预拌干粉砂浆在工程建设中的应用

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楼主 2021-10-10 16:56:15
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摘要:中国预拌干粉砂浆网特别撰写此文介绍现代预拌干粉砂浆的概况和一些新产品、新技术、新方法。干粉砂浆的主要优点是提供新的工程解决方案、良好稳定的质量、提高劳动生产率、缩短工程工期、改善后勤并且减少原材料消耗。并具体介绍了干粉砂浆在建筑、铁路、水电、市政、安装等工程建设当中的一些产品和应用。


关键词:干粉砂浆;建筑;铁路;水利水电;市政;交通


一、什么是预拌干粉砂浆?

预拌干粉砂浆是由各种类别的水泥或石膏等胶凝材料、骨料如砂或珍珠岩等,以及高功能化学添加剂在专业化生产线中根据科学配方的要求,以干粉的状态均匀混合而成,采用用袋包装或散装方式运输到建筑、高速铁路、水电、市政等工程工地,加水搅拌,使用人工或各种专用施工机器进行施工的现代化建筑和工程材料。如下图所示:

二、预拌干粉砂浆的主要产品种类

一般意义上,预拌干粉砂浆可从用途上分为两类:建筑材料及特种工程材料。建筑材料包括以下具体大类品种:砌筑砂浆、抹灰砂浆、地坪砂浆、界面剂、石材和瓷砖粘合剂、填缝剂、内外墙腻子、防水砂浆、自流平砂浆、混凝土修补和加固、粉沫涂料、外墙装饰彩色砂浆、保温砂浆、防火砂浆、干拌混凝土等等;特种工程材料一般包括:高速铁路CA砂浆、基础灌浆材料、早强修补砂浆、防水砂浆、隧道防火砂浆、锚固砂浆、护坡材料等等。


三、预拌干粉砂浆的生产工艺和技术

从本质上讲,预拌干粉砂浆产品的生产包括以下基本构成。

l        原料的开采和预处理。

l        原料的运输和储存。

l        配料、称重和混合。

l        散装、包装和产品的储存。


通常,预拌干粉砂浆生产系统包括以下部分(见下2图 )

1.            砂处理系统(烘干、按照级配筛分)

2.            原材料储仓的上料装置

3.            骨料、粘合剂和添加剂的配料和称重

4.            适合工艺流程、操作顺序、以及满足所需要的生产线产量的足够生产能力的混合机

5.            带数据库和显示程序的控制系统,用于控制单个设备或整个系统

6.            包装机

7.            成品料仓、散装系统


预拌干粉砂浆生产系统需要配备精确的全自动的工业称量装置,以使得系统可以达到无论是主料还是添加剂配料时的高标准和质量要求。标准尺寸的塔式生产设备在建设初期一般有8~14个主料料仓和多达十个小型添加剂料仓。此外,按照配方进行配料的各种原材料在最短的时间内完成均质的混合是预拌干粉砂浆生产线的核心。

四、预拌干粉砂浆的机械化施工

下面这个图示很好地说明了现场配置砂浆与预拌干粉砂浆在现场施工效率方面的巨大差别,采用完全机械施工的干粉砂浆效率可提高6倍。

 

事实上,所有的质量好的预拌干粉砂浆产品都可以采用适当的机器进行施工,应用最为广泛的干粉砂浆施工机器包括:


1.按照调整好的水灰比自动进行加水搅拌的连续搅拌机,图A;

2.可以将袋装或散装干粉砂浆输送到一定高度和距离外的作业面的气力输送系统,图B;

3.可以将加水搅拌好的砂浆输送到一定高度和距离外的砂浆泵,图C;

4.以及自动化程度很高的加水搅拌及泵送一体机:混浆泵,图D;

五、预拌干粉砂浆在建筑工程中的应用

如上图所示,预拌干粉砂浆在建筑工程当中应用非常广泛,主要的应用产品和技术包括:

1、散装的水泥基砌筑、抹灰、地坪砂浆:

相比现场配置和搅拌的砂浆,新型的高品质的预拌干粉砂浆具有施工性好、施工速度快、安全环保、存储方便等优点,结合散装筒仓、连续搅拌机、泵送系统喷涂,施工质量和速度都大大提高。如图a和b:

2、新型墙体材料配套用砂浆:

近年来,新型墙体材料如加气混凝土砌块的施工对砌筑和抹灰砂浆提出了更高的要求,预拌干粉砂浆恰恰可以满足和提供更好性能的产品,特别是混凝土加气块的薄层砌筑和抹灰材料和施工工艺,蒸压加气混凝土砌块因其特殊的加工工艺和材料,对砌筑和抹灰砂浆保水性要求很高,而较高的保水性事现场搅拌砂浆很难实现的。保水性正是干粉砂浆的优势,在数量众多的干粉砂浆品种中,配套蒸压加气混凝土砌块,干粉砂浆使用的抹灰和砌筑砂浆在国外已普遍使用,有效的避免了墙体的开裂,加快了施工效率和速度。特别是蒸压加气混凝土砌块薄层砌筑和抹灰砂浆工艺的普及,使得施工速度,墙体质量得以进一步的提高。如图c和d:

                                                             

3、石膏基内墙找平砂浆:

在欧美地区,以石膏作为建材基材越来越普遍和受到重视,原因是其是天然的绿色环保材料,与水泥基材料相比,不易开裂空鼓,而且因重量轻润滑性好而具有优异的施工性。与珍珠岩混合后形成的轻质抹灰砂浆更具有保温节能的作用。如图e和f:


4、自流式地面找平砂浆:

与普通地坪砂浆相比,该产品采用特殊配方生产,施工厚度可达10厘米,流动性又非常好,适合打面积快速找平地面、地暖系统施工、地板隔音系统施工等。具有普通地坪砂浆无法替代的作用。如图g:



5、薄层自流平地面砂浆:

水泥基自流平砂浆按其在地面结构中的位置分为垫层自流平材料与面层自流平材料两大类。垫层自流平处于承受磨蚀和强度的地坪饰面层下面,主要功能是为地面饰面层铺装前期找平,为地坪面层提供一个平整的地坪基面,如它多作为地毯、PVC地板、木地板、瓷砖地面及环氧或聚氨酯地坪的铺设支撑层,或者作为旧地面、起砂地面及施工不合格地面的修补材料,目前国内多数自流平产品都是作垫层使用。面层自流平处于地坪面层,直接承受磨蚀、冲击和各种所需要的功能,相对于垫层自流平材料的性能要求要高得多,如强度、硬度、耐磨、耐腐蚀性等,同时也可以制成非常光亮的表面或者着色成所需要的颜色的最终地面。北京首都机场T3航站楼停车场以及上海虹桥机场停车场8.5万平米的面积采用了地面自流平系统。如图h和i:



6、外墙外保温砂浆:

由于节能减排的需要,国家出台政策要求建筑节能达标65%,这使得聚氨酯或聚苯板或无机保温体系外墙外保温体系中的界面剂、粘结剂、抹面砂浆、胶粉料的使用非常普遍。如图j:

j

7、结构修补和加固砂浆:

聚合物修补砂浆是一种主要用于混凝土结构加固和混凝土结构表面缺陷修补施工的专用水泥基砂浆。具有较高的抗压强度、粘接性、抗裂性和防水性。部分应用范围:钢绞线网混凝土结构的加固;.工业及民用设施中筋混凝土或已开裂的建筑物表面、面板、承重柱、梁等外抹面修补;轻度腐蚀介质的气相、液相环境下钢筋混凝土的防护工程、可替代部分有机涂层;.其他已损坏及不能满足设计要求的工业民用建筑的修复;特别适用于楼板、桥面板及露天薄板结构的修复。如图k:

8、瓷砖、地砖和石材粘结砂浆、填缝砂浆:

在保证质量的前提下,很多干粉砂浆依然能够节省大量的原料。一个很好的例子就是贴瓷砖,使用瓷砖胶粘剂的薄层法(浮贴法)与传统的在瓷砖背面涂上厚厚一层砂浆的背贴法相比,前者可以节省近65%的材料总消耗量。此外,由于采用了专用粘结剂和填缝剂,避免了瓷砖的开裂、脱落、泛碱等使用常规材料产生的诸多问题。如图l:

9、外墙装饰彩色砂浆:

由于传统外墙装饰材料的种种局限和缺点,比如外墙涂料开裂、褪色、污浊,耐久性差,瓷砖饰面破损、脱落伤人、等等,外墙彩色装饰砂浆逐渐走进开放商和施工单位的视野,因其克服了涂料的缺点,又可采用机械化喷涂施工,而且具有独特的质感和仿砖效果,越来越受到市场青睐。如图m和n:

10、基坑护坡材料及施工:

区别于传统的护坡材料,预拌的散装材料无论在材料性能和施工方面都具有优异的特性。如图o和p:



六、预拌干粉砂浆在铁路工程中的应用

1、高铁CA砂浆:

高速铁路无碴轨道用CA砂浆填充材料是无碴轨道结构的重要组成部分,位于轨道板与混凝土底座之间,由乳化沥青、水泥、骨料和水等混合而成,是一种介于水泥基和沥青基材料之间的半刚性体胶凝材料。该材料固化后,既能提供无碴轨道结构所需的必要强度,又能为结构提供一定的弹性。如图q


2、支座灌浆:

支座灌浆料用于高速铁路、客运专线、高速公路等的抢修、桥梁支座锚固灌浆、轨道锚固灌浆等。支座灌浆料应具有超早强、高强、无收缩、高耐磨的等特性,具有很好的施工性能,能够自流找平,可操作时间长,完工后表面需光滑平整,克服传统砂浆所产生的不平整、开裂、剥落起粉等缺点。如图r


3、混凝土修补砂浆:

主要用于桥梁和轨道板等高性能混凝土的修补,能够在局部替代高强混凝土,施工简单易行。如图s和t


4、隧道防火砂浆


如图u所示,圣哥达基础隧道东管位于瑞士法伊多(Faido)与塞德龙(Sedrun)之间的重要部分已于10月15日挖通。在这条世界最长铁路隧道的建设过程中,巴斯夫提供的化学建材发挥了关键的作用,以确保效率、耐久性和安全性,以及施工方式的可持续性。 “混凝土用于地下工程时必须满足互相之间极其矛盾的要求:首先,非常关键的一点是在山里长达几公里的运输过程中混凝土不能硬化,并且必须在接下来的数小时内保持良好的工作性能。这对于圣哥达隧道工程而言是最大的挑战之一。而另一方面,混凝土在浇注到隧道壁上之后,又必须在瞬间凝固,”负责德国、奥地利、瑞士和东欧地区地下工程业务的经理AndréGermann说道。


通过各种巴斯夫混凝土外加剂的正确组合,这一问题迎刃而解:超级增塑剂使混凝土具有很强的流动性。同时,用于喷涂型混凝土的速凝剂可以确保混凝土在喷涂到隧道壁上后的数秒内立即凝固。


为了应对在圣哥达隧道内保持混凝土工作性能的特殊挑战,巴斯夫开发了一种能够减缓水泥水合反应的外加剂。加入巴斯夫超级增塑剂的混凝土即使经过长途运输或是暴露在山体内部的高温环境中,仍能在施工中表现完美。在圣哥达隧道内,这种结合稀释剂和缓凝剂的系统被用于挖掘后的初步加固作业以及内壳的混凝土浇注。此外,巴斯夫混凝土喷涂机也被用于圣哥达隧道的施工。这种特殊的机械专为应对隧道中恶劣的施工条件而开发,可在移除岩石后迅速地将混凝土喷涂到隧道壁上,防止石块的进一步松动,并确保隧道内不会渗水。

南入口附近的隧道壁采用了特殊的防火砂浆,以确保其在火灾中得到良好的保护。巴斯夫地下防火解决方案专家FrankClement表示:“覆盖上这层砂浆后,隧道壁至少可以在90分钟内承受1,400摄氏度的高温。这为灭火工作争取到了宝贵的时间。”


七、预拌干粉砂浆在水利水电和交通工程维护中的典型应用

1、抗渗堵漏修补砂浆:

水电大坝安全管理和工程中,有许多技术难题需要攻克,比如坝体内部缺陷和裂缝的水下检查、抗冲耐磨、施工方便而又经济的水下修补材料、方便快捷、安全经济的各种深水作业施工技术等等,都期盼良方良策和高新技术,需要技术进步。作为预拌干粉砂浆的一种的抗渗堵漏修补砂浆,已经成为一项新材料和新技术投入了使用。如图v


2、基础灌浆料:

由于其早强和流动度好的特性,使得大型设备的基座安装时间大大缩短,使得火电或水电设备的尽早使用成为可能。如图w和x

3、桥梁、机场跑道、高速公路路面、港口码头修补砂浆:

在交通工程的维护中,新型的干粉砂浆材料修补砂浆带来了全新的施工工艺和技术,使桥梁混凝土的缺损的修补、机场跑道破损的快速修复、高速公路裂缝及路面破损的快速修补和恢复通车,以及混凝土码头因船只碰撞造成的破损的快速修补和短时间恢复使用都成为现实。如图 y和z

八、预拌干粉砂浆在市政工程中的典型应用

道路早强修补砂浆:

该产品可广泛用于道路人孔盖高层调整、桥梁道路伸缩缝修补、刚性路面孔洞修补、机场跑道快速修补、电线杆迅速固定、自来水管线抢修工程等需要快速反应快速解决问题的市政工程需要。如图z1

结语

毫无疑问,预拌干粉砂浆使用的是通过质量控制的原材料,预拌干粉产品相对现场配制砂浆更加稳定。有两个原因致使这点变得非常重要:第一,施工单位必须遵守其合同中所说明的质量担保标准,而预拌干粉砂浆生产厂家所作出的相关性能担保是他们所能信赖的;第二,修补一个质量不合格的工程所花费的钱很可能超过甚至几倍于工程的原始投资。



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