偏高岭土对干粉砂浆性能的影响肖雪军1，鞠宇飞1，刘文斌1，谢君2（1. 常州工程职业技术学院，常州 213164；2. 常州市众华建材科技有限公司，常州 213021）[摘要]本文主要研究在纤维素醚掺量不变的情况下，偏高岭土掺量对干粉砂浆工作性能、力学性能和收缩性能的影响。
试验结果表明，随着偏高岭土掺量的增加，干粉砂浆保水率呈增长趋势，凝结时间变化不大，干粉砂浆3d强度变化不明显，28d强度呈抛物线变化趋势，其中偏高岭土掺量为3%时，干粉砂浆性能较好，保水率达到96%，28d强度为9.3MPa。
[关键词]干粉砂浆；偏高岭土；保水率；收缩性能Effect of metakaolinite on dry-mixed mortarXiao Xuejun1, Ju Yufei1, Liu Wenbin1,Xie Jun2(1.Changzhou Institute of Engineering Technology, Changzhou 213164;2. Changzhou Zhonghua Building Materials Technology Co., Ltd, Changzhou 213021)Abstract: In the case of the same dosage of cellulose ether, The paper main study the work performance, mechanical performance and shrinkage performance on dry-mixed mortar caused by metakaolinite. With the increase of metakaolinite, the moisture retention of dry-mixed mortar shows a rising trend, the setting time of dry-mixed mortar has a little change, compressive strengths of dry-mixed mortar shows parabolic trend. When Metakaolin dosage is 3%, the dry-mixed mortar has better performance, the moisture retention is 96%, the 28d compressive strengths is 9.3MPa.Key words: dry-mixed mortar; metakaolinite; moisture retention; shrinkage performance0 前言我国对建筑产品质量及环境保护的要求越来越高，加之各级政府对节约资源、环境保护方面的政策及法规的出台，大力发展新型建材、绿色建材已纳入我国发展规划。
如同商品混凝土的推广与发展一样，干粉砂浆在我国得到了迅速发展。
干粉砂浆是指经干燥筛分处理的细集料与无机胶结料、保水增稠材料、矿物掺合料和添加剂按一定比例进行物理混合而成的一种颗粒状或粉状，以袋装或散装的形式运至工地，加水拌合后即可直接使用的物料。
干粉砂浆中重要的一组分就是能够改善砂浆和易性的保水增稠材料。
本文主要在纤维素醚用量一定的前提下，研究偏高岭土掺量对干粉砂浆性能的影响，为无机和有机保水增稠材料的复配使用提供一定试验基础。
1 试验原材料及试验方案1.1 原材料水泥：本试验使用的是市售32.5级复合硅酸盐水泥。
其表1 32.5级复合硅酸盐水泥的基本性能细度(%)标准稠度(%)密度(g/cm3)抗折强度(MPa)抗压强度(MPa)安定性凝结时间(h:min)3d28d3d28d初凝时间终凝时间1.929.02.81 4.79.715.636.3合格2:543:54表2 黄砂的性能细度模数含泥量(%)表观密度(kg/m3)堆积密度(kg/m3)2.30.926401420表3 偏高岭土的化学组成 %名称SiO2Al2O3Fe2O3TiO2CaO MgO K2O Na2O含水偏高岭土53.744.970.250.200.300.150.040.13＜0.5·58··59·基本性能见表1。
黄砂：本实验使用的是市售普通黄砂，其性能见表2。
偏高岭土：山西琚丰高岭土有限公司生产的1250目偏高岭土，具体成分见表3。
纤维素醚：HERCULES 的甲基纤维素醚C8681，粘度为75000 mPa·s/20℃（2%）。
1.2 试验方案试验以灰砂比1:3，纤维素醚掺量为干粉砂浆总质量的0.4‰，偏高岭土取代水泥掺量分别为0、1%、2%、3%、4%和5%，研究在纤维素醚掺量确定的情况下，偏高岭土掺量对干粉砂浆工作性能、力学性能以及耐久性能的影响。
2 试验结果及分析2.1 偏高岭土掺量对干粉砂浆工作性能的影响在配合比确定的情况下，内掺偏高岭土(0%～5%)，根据 《建筑砂浆基本性能试验方法》（JGJ70-2009）试验规范，对干粉砂浆稠度、密度、分层度、保水率以及凝结时间做了试验研究，试验结果见表4。
表4中的试验结果表明：（1）随着偏高岭土掺量的增加，干粉砂浆需水量略有增加，这主要是由于偏高岭土过细造成的。
干粉砂浆的密度没有多大的变化，密度控制在1760 kg/m 3左右。
（2）随着偏高岭土掺量的增加，其分层度值均达到标准(10～25mm 范围内)，试验发现，当掺量在3%时分层度值最小，此时性能最佳。
（3）随着偏高岭土掺量的增加，保水率呈增长趋势。
偏高岭土掺量为1%时，其保水率增加了2%左右，这表明偏高岭土作为干粉砂浆外加剂，有较好的保水增稠效果。
这是由于偏高岭土具有较高的比表面积和片状特征，亲水性好，加入到干粉砂浆中，可以保持水分，减少泌水，与未掺偏高岭土相比较，可降低泌水率。
偏高岭土掺量在3%以上时，对干粉砂浆保水率增长趋势变缓，维持在96%左右。
（4）未掺偏高岭土的干粉砂浆凝结时间为7小时45分钟。
在干粉砂浆中掺入偏高岭土后，不同掺量下的干粉砂浆凝结时间在7小时15分钟与7小时50分钟之间，与未掺偏高岭土时的凝结时间相差不大，表明在一定的掺量范围内，偏高岭土对干粉砂浆凝结时间的影响较小。
2.2 偏高岭土掺量对干粉砂浆力学性能的影响图1反应了不同偏高岭土掺量下，干粉砂浆3d、28d 抗压强度的试验结果。
从图1中可以看出：（1）随着偏高岭土掺量的增加，干粉砂浆3d 强度呈先增长后下降趋势。
偏高岭土掺量在1%~3%之间，强度呈增长趋势，表4 偏高岭土掺量对干粉砂浆工作性能的影响掺量(%)水灰比稠度(mm)密度(kg/m 3)分层度(mm)保水率(%)凝结时间(h ：min)0%0.6484176013907：451%0.6687174016927：352%0.6789176015937：503%0.6784177012967：154%0.6989177020967：255%0.7093176021977：30但强度增幅不大。
偏高岭土掺量为4%和5%时，3d 强度低于未掺偏高岭土。
（2）28d 龄期干粉砂浆的强度变化明显，当内掺偏高岭土为3%时，其28d 强度高于未掺偏高岭土的干粉砂浆15%左右，28d 抗压强度最大，此掺量下的干粉砂浆性能最佳。
图1 不同掺量偏高岭土3d、28d 强度2.3 偏高岭土对干粉砂浆收缩性能的影响综合考虑干粉砂浆的工作性能与力学性能，偏高岭土在3%掺量下性能表现较好。
因此本文对未掺偏高岭土和3%偏高岭土掺量下的干粉砂浆的收缩做了试验研究，试验结果见表5。
表5 收缩率试验数据记录掺量(%)收缩率(‰)7d 14d 21d 28d 00.260.290.75 1.1330.300.360.690.91表5和图2表明，偏高岭土能降低干粉砂浆的收缩率值，提高干粉砂浆的稳定性。
与不掺偏高岭土相比较，掺入偏高岭土后早期收缩率较大，但是经过21d后，收缩率值明显呈降低趋势。
28d的收缩率仅仅是不掺偏高岭土的0.8倍，为0.91‰，远低于江苏省《预拌砂浆技术规程》(DGJ32/J13-2005)中0.5%的收缩标准。
这表明偏高岭土应用于干粉砂浆，能够有效地减少砂浆开裂现象。
3 结论本文主要讨论了在纤维素醚掺量固定的情况下，偏高岭土掺量对干粉砂浆工作性能、力学性能以及耐久性能的影响。
试验的主要结论为：（1）偏高岭土掺入到干粉砂浆中，能够提高干粉砂浆的保水率。
随着偏高岭土掺量的增加，砂浆保水率呈增长趋势。
偏高岭土对干粉砂浆凝结时间的影响不大，与不掺偏高岭土相近。
（2）随着偏高岭土掺量的增加，干粉砂浆强度呈先增长后下降趋势。
偏高岭土掺量在3%时，其3d、28d强度为最佳。
（3）偏高岭土对改善干粉砂浆收缩性能，减少砂浆开裂有一定的促进效果。
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[单位地址]江苏省常州工程职业技术学院材料系（213164）Ormellese M, Berra M, Bolzoni F, et al. Corrosion inhibitors [3]for chlorides induced corrosion in reinforced concrete structures [J]. Cement and Concrete Research, 2006(36):536 – 547.ASTM: G180—04 Standard Test Method for Initial Screening [4]of Corrosion Inhibiting Admixtures for Steel in Concrete [S].West Conshohocken, United States: ASTM international, 2004.张天胜. 缓蚀剂 [M]. 北京: 化学工业出版社, 2002:1-493.[5]任晓光, 谢云峰, 宣征南. 复合型缓蚀剂的缓蚀性能 [J].[6]化工进展, 2007,26(4 ):577-579.李建华, 赵冰, 杜荣归, 等. D—葡萄糖酸钠对模拟混凝[7]土孔隙液中钢筋的缓蚀作用 [J]. 功能材料, 2007,38 (3) :509-511.李海华, 吴家全, 衣守志. 硅酸钠缓蚀剂的研究现状与展[8]望 [J]. 杭州化工,2007,7 (2):17-19.Ngala V T, Page C L, Page M M. Corrosion inhibitor [9]systems for remedial t reatment of reinforced concrete.Part 2:sodium monofluorophosphate [J]. Corrosion Science, 2003,45:1523-1537.封孝信, 阚欣荣. 新型钢筋阻锈剂的作用机理[J]. 河北理[10]工大学学报(自然科学版), 2009, 131(14):90-93.[作者简介]耿春雷，博士，工程师。