，而且因相

邻链间取代基模入而破坏链间氢键，取代基越大拉开分子间距离越大破坏氢键效应越大，纤维素晶格膨化后，溶液进入，纤维素酿成为水溶性，形成高新度溶液当温度升高时，高分子水化作用减弱，而链间的水被逐出。当去水作用充分时，分子开始聚集，形成三维网状结构凝胶析。

纤维素酷最重要的特性是在建筑材料中的保水能力。长时间范围内砂浆中保持充足的水分即可满足施工性，水也在无机组成中起着润滑和拌和的作用。这样，薄层砂浆易被梳理或抹灰砂浆容易重复找平。另外砂浆中由于纤维素酷的加入，墙砖不需要润湿，因此更能够高效施工。由于纤维素酷的保水作用，一定掺量的纤维素酷保持的水在砂浆中有足够长的时间能够促使水泥持续水化，提高砂浆与基材的附着。

2.3 纤维素纤维

1、定义

纤维素纤维是一种纤维细胞，即是那种\"两头尖、皮儿厚、中间空\"的死细胞。植物纤维(细胞)具有这样的特征:细而长，两端呈纺锤状，具有挠屈性和柔韧性，彼此交织后有一定的结合力。纤维胞腔是空的，周围是细胞壁，细胞壁由纤维素、半纤维素和木素组成，此外还有果胶、抽出物、灰分等次要成分。

2、作用

纤维素所具有的三维网状结构，具有一定的吸水增稠功纤维素纤维呈扁条状结构，具有许多毛细管道，因而在砂浆中具有良好的导水功能。由于纤维素纤维具有可以锁住自身重量5 - 8 倍液体的功能，纤维素纤维分散在水中时具有假塑性的流变特性。纤维素纤维的这一特性赋予了砂浆很好的施工性。

纤维素纤维的天然纤维空腔单元具有一定的吸水、锁水功能，这一特性赋予了砂浆良好的施工性。静止状态下， 纤维素纤维将体系中的水分把持在自己的三维网状结构中，施工时体系遇到剪切力，三维网状结构中的水分可以释放出来，体系的稠度下降，具有良好的和易性和施工性，当去掉剪切力时，纤维素纤维又把体系中的水分吸收并把持在自己的三维网状结构中，从而使砂浆产品具有良好的稳定性，用抹刀抹砂浆的时候相当于给了砂浆体系一个剪切力，这时体系中被纤维素纤维锁住的液体(水)释放出来，降低了砂浆体系的稠度，提高了砂浆的可施工性。

2.4 淀粉醚

1、定义

淀粉是最富产的天然聚合物之一，淀粉由直链淀粉和支链淀粉组成。支链淀粉的分子

比直链淀粉的分子大很多(图4-52) 0 淀粉是具有水溶性的、高分子量的聚合物。淀粉分子进行化学改性，被称为淀粉醚。

马铃薯淀粉作为高纯淀粉是应用于建筑的首选淀粉酶，淀粉的分子量和淀粉的隧化程度决定着淀粉被应用到砂浆产品中的勃稠度和施工性，粒径大小又决定着其在水中的溶解速率。

1、变性淀粉

由马铃薯、玉米、木薯等改性而成的淀粉醚，保水性明显低于纤维素醚。因改性程度不同表现出对酸碱稳定性不同。有些产品适用于石膏基砂浆中，又有些产品能用于水泥基砂浆中。砂浆中应用淀粉醚主要是作为增稠剂，提高砂浆的抗流挂性，降低湿砂浆的粘着性，延长开放时间等。

淀粉醚经常与纤维素一起使用，使这两种产品性能与优势互补。由于淀粉醚产品比纤维素醚便宜许多，在砂浆中应用淀粉醚，会带来砂浆配方成本的明显降低。

2、瓜耳胶醚

瓜耳胶醚是由天然瓜耳豆经改性而成的一种性能较为特殊的淀粉醚。主要由瓜耳胶与丙烯酸基官能团发生醚化反应，生成含有2-羟丙基官能团结构，是一种多聚半乳甘露糖结构。

（1） 与纤维素醚相比，瓜耳胶醚更容易溶于水。pH瓜耳胶醚的性能基本上没有影响。

（2）在低粘度、少掺量的条件下，瓜耳胶可以等量取代纤维素醚，而具有相近的保水性。但稠度、抗垂挂性、触变性等明显改善。

（3）在高粘度、大掺量条件下，瓜耳胶不能代替纤维素醚，二者混合使用会产生更优异的性能。

（4）瓜耳胶应用于石膏基砂浆中可明显降低施工时的粘着性，使施工更滑爽。对石膏砂浆的凝结时间和强度，无不利影响。

（5）瓜耳胶应用于水泥基砌筑和抹灰砂浆中可等量替代纤维素醚，并赋予砂浆更好的抗垂挂性、触变性和施工的滑爽性。

（6）瓜耳胶还可用于瓷砖粘结剂、地面自流平剂、耐水腻子、墙体保温用聚合物砂浆等产品中。

（7）由于瓜耳胶价格明显低于纤维素醚，砂浆中使用瓜耳胶会带来产品配方成本的明显降低。

2、作用

淀粉隧作为干混砂浆行业高性价比的原料之一，其主要作用是在新鲜拌和状态下调整砂浆的性能。作为一种流变性改性剂，淀粉酿能在机械施工和手工抹灰时防止流挂，同时，能显著改善砂浆的施工性能，增加砂浆的产出率。淀粉隧有效地被用于配制最严格的、高质量的瓷砖的粘接剂，有效地防止瓷砖滑脱，在高流动度自流平砂浆和灌浆材料中使用淀粉膛，可以防沉降、离析等。

淀粉酶作为增稠剂对新拌砂浆进行快速增稠，提高湿教性;作为流变性改性剂，在机械抹灰和手工抹灰时防止流挂，并改善其施工性，增加机械施工的泵送性;淀粉隧也能用于配制最严格的、高质量的瓷砖粘接剂，有效地防止瓷砖的滑脱;作为稳定剂，应用到高流动度的自流平砂浆和灌浆材料中，可以防沉降、离析。另外淀粉酿还可以改善湿砂浆的表观状态，增加砂浆的产出率并且非常经济。

推荐用量:0.05%-0.30%( 以砂浆质量为基准)

2.5、触变润滑剂

1、定义

触变润滑剂是经过特殊加工处理的，适用于矿物基(干粉料)系统和膏状系统的粉状流变添加剂，其基本材料是片层状的硅酸盐矿物，是由一种十分薄的(大约1nm, 7 个原子厚)、直径比较宽(大约1000nm) 的盘片状材料组成，它是一种具有晶内溶胀能力的双八面体晶体结构的三层式矿石。化学分子式: Si4 0 10 [ Me2 (OH) 2 ]。

2、作用

砂浆加水拌和后，由于水性介质的存在，触变润滑剂中层状的溶胀性硅酸盐能够形成凝胶，提高了体系的基本勃度。由于卡屋结构的形成，改善了砂浆的流动行为，此行为在流变学上以屈服值表示。屈服值的形成可以提高砂浆的稳定性，也就是可以克服在施工时砂浆下垂或者结团等负面效应，因此可用于厚层砂浆的施工屈服值的形成，也可以明显改善膏状砂浆的耐贮存性以及自流平体系的抗沉淀性。它能够防止添加剂和颜料的沉淀，可以抑制渗色和泌出，当砂浆在进行泵送、搅拌或者涂刮时，剪切力的轻微增加就足以克服

屈服值。卡屋结构被可逆性的破坏，由于硅酸盐自身的薄片结构，在砂浆中起到润滑剂的作用，降低了相对秸度，改善了砂浆的施工性。触变润滑剂具有较大的比表面积，可以大量吸水，虽不能像纤维素酷一样有效地保持水分，但可以适当增加材料的需水量，可以配合纤维素酿起到辅助保水的功

推荐用量:0.10%----0.30%( 以砂浆质量为基准)

2.6 减水剂

羧酸、萘系、脂肪族等现在已经熟悉的减水剂不再详述。仅介绍

干酶素高效减水剂。 干酶素是性能优异的超塑化剂，特别是对于薄层砂浆的配方设计。干酶素作为自流平砂浆的减水剂，拥有优异的自愈合性能。但干酶素作为复杂的生物高分子，很难控制其提纯质量，性能波动较大;难溶于中性水中，需要水泥提供碱性环境，因而难应用于石膏基类产品中;产品容易受潮并结块，并容易产生霉变;配制的自流平砂浆在施工时和硬化后都会产生异味(产生不利于健康的胶类气体) 。

掺量：一般为0.1%-0.3%，根据不同的减水率略有差别

2.7 砂浆稳定剂

砂浆稳定剂是一种适合于高流动性水泥基建筑材料的高分子聚合物，材料加水拌和进行施工时能有效地减少砂浆体系的泌水和离析。

自流平砂浆的传统稳定剂最常使用的产品是超低粘度的纤维素酶。

推荐用量:0.05% ---0.20%

2.8 砂浆疏水剂

1、定义和分类

疏水剂是能提高水泥砂浆抗渗性能、降低建筑材料吸水率的添加剂。干混砂浆产品所用的粉体疏水剂市面上常见有以下三种类型。

①脂肪酸金属盐，如硬脂酸钙、硬脂酸钵等o 这些产品的单位成本相对较低，但主要的缺点是搅拌砂浆时和易性较差，需要较长的时间才能与水拌和均匀。实践表明，廉价的硬脂酸盐粉剂用于干混砂浆效果不突出，且耐久性有限。

②有机硅类的疏水剂。与脂肪酸金属盐相比，硅皖硅氧烧类粉状疏水剂由于其独特的化学性质，具有突出的憎水性，极好的水珠滚落效果，能给予建筑物长期有效的防护。有机硅粉剂疏水剂的优点:突出的憎水性能、良好的水珠效果、耐久性好、适合在碱性环境中使用。

③美国ROCKWOOD 公司生产的纳米级改性分散性片层状硅酸盐材料

NanothixB1490疏水剂。该产品不仅在水泥基系统中具有极好的分散性能，由于其特殊的分子结构还能够明显改善干混砂浆产品的施工性，并能够增强面层砂浆的憎水性，使砂浆具有更持久的耐沾污性能

2、作用

应用在干混砂浆中的有机硅疏水剂多为粉末状硅烧基产品，根据表面处理方式不同分

为两类:一类是采用易溶于水的保护胶体和抗结块剂通过喷雾干燥将硅烧包裹后获得的粉末状硅烧基产品;另一类是以元机材料为载体，有机硅活性组分附着在载体上的粉末硅烧基产品。

第一类有机硅疏水剂应用到砂浆中，当砂浆加水拌和后，保护胶体外壳迅速溶解于水并释放出包裹的硅烧使其再分散到拌和水中。由于易溶于水的保护胶体的作用，新拌砂浆拌和时间较短，便于应用在机械施工的干混砂浆产品。

第二类有机硅疏水剂应用到砂浆中，当砂浆加水拌和后，由于活性有机硅组分自身的斥水性，使砂浆拌和时间适当延长，但该类有机硅疏水剂的载体在砂浆拌和过程中，由于载体本身的特殊性，除有机硅参与砂浆组成的反应外，其载体也参与砂浆组分的反应，对砂浆某些性能有一定的协同作用。

不同类型的有机硅疏水剂在砂浆应用中各有其优点，拓宽了有机硅疏水剂在砂浆中的应用领域。

两类有机硅疏水剂粉末，在拌和过程中，在水泥水化后的高碱性环境下，硅烷中亲水的有机官能团水解形成高反应活性的硅烧醇基团，硅烧醇基团继续同水泥水化产物中的瓷基基团进行不可逆反应形成化学结合，从而使通过交联作用连接在一起的硅烷牢固地固定在水泥砂浆中孔壁的表面。由于疏水的有机官能团朝向孔壁的外侧，使

得孔隙的表面获得了憎水性，由此为砂浆带来了整体的憎水效果。

有机硅疏水剂有助于提高砂浆表面的防水性，降低面层砂浆的吸水率，增强面层砂浆的抗沾污性，保证建筑物外观、耐久性和耐候性。第二类疏水剂对砂浆的开放时间、力学

性能和砂浆胶凝过程均有一定程度的协同作用。

推荐用量: 0.10% -0.50%

2.9 消泡剂

1、定义和分类

消泡剂的组成

（1）活性成份作用：消泡、抑泡和脱气等作用，同时减小表面张力。

活性成分包括：硅脂、聚醚、脂肪醇、矿物油、植物油、金属皂等等。

（2）乳化剂作用：使活性成分分散成小颗粒，便于分散在水中，更好的起到消泡、抑泡效果。

乳化剂的代表物：吐温系列、斯盘系列、增稠剂（丙烯酸酯类聚合物）和聚醚改性聚硅氧烷等。

（3）载体作用：有助于载体和起泡体系的结合，易于分散到起泡体系里，把两者结合起来，其本身的表面张力低，有助于抑泡，且可以降低成本。

载体的代表物：水、不溶于水或溶于水的固体，如盐和固体有机物、脂肪烃。

消泡剂的分类

1．聚硅氧烷消泡剂 聚硅氧烷消泡剂，即本体型消泡剂，在我们实际应用中俗称“硅脂”或“硅膏”，通常由聚二甲硅氧烷和白炭黑两个主要组成物质通过一定的加工工艺加工而成，以聚二甲基硅氧烷为基材的消泡剂是消泡体系中一类理想的消泡剂，这类消泡剂是目前乳液型消泡剂的重要组成部分。单纯的聚二甲基硅氧烷抑泡性能差，消泡作用需要白炭黑粒子来加强。白炭黑在消泡剂中的作用主要包括：去除不对称膜的稳定性、有助于消泡剂进入到泡膜的表面、增加消泡剂微粒在泡膜表面的“进入深度”（“进入深度”是个专业术语，指的是消泡剂透镜在泡膜表面嵌入的深度）。很明显，“消泡剂微粒要同时接触到两个气泡表面的泡膜”是一个必要的条件。这样的情况下，由于消泡剂微粒的表面张力比较低，在泡膜上铺展开来，促使两个泡膜之间的距离缩短，进而发生两个单一的气泡合并，最终形成较大的气泡，依此类推，“合并”和“破泡”在连续进行，最终泡沫全部消失

因此，增加嵌入深度有利于泡膜变薄的初期油桥的形成。白炭黑在硅油中有利于嵌入深度的增加。由于协同作用，两种组成物质产生了良好的消泡效果。聚硅氧烷消泡剂由于有优良的消泡效能及其他优点，已在许多领域广泛应用。

2．有机硅乳液消泡剂 消泡剂系由硅脂、乳化剂、增稠剂等配以适量水经机械乳化而成。其特点是表面张力小，表面活性高，消泡力强，用量少，成本低。对大多数气泡介质均能消泡。它具有较好的热稳定性，可在宽广的温度范围内使用；其化学稳定性较好，难与其他物质反应，可在酸、碱、盐溶液中使用，无损产品质量；它还具有生理惰性，通常用于食品和医药行业。它对所有气泡体系兼具有抑泡、破泡功能，隶属广谱型消泡剂范畴。它被广泛用于洗涤剂、造纸、纸浆、制糖、电镀、化肥、助剂、废水处理等生产过程中的消泡。在石油工业中，它被大量用于天然气的脱硫，加速油气分离；它还被用于乙二醇的干燥、芳香烃的萃取、沥青的加工、润滑油的脱蜡等装置中控制或抑制气泡。在纺织工业中，它用于染色、精练、上浆等过程中的消泡；在化学工业中它被用于合成树脂、胶乳、涂料、油墨等过程中的消泡；在食品工业中它被用于各种浓缩、发酵、蒸馏过程的消泡。

根据不同的应用领域，有机硅乳液消泡剂的性能有不同的侧重点，有的消泡剂侧重于消泡，有的消泡剂侧重于抑泡，有的消泡剂侧重于相容性等等。

3．聚醚类消泡剂 聚醚类消泡剂，是以含有活性氢的物质为起始剂，在一定的条件下和环氧乙烷（EO）以及环氧丙烷（PO）发生聚合而成的，根据不同的应用领域，在EO和PO的结合方式以及合成的聚醚的分子量上有讲究。聚醚型的消泡剂一般在清洗、造纸、发酵等行业中有广泛的应用。其消泡的性能不如有机硅的，消泡作用主要体现在超过浊点温度以上才能发生消泡作用。有时为了避开浊点的影响，会对聚醚分子进行化学改性，这样的话，其适应范围就更加广泛。

4、聚醚改性硅消泡剂

聚醚类消泡剂水溶性好，耐高温，耐强碱性强，但其消泡速度和抑泡时间都不甚理想。通过缩合接枝在聚硅氧烷链上引入聚醚链，得到的聚醚改性聚硅氧烷（俗称“硅聚醚”）可改善溶解性，提高消泡效力，使之不仅兼有有机硅和聚醚两类消泡剂的优点，而且还具有诸如逆溶解性强、自乳性好、化学稳定性和热稳定性高等独特优点。 在聚醚链段中，聚氧丙烯链段增加会提高共聚物的疏水性，而聚氧乙烯链段增加会提高其水溶性。若聚硅氧烷链段与聚醚链段比例固定，提高聚醚链中聚氧丙稀的比例，会减小共聚物在水中的溶解度，降低浊点，一般来说，能改善它的消泡性能。硅聚醚类消泡剂广泛用于涤纶织物高温染色工艺、发酵工艺中的消泡。

5．非硅类消泡剂

非硅类消泡剂是主要以脂肪酰胺、金属皂、脂肪醇醇、脂肪酸酯等有机化合物为主的消泡剂。它的优点是扩散系数大、破泡能力强。主要的缺点是抑泡能力稍差。非硅消泡剂

的消抑泡效果不及有机硅消泡剂，这主要是由于这类物质的表面张力不如有机硅低。对于一些不能使用有机硅消泡剂的行业，如：电路板清洗、钢板清洗、涂料、油墨、造纸和纺织工业的部分工序等。在这些行业使用有机硅消泡剂容易导致硅斑、缩孔，对产品质量存在影响。在这些行业中往往会使用非硅类消泡剂。其在皮边油、造纸涂布、涂料、油墨等领域中有着广泛的用途。

6．高碳醇类消泡剂 高碳醇是强疏水弱亲水的线型分子，在水体系里是有效的消泡剂。C7-C9的醇是最有效的消泡剂。高碳脂肪醇借助适当的乳化剂配制成乳液是一类脱气性能较好的消泡剂。

2.10 砂浆减缩剂

1、定义

减缩剂可以减少水泥基胶凝材料在硬化过程中产生的轻微体积变化，即降低材料在可塑阶段和硬化阶段的收缩率。

2、作用

砂浆在凝结硬化的过程中，由于水的蒸发而引起收缩，水损失的越快，材料收缩得越多。 粉末减缩剂不是通过吸收水分来减少材料收缩，减缩剂中的表面活性剂和水混合，降低了拌和水的表面张力，减缩剂和水的混合物具有低的表面张力，作用于毛细孔的力降低，从而降低了水蒸发导致的收缩。根据毛细管张力理论，减缩剂的主要作用机理是降低砂浆或混凝土孔隙水的表面张力，从而减小其收缩。

减缩剂主要是乙二醇、丙三醇，市面上销售的减缩剂基本上是载体加以上两种物质。

2.11 引气剂

1、定义和分类

引气剂是一种在搅拌过程中能使砂浆中引入大量的、均匀分布的微气泡，而且在硬化后能保留其中的一种外加剂。在砂浆中掺加微量(占水泥用量的万分之几)引气剂是提高砂浆耐久性，特别是抗冻性的最有效措施之一。

引气剂的分类如下。

(1) 松香类

松香中含有的树脂酸类物质中具有一CO()H ，加碱后会发生反应生成皂类。目前国内引气剂大都属于松香热聚物、松香酸锅，为阴离子表面活性剂。松香酸纳及松香热聚物类的引气剂，因引气而有一定的减水作用，但减水率较低，在常温水中的溶解性差。松香类引气剂一般为深棕色，有膏状物和液体两种，限于其不是粉末状材料，所以在干混砂浆产品中的应用受到很大的。

(2) 改性松香热聚物类

由于松香类引气剂存在上述缺点，因此开发了多种改性松香酸盐为主要成分的产品o 通过一定的化学改性，改善了气泡的微观结构，保证形成的气泡膜具有足够的教弹性，气泡细小、稳定，同时提高了引气剂的减水率和水溶性，便于使用。

(3) 皂普类引气剂

该类引气剂的天然原料主要是含皂素类的植物，包括植物的茎叶、果英、果核和某些林业产品的加工残渣，如皂英、木花生、文冠果、茶籽饼、桐夫等，从中提取三布皂背精制而成。这种引气剂是一种非离子型表面活性物质，易溶于水，对酸、碱和硬水具有较强的化学稳定性。产品中含有少量挥发分和糖分。产品易吸收空气中的水分而变潮，但不影响产品的质量和使用。

(4) 炕基苯磺酸盐类引气剂

十二烧基苯磺酸盐是这类引气剂最具代表性的产品，它属于离子型表面活性剂，易溶于水而产生气泡，主要以丙烯为原料先聚合成丙烯四聚体→-十二烯，再与苯共聚成十二烧基苯，经发烟硫酸磺化成十二烧基苯磺酸，再中和成纳盐，即可得到固体粉状引气剂。

2、作用

加入引气剂后可明显降低溶液的表面张力，使气泡细腻、均匀，形状规则，呈球形。砂浆中的细集料颗粒，就像四维网格一样支撑着气泡，有助于稳定气泡量适当时对硬化后的砂浆强度元明显影响，并可大大提高砂浆的施工性和耐久性。搅拌时产生的大量细腻气泡附着在水泥颗粒周围，使其表面包围了一层牢固而富有弹性的泡膜(类似肥皂膜)。对离子型引气剂，产生的气泡带电，彼此相互排斥，阻止了它们的聚集，因而增加了稳定性，同时将水排除在气泡之外，达到减水和分散的目的。

推荐用量: 0.005% ----0.05%

2.12 缓凝剂

1、定义

缓凝剂是降低水泥或石膏的水化速率和水化热，延长凝结时间的一种添加剂。

加入缓凝剂的主要目的如下:

①调节砂浆的初、终凝时间;

②延缓水泥或石膏的水化放热速率，降低水化热，减少或避免因水化热过于集中产生温差压力所造成的裂缝，尤其在夏季施工尤为重要

2、分类

(1) 木质素磺酸盐及其衍生物

这类分散剂也常作缓凝剂使用，用于 4000m 以上井深，井底温度在 150 ℃以内。既可单独使用，也可以与硼酸、硼砂或密胺树脂复配使用。磺烷基木质素是高效缓凝剂，通过与酒石酸、葡萄酸、硼酸或它们的盐复配可望用于 200 ℃高温，特别适用于 C 3 A 含量低的水泥。

硝基木质素是俄罗斯广泛使用的缓凝剂。硝基木素的制造原理就是木素的苯基丙烷结构单元既能与亲核试剂生成木素磺酸盐，也能与亲电试剂反应生成卤化木素或硝化木素。也可用木素磺酸盐改性制得硝基木素。

(2) 磺化丹宁、磺化栲胶、丹宁酸钠

这是一大类由植物的根、茎经磺甲基化 ( 用甲醛加亚硫酸钠进行磺甲基反应 ) 后与碱液作用而制成的钻井泥浆稀释剂和水泥浆的缓凝剂。磺化丹宁只能用于高温条件，否则对水泥石强度有明显影响。

(3) 纤维素衍生物

这类缓凝剂是由大量葡萄糖基构成的链状大分子，经改性制得 ( 改性方法详见降失水剂部分 ) 。这也是一类常用的降失水剂。羧甲基羟乙基纤维素 (CMHEC) 在美国应用很广泛，适用于 135 ℃以下，加量一般为 0.05%~0.2% 。若需要更大加量须用较高浓度的分散剂降粘。

羧甲基纤维素 (CMC) 加量不大于 0.3% ，较多反而有促凝增粘作用。根据聚合度不同， CMC 可分为高粘、中粘和低粘 CMC 。聚合度低，溶解性能好，粘度较低。例如 2% 的 CMC 水溶液的粘度，高粘为 1000~2000mPa · s ，中粘为 500~1000mPa · s ，低粘 50~100mPa · s 。低粘 CMC 代号为 SY-8 ，是常用的油井水泥缓凝剂，具有加量少 (0.05%~0.15%) 而增粘不明显的特点，羧甲基纤维素抗盐性较差。

(4) 羟基羧酸及其盐类

① 酒石酸及其盐

属高温有机缓凝剂，一般用于 150~200 ℃井温，有强烈的缓凝能力，又能改善水泥浆流动性能。我国四川和所完成的三口六七千米超深井施工，就是使用含有酒石酸的

缓凝剂。酒石酸加量需要严格控制，相差万分之几就会延长一倍凝结时间，这会给施工带来困难，故多用复配产品，其中酒石酸含量占 0.3 %~0.4%( 指占水泥量 ) 。酒石酸有析水作用，且价格昂贵，这影响到它的使用。与酒石酸类似还有乳酸、柠檬酸等羧酸。

② 糖类缓凝剂

这类型缓凝剂包括葡萄糖、葡萄糖酸、葡萄糖酸钠 ( 或钙盐 ) 等，葡萄糖酸钠或果糖酸 ( 盐 ) 是其中有代表性的缓凝剂。由于有多个羟基活性基团，葡钠具有极强烈的缓凝作用，可使用到 200 ℃井温，加量少 (0.0l%~0.1%) ，对水泥无副作用，这就优于酒石酸。葡酸的效果优于葡糖，这是因为羧酸基团的存在，增加了它对钙离子的络合作用。葡钠对钙离子络合的稳定常数是葡糖的十多倍。

葡糖类的缓凝机理可用成核、结晶理论来阐述。葡酸具有五个羟基，一个羧基将与水化铝酸钙六角水化物层间氢键结合更为牢固，延长了诱导期。多数观点认为，葡酸还对 Ca(OH) 2 的结晶和晶核生长有强烈的抑制作用。经电镜扫描图象分析，葡酸与 Ca 2+ 生成络合物，降低了 [Ca 2+ ] 浓度，推迟了晶核生成。而且生成的 Ca(OH) 2 的晶核中，八面体晶体的比例减少，而无定形 Ca(OH) 2 增多，阻碍了晶体的发育。

③ 有机膦

在研究缓凝剂作用机理时，人们希望知道有机缓凝剂究竟是哪些基团起活性作用，因为这可以指导我们选择或合成缓凝剂。有观点认为，羟基是活性基团，诸如酒石酸，葡酸都有多个羟基，然而，乙醇具有羟基却没有缓凝作用，过氧化氢 (HO — OH) 具有两个羟基反而促凝。后来经过多次比较试验，尤其对官能团比例和在分子中排列位置的比较，确认了羟基活性。也就是说，如果羟基的数量和排列的位置达到一个最佳点，那么，这个有

机物就会很好地被水泥吸附，成为良好的缓凝剂，以磷酸为例说明。

磷酸具有三个羟基，有缓凝作用。磷酸盐，二聚磷酸盐，三聚磷酸盐，四聚磷酸盐都有缓凝作用。为了使磷酸成为更好的缓凝剂，国外对磷酸进行改性得到一系列有机膦缓凝剂，如烷基膦缓凝剂。我国多数油田中使用的有机多磷酸 H-1 高效缓凝剂。 H-1 缓凝剂 (1- 羟基乙叉 -1,1- 二磷酸合成产品的产率达 90% 。产品 H-l 与多磷酸比较，羟基排列不同，而且引入碳链加强了对 Ca 2+ 的螫合作用使缓凝效果增强。 H-1 使用温度在 90 ℃ 以下，如果和其它高温缓凝剂复配可提高使用温度。 H-l 具有加量少 (0.009%~0.1%) ，使用性能稳定，安全性好等优点。

(4) 无机合物

许多无机化合物可使油井水泥缓凝。此类缓凝剂常用的有以下几类：

①硼酸、磷酸、氢氟酸和铬酸以及它们盐类；

②锌和铅的氧化物。

氧化锌，由于它不影响水泥浆的流变性，故有时用它作为触变水泥的缓凝剂。此缓凝剂对 C 3 A —石膏体系的水化无影响。

硼酸钠也是常用的缓凝剂。体系中掺入此种缓凝剂可使大多数木质素磺酸盐的有效温度范围提高到 315 ℃ 。但是要注意，与纤维素和聚胺类降失水剂配伍使用时，有可能使降失水效果下降。

2.13促凝剂

1、定义

速凝剂是能使水泥迅速凝结硬化的外加剂o 速凝剂以前主要应用于喷射混凝土和喷射砂浆工程中，随着经济发展和技术进步，速凝剂的使用范围越来越广。

2、分类

①铝氧熟料一碳酸盐系由铝酸盐和碳酸盐为主，再复合其他无机盐类而成。其主要速凝成分为铝氧熟料、碳酸饷以及生石灰，包括碳酸纳、氯酸钙、氟铝酸钙、氟铝酸镜等无机盐类及其混合物o

这类速凝剂含碱量高，虽然早期强度发展快，但后期强度降低较大，但加入无水石膏后可以降低一些碱度和提高一些后期强度。

②铝氧熟料一明矶石系产品的主要成分为氯酸纳、硅酸三钙、硅酸二钙、氧化钙和氧化铸等。这类速凝剂含碱量低一些，且由于加入氧化辞而提高了后期强度，但早期强度的发展却稍慢。

③水玻璃系以硅酸纳为主要成分，再与其他无机盐类复合而成。这类速凝剂以水玻璃(硅酸纳)为主要成分，为降低粘度需要加入重铭酸钾，或者加入亚盐、三乙醇胺等。

这类速凝剂的凝结硬化很快，早期强度高，抗渗性好，可在低温下施工，缺点是收缩大。由于砂浆中所用的外加剂一般要求为干燥粉体，而此类水玻璃促凝剂基本为液体，所以在干粉砂浆中，此类促凝剂较少使用。

④其他类型

a. 有机类速凝剂如成分为可溶性树脂的聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、羟基氨等制成的有机速凝剂。这类速凝剂凝结快，强度高。

b. 甲酸钙速凝剂甲酸钙可以加速水泥中硅酸三钙的水化，增加水泥砂浆的早期强度，其促凝作用受硅酸三钙的含量影响较大。甲酸钙具有低温促凝早强的作用。

c. 高铝水泥由于干混砂浆中常采用硅酸盐水泥，因此为达到促凝效果，通常在砂浆中加入适量高铝水泥作为速凝剂，在低温环境中还需要加入防冻剂进行防冻。

2.14 早强防冻剂

1、定义

用于提高砂浆的早期强度，常用硫酸盐类早强剂，主要有硫酸钠、硫代硫酸钠、硫酸铝及硫酸钾铝等。

一般无水硫酸钠的应用较多，其掺量较低早强效果好，但掺量太大时会引起后期膨胀开裂，同时会产生返碱，影响外观和表面装饰层效果。甲酸钙也是一种很好的防冻剂，其早强效果好，付作用少，与其他外加剂相容性好，许多性能优于硫酸盐类早强剂，但价格较高。

如果在负温下使用砂浆，若不采取防冻措施将会发生冻害，破坏硬化体的强度。防冻剂从防止结冻和提高砂浆早期强度二个途径防止冻害的发生。

在常用的防冻剂中，在亚钙和亚钠的防冻效果最好。亚钙由于不含钾、钠离子用于混凝土可减少碱骨料的发生，但用于砂浆时工作性略差，亚钠则 具有较好

的工作性。防冻剂与早强剂和减水剂复合使用，可得到满意的使用效果。应用防冻剂的干混砂浆在超低负温下使用时，应适当提高拌和物温度，比如用温水 拌和。

防冻剂用量过大会降低砂浆后期强度，砂浆硬化体表面会出现返碱等问题，影响外观和表面装饰层效果。

第三部分 砂浆主要性能及检测方法

1、适用范围、检测项目、技术标准

1.1适用范围：适用于一般工业与民用建筑和构筑物的砌筑、抹灰、地面工程及其他用途的建筑砂浆的基本性能试验。

1.2检测项目：稠度、表观密度、保水性试验、凝结时间、立方体抗压强度、拉伸粘结强度。

1.3技术标准

JGJ/T70－2009 建筑砂浆基本性能试验方法标准

2 、稠度试验

2.1本方法适用于确定砂浆的配合比或施工过程中控制砂浆的稠度。

2.2稠度试验应使用下列仪器：

（1）砂浆稠度仪：应由试锥、容器和支座三部分组成。试锥应由钢材或铜材制成，试锥连同滑杆的质量为300±2g；盛浆容器应由钢板制成，筒高应为180mm，锥底内径应为150 mm；支座应包括底座、支架及刻度显示三部分，应由铸铁、钢或其他金属制成；

（2）钢制捣棒:直径为10 mm，长度为350 mm，端部磨圆；

（3）秒表。

2.3稠度试验应按下列步骤进行：

（1）应先采用少量润滑油轻擦润杆，再将润杆上多余的油用吸油纸擦净，使润杆能自由滑动。

（2）应先采用湿布擦净盛浆容器和试锥表面，再将砂浆拌合物一次装入容器；砂浆表面宜低于容器口10 mm，用捣棒自容器中心向边缘均匀地插捣25次，然后轻轻地将容器摇动或敲击5-6下，使砂浆表面平整，随后将容器置于稠度测定仪的底座上；

（3）拧开制动螺丝，向下移动滑杆，当试锥尖端与砂浆表面刚接触时，应拧紧制动螺丝，使齿条试杆下端刚接触滑杆上端并将指针对准零点上；

（4）拧开制动螺丝，同时计时间，10s时立即拧紧螺丝将齿条测杆下端接触滑杆上端，从刻度盘上读出下沉深度（精确至1 mm），即为砂浆的稠度值；

（5）盛浆容器内的砂浆，只允许测定一次稠度，重复测定时，应重新取样测定。

2.4稠度试验结果应按下列要求确定：

（1）同一编号砂浆应取两次试验结果的算术平均值作为测定值，并应精确至1 mm；

（2）当两次试验值之差大于10 mm时，应重新取样测定。

3、表观密度试验

3.1本方法适用于测定砂浆拌合物捣实后的单位体积质量，以确定每立方米砂浆拌合物中各组成材料的实际用量。

3.2表观密度试验应使用下列仪器：

（1）容量筒：应由金属制成，内径为108 mm，净高应为109 mm，筒壁厚应为2-5 mm，容积为1L；

（2）天平：称量应为5Kg，感量为5g；

（3）钢制捣棒：直径直径为10 mm，长度为350 mm，端部磨圆；

（4）砂浆密度测定仪；

（5）振动台：振幅应为0.5±0.05 mm，频率为50±3Hz；

（6）秒表。

3.3砂浆拌合物表观密度试验按下列步骤进行：

（1）应按照4、的规定测定砂浆拌合物的稠度；

（2）应先采用湿布擦净容量筒的内表面，再称容量筒质量m1，精确至5g；

（3）捣实可采用手工或机械方法。当砂浆稠度大于50 mm时，宜采用人工插捣法，当砂浆稠度不大于50 mm时，宜采用机械振动法；

采用人工插捣时将砂浆拌合物一次装满容量筒，使稍有富余，用捣棒由边缘向中心均匀地插捣25次。当插捣过程中砂浆沉落到低于筒口时，应随时添加砂浆，再用木锤沿容器外壁敲击5-6下；

采用振动法时，将砂浆拌合物一次装满容量筒连同漏斗在振动台上振10s，当振动过程中砂浆沉入到低于筒口时，应随时添加砂浆；

（4）捣实或振动后，应将筒口多余的砂浆拌合物刮去，使砂浆表面平整，然后将容量筒外壁擦净，称出砂浆与容量筒质量m1，精确至5g。

3.4砂浆拌合物的表观密度应按下列计算：

ρ=(m2-m1)/V×1000(kg/m3)

式中：m1：容量筒的重量。（kg）

m2：容量筒与砂总重。（kg）

V：容量筒容积。（L）

取两次试验结果的算术平均值作为测定值，并应精确至10 kg/m3。

3.5容量筒的容积可按下列步骤进行校正：

（1）选择一块能覆盖住容量筒顶面的玻璃板，称出玻璃板和容量筒质量；

（2）向容量筒中灌入温度为20±5℃的饮用水，灌到接近上口时，一边不断加水，一边把玻璃板沿筒口徐徐推入盖严。玻璃板下不得存在气泡。

（3）擦净玻璃板面及筒壁外的水分，称量容量筒、水和玻璃板质量（精确至5g）。两次质量之差（以kg计）即为容量筒的容积（L）。

4、保水性试验

4.1保水性试验应使用下列仪器和材料：

（1）金属或硬塑料环试模：内径为100 mm，内部高度应为25 mm；

（2）可密封的取样容器：应清洁、干燥；

（3）2 kg的重物；

（4）金属滤网：网格尺寸0.045 mm，圆形，直径为110±1 mm；

（5）超白滤纸：应采用现行国家标准《化学分析滤纸》GB/T1914规定的中速定性滤纸，直径应为110 mm，单位面积质量为200g/㎡；

（6）2片金属或玻璃的方形或圆形不透水片，边长或直径应大于110 mm；

（7）天平：量程为200 g，感量为0.1 g；量程为2000 g，感量为1 g；

（8）烘箱。

4.2保水性试验按下列步骤进行：

（1）称量底部不透水片与干燥试模质量m1和8片中速定性滤纸质量m2；

（2）将砂浆拌合物一次装入试模，并用抹刀插捣数次，当装入的砂浆略高于试模边缘时，用抹刀以45°角一次性将试模表面多余的砂浆刮去，然后再用抹刀以较平的角度在试模表面反方向砂浆刮平；

（3）抹掉试模边的砂浆，称量试模、底部不透水片与砂浆总质量m3；

（4）用金属滤网覆盖在砂浆表面，再在滤网表面放上8片滤纸，用上部不透水片盖在滤纸表面，以2 kg重物把上部不透水片压住；

（5）静置2min后一走重物及上部不透水片，取出滤纸（不包括滤网）迅速称量滤纸质量m4；

（6）按照砂浆的配合比及加水量计算砂浆的含水率。当无法计算时，可按照6.4条测定砂浆含水率。

4.3砂浆保水率应按下列计算：

W=〔1- （m4- m2）/a×(m3-m1)〕×100

式中W—砂浆包税率(%);

m1—底部不透水片与干燥试模质量（g），精确至1g；

m2—8片滤纸吸水前的质量（g），精确至0.1g；

m3—试模、底部不透水片与砂浆总质量（g），精确至1g；

m4—8片滤纸吸水后的质量（g），精确至0.1g；

a— 砂浆含水率（%）。

取两次试验结果的算术平均值作为砂浆的保水率，精确至0.1%,且第二次试验应重新取样测定。当两个

测定值之差超过2%时，此组试验结果为无效。

4.4测定砂浆含水率时，应称取100±10 g砂浆拌合物试样，置于一干燥并已称重的盘中，在105±5℃的烘箱中烘至恒重。

砂浆含水率按下列计算：

a=（m6- m5）/ m6×100

式中a－砂浆含水率（%）

m5—烘干后砂浆样本的质量（g），精确至1g；

m6—砂浆样本的总质量（g），精确至1g。

取两次试验结果的算术平均值作为砂浆的含水率，精确至0.1%。当两个测定值之差超过2%，此组试验结果应为无效。

5、凝结时间试验

5.1本方法适用于采用贯入阻力法确定砂浆拌合物的凝结时间。

5.2凝结时间试验应使用下列仪器：

（1）砂浆凝结时间测定仪：应由试针、容器、压力表和支座四部分组成，并应符合下列规定：

①试针：应由不锈钢制成，截面积为30 mm2；

②盛浆容器：应由钢制成，内径应为140 mm，高度应为75 mm；

③压力表：测量精度应为0.5N；

④支座：应分底座、支架及操作杆三部分，应由铸铁或钢制成。

（2）定时钟。

5.3凝结时间试验应按下列步骤进行：

（1）将制备好的砂浆拌合物装入盛浆容器内，砂浆应低于容器上口10 mm，轻轻敲击容器，并予以抹平，盖上盖子，放在20±2℃的试验条件下保存。

（2）砂浆表面泌水不得清除，将容器放到压力表座上，然后通过下列步骤来调节测定仪：

①调节螺母3，使贯入试针与砂浆表面接触；

②拧开调节螺母2，再调节螺母1，以确定压入砂浆内部深度为25 mm后再拧紧螺母2；

③旋动调节螺母8，使压力表指针调到零位。（图参照JGJ/T70-2009标准中第14页）

（3）测定灌入阻力值，用截面积为30 mm2的贯入试针与砂浆表面接触，在10s内缓慢而均匀地垂直压入砂浆内部25 mm深，每次贯入时记录仪表读数NP，贯入杆离开容器边缘或已贯入部位应至少12mm.

（4）在20±2℃的试验条件下，实际贯入阻力值应在成型后2h开始测定，并应每隔30min测定一次，当贯入阻力仪值达到0.3MPa时，应改为每隔15min测定一次，直至贯入阻力值达到0.7MPa为止。

5.4砂浆贯入阻力值应按下式计算：

fP=NP/AP

式中fP—贯入阻力值（MPa），精确至0.01MPa；

NP—贯入深度至25 mm时静压力（N）；

AP—贯入试针截面积，即30 mm2.

5.5砂浆的凝结时间可按下列方法确定：

（1）凝结时间的确定可采用图示法或内插法，有争议时应以图示法为准。

从加水搅拌开始计时，分别记录时间和相应的贯入阻力值，根据试验所得各阶段的贯入阻力与时间的关系绘图，由图求出贯入阻力值达到0.5MPa的所需时间ts(min)，此时的ts值即为砂浆的凝结时间测定值。

（2）测定砂浆凝结时间时，应以两个试验结果的算术平均值作为该砂浆的凝结时间值，两次试验结果的误差不应大于30 min，否则应重新测定。

6、立方体抗压强度试验

6.1立方体抗压试验应使用下列仪器设备：

（1）试模：应为70.7mm×70.7mm×70.7mm的带底试模，应符合现行行业标准《混凝土试模》JG237的规定选择，应具有足够的钢度并拆卸方便。试模的内表面应机械加工，其不平度应为每100mm不超过0.05mm，组装后各相邻的不垂直度不应超过±0.5°；

（2）钢制捣棒：直径为10mm，长度为350mm，端部磨圆；

（3）压力试验机：精确应为1%，时间破坏荷载应不小于压力机量程的20%，且不应大于全量程的80%；

（4）垫板：试验机上、下压板及试件之间可垫以钢垫板，垫板的尺寸应大于时间的承压面，其不平度应为每100 mm不超过0.02 mm；

（5）振动台：空载中台面的垂直振幅应为0.5±0.05 mm，空载频率应为50±Hz，空载台面振幅均匀度不应大于10%，一次试验应至少能固定3个试模。

6.2立方体抗压强度试验的制作及养护应按下列步骤进行：

（1）应采用立方体试件，每组试件应为3个；

（2）应采用黄油等密封材料涂抹试模的外接缝，试模内应涂刷薄层机油或隔离剂。应将拌制好的砂浆一次性装满砂浆试模，成型方法应根据稠度而确定。当稠度大于50 mm时，宜采用人工插捣法，当砂浆稠度不大于50 mm时，宜采用机械振动法；

①人工插捣：应采用捣棒均匀地由边缘向中心按螺旋方式插捣25次，插捣过程中当砂浆沉落低于试模口时，应随时添加砂浆，可用油灰刀插捣数次，并用手将试模一边抬高5-10mm各振动5次，砂浆应高出试模顶面6-8mm；

②机械振动：将砂浆一次装满试模，放置到振动台上，振动时试模不得跳动，振动5-10s或持续到表面泛浆为止，不得过振；

（3）应待表面水分稍干后，在将高出试模部分的砂浆沿试模顶面刮去并抹平；

（4）试件制作后应在温度为20±5℃的环境下静置24±2h，对试件进行编号、拆模。当气温较低时，或者凝结时间大于24h的砂浆，可适当延长时间，但不应超出2d。试件拆模后应立即放入温度为20±2℃，相对湿度为90%以上的标准养护室中养护。养护期间，试件彼此间隔不得小于10mm，混合砂浆、湿拌砂浆试件上面应覆盖，防止有水滴在试件上；

（5）从搅拌加水开始计时，标准养护龄期应为28d，也可根据相关标准要求增加7d或14d。

6.3立方体试件抗压强度试验应按下列步骤进行：

（1）试件从养护地点取出后应及时进行试验。试验前应将试件表面擦拭干净，测量尺寸，并检查其外观，并应计算试件的承压面积。当实测尺寸与公称尺寸之差不超过1 mm时，可按公称尺寸进行计算；

（2）将试件安放在试验机的下压板或下垫板上，试件的承压面应与成型时的顶面垂直，试件中心应与下压板或下垫板中心对准。开动试验机，当上压板与试件或上垫板接近时，调整球座，使接触面均衡受压。承压试验应连续而均匀地加荷，加荷速度应为0.25-1.5KN/s；砂浆强度不大于2.5MPa时，宜取下限。当试件接近破坏而开始迅速变形时，停止调整试验机油门，直至试件破坏，然后记录破坏荷载。

6.4砂浆立方体抗压强度应按下式计算：

fm,cu=Nu/A×K

式中fm,cu—砂浆立方体试件抗压强度（MPa），精确至0.01MPa；

Nu—试件破坏荷载（N）；

A—试件承压面积（mm2）

K—换算系数，取1.35.

6.5立方体抗压强度试验的试验结果应按下列要求确定：

（1）应以三个试件测定的算术平均值作为该组试件的砂浆立方体抗压强度平均值（f2），精确至0.01MPa；

（2）当三个侧值的最大值或最小值中有一个与中间值的差值超出中间值的15%时，应把最大值及最小值一

并舍去，取中间值作为该组试件的抗压强度值；

（3）当两个测值与中间值的差值均超出中间值的15%时，该组试验结果应为无效。

7、拉伸粘结强度试验

7.1拉伸粘结强度试验条件应符合下列规定：

（1）温度应为20±5℃；

（2）相对湿度应为45%-75%。

7.2拉伸粘结强度试验应使用下列仪器设备：

（1）拉力试验机：破坏荷载应在其量程的20%-80%范围内，精度应为最小示值应为1N；

（2）拉伸专用夹具：应符合现行行业标准《建筑室内用腻子》JG/T3049-1998的规定；

（3）成型框：外框尺寸应为70mm×70mm，内框尺寸应为40mm×40mm，厚度应为6mm，材料应为硬聚氯乙烯或金属；

（4）钢制垫板：外框尺寸应为70mm×70mm，内框尺寸应为43mm×43mm，厚度应为3mm.

7.3基底水泥水泥砂浆块的制备应符合下列规定：

（1）原材料：水泥应采用符合现行国家标准《普通硅酸盐水泥》GB175规定的42.5级水泥；砂应采用符合现行行业标准《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ52规定中砂；水应采用符合现行行业标准《混凝土用水标准》JGJ63规定的用水；

（2）配合比;水泥：砂：水=1：3：0.5（质量比）；

（3）成型：将支撑的水泥砂浆倒入70mm×70mm×20mm的硬聚氯乙烯或金属模具中，振动成型或用抹灰刀均匀插捣15次，人工颠实5次，专90°，再颠实5次，然后用刮刀以45°方向抹平砂浆表面；试模内壁事先宜涂刷水性隔离剂，待干、备用；

（4）应在成型24h后脱模，并放入20±2℃水中养护6d，再在试验条件下放置21d以上。试验前，应用200号砂纸或磨石将水泥砂浆试件的成型面磨平，备用。

7.4砂浆料浆的制备应符合下列规定：

（1）干混砂浆料浆的制备

1）待检样品应在试验条件下放置24h以上；

2）应称取不少于10Kg的待检样品，并按配合比上的用水量进行水的称量；

3）应先将待检样品放入砂浆搅拌机中，再启动机器，然后徐徐加入规定量的水，搅拌3-5min。搅拌好的料在2h内用完。

7.5拉伸粘结强度试件的制备应符合下列规定：

（1）将制备好的基底数你砂浆块在水中浸泡24h，并提前5-10min取出，用湿布擦拭其表面；

（2）将成型框放在基底数你砂浆块的成型面上，再按照9.4的规定制备好的砂浆料浆倒入成型框中，用抹灰刀均匀插捣15次，人工颠实5次，专90°，再颠实5次，然后用刮刀以45°方向抹平砂浆表面，24h内脱模，在温度20±2℃、相对湿度为60%-80%的环

境中养护至规定龄期；

（3）每组砂浆试样应制备10个试件。

7.6拉伸粘结强度试验应符合下列规定：

（1）应先将试件在标准试验条件下养护13d，再在试件表面以及上夹具表面涂上环氧树脂等高强度胶粘剂，然后将上夹具对正位置放在胶粘剂上，并确保上夹具不歪斜，除去周围溢出的胶粘剂，继续养护24h；

（2）测定拉伸粘结强度时，应先将钢制垫板套入基底砂浆块上，再将拉伸粘结强度夹具安装到试验机上，然后将试件置于拉伸夹具中，夹具与试验机的链接宜采用球铰活动连接，以5±1mm/min速度加荷至试件破坏；

（3）当破坏形式为拉伸夹具与胶粘剂破坏时，试验结果应无效。

7.7拉伸粘结强度应按下式计算：

fat=F/A2

式中fat—砂浆拉伸粘结强度（MPa）

F—试件破坏时的荷载（N）

A2—粘结面积（mm2）

7.8拉伸粘结强度试验结果应按下列要求确定：

（1）应以10个试件测值的算术平均值作为拉伸粘结强度的试验结果；

（2）当单个试件的强度值与平均值之差大于20%时，应逐次舍弃偏差大的试验值，直至各试验值与平均值之差不超过20%，当10个试件中有效数据不少于6个时，取有效数据的平均值为试验结果，结果精确至0.01MPa；

（3）当10个试件中有效数据不足6个时，此组试验结果为无效，并应重新制备试件进行试验。

7.9对有特殊条件要求的拉伸粘结强度，应先按照特殊要求条件处理后，再进行试验。