摘要：本文主要研究了普通干混砂浆在经过不同的贮存时间后，砂浆的各项性能指标的变化，试验结果为干混砂浆生产企业及施工单位正确合理地生产使用干混砂浆提供了一些依据。

关键词：普通干混砂浆、贮存时间、保水率、抗压强度

0、前言：

干混砂浆是指水泥、干燥骨料或粉料、添加剂以及根据性能确定的其它组分，按一定比例，在专业生产厂经计量、混合而成的混合物，在使用地点按规定比例加水或配套组分拌合使用的一种产品。干混砂浆是从上世纪的五十年代从欧洲建筑市场上发展起来的，目前在欧美国家已形成一个新兴的产业，由于生产应用技术非常成熟，已被广泛应用，并得到市场的高度认可。我国自上世纪九十年代起开始推广使用干混砂浆，目前在一些较大的城市里已得到了普通应用，但总的应用水平还偏低。干混砂浆作为继预拌混凝土之后又一高品质、多功能的新型绿色建筑材料，由于其具有节约资源、保护环境、确保建筑工程质量、实现资源再利用等方面的优良性能，已逐步被人们所认知和重视。它的发展不仅充分体现了国家实现节能减排的战略方针，也是促进发展循环经济的重要措施之一。

目前，干混砂浆的使用都是由专业的生产厂家生产后，由干混砂浆散装运输车运送至工地，再存放到工地现场的移动地面储存罐中，或者是以袋装的形式运送至相应的工地现场存放，当需要使用时，再依据相应的比例加水搅拌均匀后，完成相应的施工作业。这样，对于生产厂家会根据生产计划生产库存砂浆，以便在生产紧张时进行调配;而对于施工单位，由于施工速度的影响，不可能一次性地使用完一整罐的干混砂浆，只可能是随用随取，同时由于天气变化、施工条件的变化及其它不可控制因素的变化的影响，也可能导致进场的干混砂浆暂时没法使用，必须存放一段时间后才有条件使用。GB25181-2010《预拌砂浆》标准中规定对普通干混砂浆的贮存有效期是三个月，那么在这三个月期间，干混砂浆的质量发生了哪些变化，各项性能指标又产生了哪些改变?如果贮存时间超过三个月呢，干混砂浆是否还能继续使用?贮存时间的长短对干混砂浆的性能影响究竟有多大?本文正是基于这个原因，针对目前在建筑工程中应用比较广泛的普通干混砌筑砂浆、普通干混抹灰砂浆及普通干混地面砂浆三个品种，比较系统地研究分析了贮存时间对普通干粉砂浆各项性能指标的影响，以便为干粉砂浆的生产厂家及施工单位提供一些生产应用的参考依据。

1、试验原材料及试验方案

1.1、试验用原材料

水泥：采用唐山宇峰P.O42.5水泥，其物理性能指标：安定性合格，标准稠度需水量27.5%，初凝时间176min，终凝时间247min，3天抗折强度7.0Mpa，3天抗压强度32.7Mpa，28天抗折强度8.2Mpa，28天抗压强度50.7Mpa。

粉煤灰：F类II级粉煤灰，细度22.3%，需水量比101%，烧失量3.5%。

砂子：普通河砂，表观密度2650kg/m3，堆积密度1530kg/m3，细度模数2.5，含泥量3.0%，属II区中砂。

纤维素醚：河北菁莱HPMC，60000mpa.s，100000mpa.s

水：每次试验采用的拌和用水为饮用自来水。

1.2、试验配方

1.3、试验项目及方法

本次试验采用工程中较常用的同时也是各个品种中强度等级最低的砂浆，分别选用了普通砌筑M5砂浆，普通抹灰M5砂浆，普通地面M15砂浆。由于各品种砂浆的对使用质量的要求不同，为了尽可能地模拟现场实际情况，所以在纤维素醚和砂子的选用上略有不同，详细见1.2配方中所示。试验考虑了两种模式同时进行：砂浆生产完成后存放于普通牛皮纸袋中，一种是砂浆在包装袋中密封贮存，一种是砂浆在敞开的包装袋中贮存，两种模式下的所有砂浆同时存放于试验室的室内，温度、湿度随着室外温湿度的变化而变化。在这一条件下，分别检测各类型砂浆在贮存七天、十五天、三十天……一百八十天后，其对应的保水率、稠度损失率、凝结时间、抗压强度、拉伸粘结强度等性能的变化，来最终分析贮存时间对砂浆性能结果的影响大小。试验方法依据GB/T25181-2010《预拌砂浆》、JGJ/T70-2009《建筑砂浆基本性能试验方法标准》等标准方法进行。

2、试验结果与分析

2.1、贮存时间对普通砌筑砂浆的性能影响

普通砌筑砂浆在经过不同贮存时间后其相应各项性能指标如表1、表2所示：

表1、敞口存放

表2、密封存放

通过对敞口存放和密封存放后干混砌筑砂浆各项性能试验数据的分析可以看出，随着贮存时间的增加，砂浆的各项性能还是有明显的变化的。

从试验结果看出，不管是敞口存放还是密封存放，保水率在初期基本变化不大，后期逐步减小，直至不合格。敞口存放在90天时，保水率指标不能满足标准要求，密封存放在120天时，保水率指标不能满足标准要求。保水率是砂浆保持水分不损失的一种能力，是表征砂浆保持拌和水不会因为固体颗粒的沉降或者与施工面的湿度梯度原因而自砂浆中散失的能力的物理量，保水率的优劣关系到砂浆的存储稳定性及力学性能。通常情况下，合适的水泥用量，合理的砂子级配，良好的保水增稠材料，砂浆的保水率就会较好，反之则会较差。分析保水率随时间变化的原因，一是因为砂浆中的胶凝材料随着贮存时间的增长，与空气中的水分与二氧化碳反应导致活性降低失效，对保水效果产生影响;第二点是由于保水增稠材料纤维素醚在干混砂浆中均匀分散在骨料、掺和料及胶凝材料中，随时间的延长，稳定性能不好的产品会发生性能变化，从而使得溶解度降低，影响保水率。

砂浆的稠度是反映砂浆流动性大小的一个指标，是指砂浆在自重力或外力作用下是否易于流动的性能。而控制砂浆的2小时稠度损失率不大于30%，是为了保证砂浆有一个适宜的可操作时间，如果稠度损失大，则工作时间短，可操作时间不足，不能很好地满足施工要求。从试验结果可看出，敞口存放的干粉砂浆，30天内稠度损失率指标是合格的，60天以后指标则不满足标准要求，而密封存放的砂浆，90天内的稠度损失率指标都是合格的，只有120天以后的指标，才不满足标准的要求。影响砂浆稠度的原因，除了有胶凝材料的种类数量、掺和料的种类与数量、砂的形状、粗细与级配，还跟添加剂的掺量、用水量及搅拌时间有关系。还是由于胶凝材料及掺和料随贮存时间的变化发生的性质的改变，从而包裹住了一部分骨料，产生结团结块，尽管加水搅拌时都能捏碎，但其实微观的性能还是产生了变化，不但达到相同稠度时要多增加用水量，稠度损失率还变大了。

砂浆的凝结时间主要和水泥的凝结时间及添加剂的种类及用量有关系。在干粉砂浆中添加的纤维素醚，由于会增加水泥水化的诱导期时间，从而延迟C3A、C3S的水化，对水泥砂浆有缓凝作用。两种存放模式下的砂浆，随着贮存时间的延长，很明显凝结时间都是逐渐变长的。分析原因，由于纤维素醚的用量较小，对水泥砂浆的凝结时间的影响不是主要作用，且品质相对比较稳定，所以对砂浆凝结时间影响的主要因素还是水泥。由于水泥砂浆在贮存过程中，水泥矿物中C3A与空气中的水蒸汽及石膏发生反应，生成的钙矾石在水化的C3A表面沉淀下来，形成屏障，包裹在水泥颗粒的周围，阻碍了水和矿物的接触，延缓了水泥的凝结时间，从而造成砂浆的凝结时间延长。

影响砂浆抗压强度的因素，除了水泥的等级、用量、质量，砂子的种类、用量、质量，还有砂浆的配合比及养护措施等因素。试验中，砂浆的7天抗压强度及28天抗压强度在贮存的前一个月内基本稳定，但随着贮存时间的变长，强度都有明显的降代，敞口状态下，150天的时候，7天抗压强度比初始抗压强度下降了23%，28天抗压强度比初始抗压强度下降了32%;密封状态下，180天的时候，7天抗压强度比初始抗压强度下降了19%，28天抗压强度比初始抗压强度下降了27%。由于砌筑砂浆在配合比设计时，为了保证相应的和易性，胶凝材料用量不能太低，所以导致强度富余系数较高，虽然下降幅度较大，最终的强度指标仍然合格。分析砂浆强度随贮存时间增长而降低的原因，一个是由于一部分水泥与空气中的水及二氧化碳反应结块，失去活性，没有强度，一个是由于后期为达到相同的砂浆初始稠度，加大了用水量，增高了砂浆的水灰比，从而降低了砂浆的强度。

2.2、贮存时间对普通抹灰砂浆的性能影响

普通抹灰砂浆在经过不同贮存时间后其相应各项性能指标如表3、表4所示：

表3、敞口存放

表4、密封存放

相对于砌筑砂浆，抹灰砂浆增加了14天拉伸粘结强度及28天收缩率两个检测指标，通过试验结果可以看出，随着贮存时间的增长，无论是敞口存放还是密封存放，抹灰砂浆的各项性能指标也是有明显的变化的。

抹灰砂浆敞口存放的样品保水率60天时仍然合格，90天以后不合格，而密封存放的样品保水率在90天时依然合格，只是到了120天以后才不满足标准要求的。影响普通抹灰砂浆保水率的因素与普通砌筑砂浆基本一样，但是，由于纤维素醚的掺量及水泥的用量均比普通砌筑砂浆的略高，所以初始的保水率相对较高，同时维持保水率合格的贮存期也相对增长了一些。2小时的稠度损失率敞口存放的样品60天以后开始达不到标准要求，密封存放的样品120天以后开始达不到标准要求。性能变化规律与普通砌筑砂浆相似，由于使用的原材料基本相同，所以认为随贮存时间的增长，影响抹灰砂浆2小时稠度损失率的原因是相同的。凝结时间的变化规律也与普通砌筑砂浆基本相同，前期变化不是很明显，后期随贮存时间的延长，凝结时间也逐渐变长了。7天抗压强度和28天抗压强度也类似于普通砌筑砂浆，前期变化不明显，后期逐渐降低。敞口状态下，150天的时候，7天抗压强度比初始抗压强度下降了27%，28天抗压强度比初始抗压强度下降了27%;密封状态下，180天的时候，7天抗压强度比初始抗压强度下降了23%，28天抗压强度比初始抗压强度下降了22%。也是由于配合比富余系数较高的原因，尽管强度下降的幅度较大，仍然能满足标准的要求。

根据GB25181的标准要求，普通抹灰M5砂浆的14天拉伸粘结强度应大于等于0.15Mpa，从试验结果可看出，贮存的早期，拉伸粘结强度的变化值不大，敞口存放的样品，从30天以后有明显的下降趋势，但是除了150天的值不合格外，其余检测值都合格;而密封存放的样品，从90天以后有较明显的下降趋势，也是除了最后180天的检测值不合格外，其余的检测值都合格。分析影响拉伸粘结强度的原因，一方面是在一定范围内，砂浆水泥用量越高，则其粘结强度也高，另一方面，纤维素醚的掺加，对提高砂浆的拉伸粘结强度是有促进作用的。随着贮存时间的增长，水泥的品质及纤维素醚的品质均发生不同程度的改变，从而导致了拉伸粘结强度的降低。

根据标准要求，普通抹灰砂浆28天的收缩率要小于等于0.20%。从试验检测的数据可以看出，不管是敞口存放的样品还是密封存放的样品，其收缩率值基本符合标准要求，在每个样品中，均是后两个龄期的指标不合格。影响抹灰砂浆收缩率的因素，有水泥成分、养护温湿度、空隙率、外加剂的种类及用量、骨料的性能及环境参数等相关因素。在本试验中，这些因素没有太大的变化，可认为对砂浆的收缩率影响不明显，唯一一点可能是后期为达到相同稠度增加的用水量，导致水泥砂浆凝结硬化时收缩值增大。

2.3、贮存时间对普通地面砂浆的性能影响

普通地面砂浆在经过不同贮存时间后其相应各项性能指标如表5、表6所示：

表5、敞口存放

表6、密封存放

普通地面砂浆的检测项目与普通砌筑砂浆相同，根据敞口存放样品和密封存放样品的试验检测数据可以看出，各项性能指标的变化，基本与普通砌筑砂浆一样维持相同的规律，只是在个别性能指标发生临界改变的时间段上略有差别，说明随着贮存时间的增长，普通地面砂浆保水率、2小时稠度损失率、凝结时间、抗压强度指标变化的影响因素与普通砌筑砂浆是相似的。

从上述的试验结果可以表明，普通干粉砂浆的性能随着贮存时间的变化，是会发生明显的改变的，不同的贮存方式，砂浆性能改变的时间节点也是不一样的。不同的砂浆品种，不同的贮存方式，砂浆的贮存有效期是不一致的。不论是袋装砂浆还是散装砂浆，如果能保证在现场是存放在密封环境下的，则在三个月的保质期内，性能虽然有所下降，但是仍能满足标准要求;如果是敞口存放直接与空气接触，则一个月以后就会相继有不同的性能指标达不到标准要求，从而影响使用效果。本次试验采用的配合比基本与生产配合比一致，原材料的种类与型号也基本一致，唯一的优势可能的砂子质量相对较好，所以各项性能的试验结果数据值都还不错，特别是强度指标，富余较高，但总体来说，应该能较好地反映实际使用情况。另外，这次试验从四月份开始到十一月份完全结束，在这一段时间范围内，也正是各施工企业施工的旺季，因此试验的数据结果，无论是对砂浆的生产单位，还是砂浆的使用单位，都具有较好的参考意见，可以为生产应用提供一些支持。

3、结论与建议

3.1 随着贮存时间的增长，普通干粉砂浆的保水率、2小时稠度损失率、凝结时间、抗压强度值在经过一段稳定期后，都有一个明显的下降趋势。

3.2随着贮存时间的增长，普通抹灰砂浆14天的拉伸粘结强度在经过一段稳定期后，有明显下降趋势，而对于28天收缩率的影响则不太明显。

3.3 本次试验经历的周期长，所需的样品较多，所以每次试验每个样品只是进行了一次相关性能的检测，建议今后在条件允许的情况下，应加大每次试验时每个检测项目的样本数量，才能使试验结果更精确。

作者：北京京城久筑建筑材料有限公司  李俊文 赵媛

参考文献：

1、GB25181-2010，预拌砂浆[S]北京：中国标准出版社，2010

2、王栋民，张琳，干混砂浆原理与配方指南[M]北京：化学工业出版社，2010