1 、前言
干拌砂漿自引入我國以來取得了較大的發(fā)展，特別是近幾年，隨著人們環(huán)保意識的增長，其發(fā)展也越來越快。根據(jù)用途的不同，干拌砂漿的品種多種多樣，達到了一百多種。膨脹砂漿就是中國建筑材料科學(xué)研究院研制的一種干拌砂漿品種。
普通的砂漿由于其自身結(jié)構(gòu)的不緊密以及在大氣的環(huán)境中不能對抗收縮，因而會產(chǎn)生開裂引起滲漏，導(dǎo)致防水作用受到破壞。膨脹砂漿帶有微膨脹性，使砂漿結(jié)構(gòu)致密，能夠補償收縮，可防止普通砂漿收縮開裂，是用于建筑物裂縫修補、面層防水等用途的特種砂漿。
2 、膨脹砂漿的分類及優(yōu)點
根據(jù)用途的不同膨脹砂漿可以分為膨脹修補砂漿、膨脹防水砂漿等種類。
膨脹修補砂漿是補償收縮的修補砂漿，能保證砂漿的早期強度及其他修補所需要的性能，適用于修補因鋼筋銹蝕導(dǎo)致的混凝土剝落，并可修補結(jié)構(gòu)性及一般混凝土組件的損壞，如蜂窩、水泥漿流失等問題。它具有如下的優(yōu)點：
1) 根據(jù)不同的修補部位具有針對性的施工性能；
2) 低收縮率，且其膨脹系數(shù)與基材相匹配，體積穩(wěn)定；
3) 優(yōu)良的粘結(jié)性能，確保修補質(zhì)量；
4) 無毒無害，符合環(huán)保要求；
5) 使用方便。
膨脹防水砂漿是具有微膨脹性的防水砂漿，適用于防水混凝土的抹面及潮濕和滲漏水工程的抹面和修補。它不但具有良好的抗?jié)B性，而且還有一定的抗裂性，同時有具有干拌砂漿所具有的一切優(yōu)點，因此具有很好的應(yīng)用前景。
3、 膨脹砂漿的研制
膨脹砂漿是由膠凝材料、膨脹組分、砂、外加劑、可再分散聚合物粉等材料配制而成的。根據(jù)膨脹砂漿的不同種類和用途，在進行產(chǎn)品配方設(shè)計時的重點和難點也不同。對于膨脹修補砂漿，其重點是使砂漿具有一定的粘結(jié)性和膨脹性，同時其強度不能有太大的損失。而對膨脹防水砂漿而言，其抗?jié)B性則是需要特別考慮的問題。
3.1 膨脹與強度的協(xié)調(diào)性
通常情況下，砂漿的膨脹性與其強度是一對矛盾問題，膨脹率的增加往往導(dǎo)致強度的下降。因此膨脹砂漿研究的關(guān)鍵是保證砂漿的強度與膨脹率的協(xié)調(diào)性，在保證砂漿具有要求的膨脹率的條件下強度也符合要求。由于膨脹砂漿目前還沒有相應(yīng)的國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，本研究參考膨脹劑的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進行試驗研究。
抗壓強度≥ 15MPa，稠度：50～80mm，
限制膨脹率14d ≥0.02%
抗凍性：經(jīng)凍融試驗質(zhì)量損失≤5%，抗壓強度損失≤25%。
我們在對干粉膨脹砂漿的膨脹性能研究結(jié)果表明，在制備干粉膨脹砂漿時加入適量的膨脹劑，應(yīng)使水泥與膨脹劑二元體系具有良好的膨脹與強度發(fā)展的協(xié)調(diào)性。隨著膨脹劑摻量的增加，在水中養(yǎng)護14天的限制膨脹率呈拋物線的形式上升，在水中養(yǎng)護階段，隨養(yǎng)護齡期的增加限制膨脹率增加。當(dāng)進入干空(霧室)養(yǎng)護后，限制膨脹率有一個回落，干空(霧室)養(yǎng)護一般在14天后即達可達到穩(wěn)定。
干粉砂漿的強度隨膨脹劑摻量的增加而有所下降，這是因為過多摻量的膨脹劑在無限制條件時，對砂漿的強度有一定的損失。因此，在膨脹砂漿中膨脹劑的摻量控制在5～8%即可。這與膨脹劑在混凝土中的表現(xiàn)有所不同，因為混凝土一般為有約束限制狀態(tài)，而砂漿多為自由狀態(tài)。
試驗結(jié)果顯示，水泥——膨脹劑——摻合料——砂子多元復(fù)合膠凝材料是一種較理想的干粉材料。在水化早期CAS發(fā)揮作用，并促進水泥水化和結(jié)構(gòu)形成，而在水化后期摻合料與水泥水化形成的CH發(fā)生二次火山灰反應(yīng)，形成低Ca/Si比的C-S-H凝膠，使反應(yīng)程度進一步提高，漿體結(jié)構(gòu)進一步密實和優(yōu)化，初始缺陷少、有一定的微膨脹效果或無收縮，后期內(nèi)部更加密實。在耐久性能方面，如凍融、炭化、抗?jié)B性能都有不同程度的提升。
3.2 膨脹砂漿的粘結(jié)性
對于膨脹修補砂漿，和基底的良好粘結(jié)是必要的條件之一。用增加水泥用量等方式對砂漿粘結(jié)強度的改善是有限的，必須考慮加入有機成分，使砂漿成為有機無機復(fù)合材料?，F(xiàn)代化學(xué)工業(yè)的發(fā)展使我們的想法有實現(xiàn)的可能?？稍俜稚⒕酆衔锓凼且环N非常好的選擇。這種聚合物粉對砂漿的性能起到了非常好的改性作用，除了可增加粘結(jié)性外，還增加了砂漿的柔性以及耐水性和抗凍性，使其應(yīng)用范圍更廣泛，使用性能更好。參考瓷磚粘結(jié)劑的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，我們對膨脹修補砂漿的粘結(jié)性能進行了測試，加入了可再分散聚合物粉的膨脹砂漿的抗拉強度達到了1.0Mpa以上，完全可以滿足使用要求。
3.3 膨脹砂漿的抗?jié)B性能
膨脹防水砂漿具有良好的防水性能的原因并不是單一的，是各種因素綜合作用的結(jié)果。首先性能較好的防水劑的摻入使其具有了一定的防水性;另外是經(jīng)過顆粒級配設(shè)計的集料使砂漿比較致密，孔隙率較小;還有就是可再分散聚合物粉的加入在水泥和集料顆粒之間起到了“架橋”作用，使結(jié)構(gòu)更強。上述幾種作用的綜合使得膨脹防水砂漿的抗?jié)B性能得到了加強。參考防水劑的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，我們對膨脹防水砂漿的抗?jié)B性進行了測試，結(jié)果膨脹防水砂漿的透水壓力比大于300，能夠取得較好的防水效果。
4、 結(jié)論
1. 膨脹砂漿在建筑物裂縫修補、面層防水等方面有著較好的用途。
2. 膨脹砂漿在配方設(shè)計時必須考慮膨脹和強度的協(xié)調(diào)發(fā)展。
3. 經(jīng)聚合物改性，膨脹砂漿具有了更廣泛和更優(yōu)良的用途。
