低导热系数高强度无机保温砂浆配合比优化设计

陈海杰

漳州职业技术学院建筑工程系（36300 0）

0 引言

作为建筑保温材料，无机保温砂浆从过去就一直在使用，但由于实际效果不是十分的理想，各种新型保温砂浆的研究仍在进行当中[1] ～[4]。而在闽南地区，夏天特别炙热，同时伴有台风，雨量较为充沛，冬天气温均在零度以上，对无机保温砂浆的耐热性能、防水性能及抵抗外力冲击提出了较高的要求。在前期研究[8]当中，已通过试验探讨了在保持新拌砂浆流动性前提下，漂珠等体积取代水泥、珠光砂等体积取代憎水玻化微珠对硬化砂浆干表观密度、强度、压折比、24 h吸水率、导热系数等性能的影响规律，确定漂珠取代水泥及珠光砂取代憎水玻化微珠的较优体积率。而本文在前期试验基础上，从经济效益及实用层面出发，拟提出低导热系数高强度的无机保温砂浆的合理配合比。同时在此基础上，力图找到替代玻化微珠作为骨料的材料[5] ～[6]及外加剂的合理掺量[7]，使无机保温砂浆性能更优、更加实用经济。

1 试验研究

1.1 引气剂掺量对保温砂浆性能的影响

在《漂珠、珠光砂对玻化微珠保温砂浆性能影响的试验研究》[8]研究基础上,在基准配合比中掺入引气剂（掺量从0 ～0.5%,以0.1%递增）,配合比见表1。

表1 掺引气剂砂浆配比（kg/m3）

按照表1所制定的配比来进行试验，研究不同引气剂掺量对砂浆力学性能的影响，试验结果如图1、2所示。

图1、2可表明，在砂浆中掺入引气剂后，使得砂浆的抗压、抗折强度以及干密度均大大降低。随着引气剂用量的不断增加，由于增多砂浆内的微小气泡，提高了砂浆的孔隙率，使得浆体的密实度下降，从而降低砂浆的干密度，导致砂浆强度的降低。但因为引气剂的掺入，使得砂浆中形成无数微小封闭气泡，增强砂浆的润滑性能，使得流动性提高，改善了砂浆的和易性，而且还减小砂浆离析和泌水问题。综合考虑砂浆的强度、干密度，引气剂的掺量以0.3% ～0.4%为宜。

1.2 珠光砂掺量对保温砂浆性能的影响

根据上述分析，选择引气剂掺量为0.332%，利用珠光砂以不同比例等体积替代玻化微珠（替代率从15% ～45%，以15%递增），玻化微珠与珠光砂的性能参数见表2，设计砂浆配合比如表3所示。

表2 材料的性能参数

表3 掺珠光砂砂浆配比（kg/m3）

根据表3的配比来进行试验，得到珠光砂等体积替代玻化微珠对砂浆力学性能及导热系数的影响，如图3～图5所示。

从图3、4可明显发现，随着珠光砂等体积取代率的不断增加,砂浆的抗压强度表现出上升的趋势，而抗折强度则呈现出先降后升的趋势，当珠光砂取代玻化微珠的取代率超过45%后,砂浆的抗压、抗折强度均可满足基准强度要求。研究结果表明:为了提高砂浆强度，珠光砂等体积取代玻化微珠的比例应超过45%。并且，从图5可看出，三种配合比中，第三组的导热系数相对于其他两组最小，满足本文对低导热系数高强度的追求，因此，第三种配比相对是较优配合比。

2 结论

1）引气剂可有效地降低砂浆的强度以及干密度，改善砂浆的和易性，而且还减小砂浆离析和泌水问题，经综合分析，砂浆中引气剂掺量以0.3% ～0.4%为宜。

2）采用珠光砂代替玻化微珠后的砂浆抗压强度和抗折强度，随珠光砂掺量的增加基本呈现“降-升”的趋势，而导热系数则随着珠光砂掺量的增加而降低,考虑对砂浆高强度低导热系数的追求，珠光砂等体积取代玻化微珠率应大于45%。

[1]桑国臣.节能环保型保温材料的研制[D].西安建筑科技大学硕士学位论文,2004.

[2]曾亮.玻化微珠保温砂浆的性能优化与研究[D].南昌大学硕士学位论文,2008.

[3]Habib Uysal,Ramazan Demirbog'a,Remzi S_ahin,etal.The effects of different cement dosages,slumps,and pumice aggregate ratios on the thermal conductivity and density of concrete.Cement and concrete Research,2004,34(5):845～848.

[4]L.gunduz.The effects of pumice aggregate/cement ratios on low-strength concrete properties.Construction and Building Materials,2008,22(5):721～728.

[5]张联英,张强.真空珠光砂和真空岩棉绝热性能研究[J].西安建筑科技大学学报(自然科学版),2009(12):87～89.

[6]陶吉林,徐亚宏.低温用憎水膨胀珍珠岩(珠光砂)的性能与应用[J].深冷技术,2005(04):135～137.

[7]徐迅,李英丁,张铬.外加剂对玻化微珠保温砂浆性能的影响[J].新型建筑材料,2008(12):135～137.

[8]陈海杰.漂珠、珠光砂对玻化微珠保温砂浆性能影响的试验研究[J].福建建筑,2011(6):36～38.