建筑砂浆的发展历程和方向探讨

李从波; 陈均侨; 周常林; 谢浩

摘要：预拌建筑砂浆是继预拌混凝土之后又一节能减排的重大举措。推广使用新型建筑砂浆,是节约资源、保护环境、提高工程质量的有效措施,是贯彻落实国家提倡“节能减排”工作的一项重要内容,本文将针对建筑砂浆的发展历程和建筑砂浆发展的方向进行探讨。
 

关键词：建筑砂浆 发展历程 方向 探讨

Abstract：Ready-mixedconcrete building mortar is the second after another major energy savinginitiatives . Promote the use of new building mortar, is to save resources,protect the environment, improve project quality and effective measures, is toimplement the country to promote "energy saving" the work of animportant content , this article will focus on the development process ofbuilding mortar and discussion on development direction of building mortar.
 

Key word：building mortar developmentprocess direction discussion

　　建筑功能砂浆作为新型绿色建筑材料已被国家建设部列为重点开发和鼓励的15个项目之一。目前，在我国以及欧洲、美国、东南亚等国家，建筑功能砂浆技术已得到广泛使用，成为一个巨大的强有力的新型产业。在建筑生态化的进程中，建筑功能砂浆也是必不可少的建筑材料之一，其发展前景非常灿烂。

0．建筑砂浆的背景
　　纵观世界建筑砂浆的发展历史，人类何时首次以生石灰和水混合作为天然石材之间的胶黏剂并应用于建筑工程中，现在不得而知。科学考察证实，石灰砂浆的应用已有7000~14000年的历史。在东土耳其卡耶尼的考古挖掘中，发现了用石灰砂浆黏结的水磨石地面。对该出土文物的年代评估是公元前12000~公元前5000年之间，也就是说，距今已有14000年。古欧洲的大建筑家格里星（Griechen）在他的许多重要建筑中都使用石灰砂浆，例如建于公元前450年的雅典城墙和建于公元前400年的普尼克斯（Pnyx）城墙。老佩尔加蒙（Pergamon）在1911年对一种有1800年龄期的砂浆进行研究，分析结果表明，所用石灰是由海洋贝壳烧制的，为了石灰浆化，在砂浆中加入砂和砾石，还加了一些贝壳。在20世纪50年代，世界各地使用的全部是现场混合砂浆，即将无机黏结剂（水泥等）和骨料（石英砂）分别运输到工地，然后按照适当的比例加水拌和使用。20 世纪90 年代,欧洲发达国家的新型建筑砂浆使用率已达到90%以上。

　　在我国，至今还可以看到的闻名于世的中国万里长城，其黏土砖砌筑材料用的就是“砂浆”，这种砂浆是由黄麻，糯米，黄泥等混合而成的。后来人们使用最早的胶凝材料——粘土来抹砌简易的建筑物。早期，农村使用黄泥、石灰、砂混合来砌筑建筑物。我国的新型建筑砂浆技术研究始于20世纪80年代，直到90年代末期，才开始出现具有一定规模的新型建筑砂浆生产企业。

　　下面具体谈一下建筑砂浆的发展历程。

1．现场搅拌砂浆
　　现场搅拌砂浆即将无机黏结剂（水泥等）和骨料（石英砂等）分别运到工地，然后按照适当的比例手工混合在一起，加水搅拌形成砂浆使用。随着社会的进步和科技的发展，传统的现场搅拌砂浆的弊端逐步显现，主要体现在以下几点：一是利用人工计量材料误差大，造成砂浆质量难以准确控制；二是现场搅拌砂浆造成工地内水泥、砂子产生大量扬尘和搅拌噪音，严重污染了城市环境；三是建筑工地自行搅拌砂浆大量消耗袋装水泥，造成水泥袋的巨大浪费，纸质的水泥袋必定会消耗大量的森林资源，对环境的一种损害，不利于散装水泥的推广应用；四是现场搅拌砂浆过程中大量使用人工操作，不仅劳动强度大、生产效率低，而且生产条件恶劣，对劳动者的健康造成极大危害，不利于文明施工和保护劳动者健康。五是如果砂浆质量出现问题，不易追踪产生的原因。

　　据中国环境科学研究院调查分析,建筑扬尘排放经验因子值为0.292 kg/m2。按一个中等城市每年在建工程2 550.56 万m2 计算, 每年造成扬尘7 447.6t,禁止现场搅拌水泥砂浆,将大大减少城市粉尘污染,改善大气环境。随着社会的发展人们对砂浆的要求越来越高，传统的砂浆现场拌制方式已经不适应社会发展的需要。

2．传统“湿拌砂浆”
　　在市场推动下，上世纪90年代，北京、上海等地区开始出现具有一定规模的“湿拌砂浆”的生产企业，这些企业大部分都是原有的混凝土搅拌站。而这类“湿拌砂浆”其实是不符合现行预拌砂浆标准的简易砂浆。它们的材料组成是在原来的商品混凝土配合比的基础上去掉了石子，其实这种“湿拌砂浆”就是没有加入石子的砼，严格意义上讲，这种砂浆并不能称为预拌砂浆中的“湿拌砂浆”。

　　搅拌站在砂浆配合比设计时,摆脱不了混凝土配合比设计的思路, 为提高抹灰砂浆的黏结力,简单地采用提高砂浆强度等级的方式, 加之在外加剂选择方面习惯于采用混凝土用的外加剂，其实这样生产出来的“湿拌砂浆”是不能真正满足砌筑抹灰工程的要求。

　　这类湿拌砂浆起初是用来“润泵”或 “通管”的，如果强行应用于现场施工，不仅满足不了施工的要求，而且降低了工人施工的效率，影响了施工的工期。最主要结果是当用于墙面抹灰时,抹灰层与目前的新型墙材不匹配, 致使砂浆更容易空鼓开裂等,出现一定的质量问题，从而影响预拌砂浆的推广使用。

　　2006年之后，这种“湿拌砂浆”的负面影响，导致湿拌砂浆无法大量的应用推广，普遍认为湿拌砂浆在中国走不通，砂浆行业开始转向为干混砂浆。

3．干混砂浆
　　干混砂浆是由水泥、干燥骨料或粉料、添加剂以及根据性能确定的其他组分，按一定比例，在专业生产厂计量、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和使用。

　　干混砂浆的生产方式是将精选的细集料经烘干筛分处理后与无机胶凝材料和各种有机高分子外加剂按一定比例混合而成的颗粒状或粉状混合物, 以袋装和散装方式送到工地待用。这种砂浆具有质量好、生产效率高、绿色环保、产品性能优良、文明施工的特点，干混砂浆可采用高分子聚合物（可再分散乳胶粉）和特殊的添加剂进行砂浆的改性，以提高产品质量和满足现代建筑业绿色环保的要求。

　　干混砂浆解决了传统“湿拌砂浆”随取随拌随用的技术难题，但是生产这类砂浆，需要引进新的生产设备和物流设备，一次性投资大，生产成本较高，大约是现场搅拌砂浆的2倍以上，工程因使用干混砂浆而增加工程造价, 建设单位不愿承担, 这是建设单位难以接受干混砂浆推广使用的主要原因。

　　从节能的角度考虑，因为干混砂浆是将细集料烘干，在使用时又加水拌和，这必定造成能源浪费。从质量角度考虑，在配送和存储过程中，散装干混砂浆容易产生“离析”等问题。干混砂浆是散体粉状和颗粒状材料的混合物，在粉状和颗粒状材料混合后，由于其各自的颗粒径和比重不同，在储存、运输、使用过程中都可能发生粉体和颗粒物的二次分离，这种现象就是干混砂浆的“离析现象”。如果“离析现象”不能得到有效控制，将严重影响到干混砂浆的成品质量和砌筑或抹灰工程质量。

4．新型湿拌砂浆
　　2006年以后，北京因奥运工程和环保压力,强制推广使用湿拌砂浆，在保证高质量的条件下大大降低了工程成本，减少了工程的工期，符合节能减排降噪的绿色环保理念。由此，国家出台很多的相关政策限制现场使用水泥搅拌砂浆，这样加速了湿拌砂浆的使用和推广。为改变建材工业高能耗高污染的落后面貌，广州某预拌砂浆企业与广州大学工程材料研究所合作，打破旧观念旧思路，推出新型湿拌砂浆一体化解决方案。

　　真正意义上的“湿拌砂浆”，则是一种新型绿色建筑材料，是在专业生产厂内将水泥、水、砂、矿物掺合料和各种功能性添加剂按照一定的比例（为达到一定稠度）混合而成的混合物，其在节约资源、保护环境、提高工程质量等方面发挥着显著的作用。这种砂浆采用醚化聚羧酸减水剂，环保材料，解决了保水剂与减水剂相容性差的问题，有利于提高砂浆早期粘附力和后期的粘结强度，根本上解决了砂浆空鼓开裂的现象。砂浆的施工性好，批荡上墙省时省力，与传统的现场搅拌砂浆相比效率提高近一倍。并且这种新型湿拌砂浆的开放时间可以保持4-72小时，它可以像“牙膏”一样，可以随取随用。例如：某工地需要10m3的开放时间为12小时的抹灰砂浆，在符合标准的存储容器中，可保持12小时不凝结，而且其他的性能指标（如:保水性、强度等级、稠度等）均无影响。但从存储容器中提取出来的砂浆用于施工后，则可以正常的凝结，不影响施工进度。这种性能优势突破了行业技术瓶颈，为湿拌砂浆普及提供了技术保障。

5．泵送湿拌砂浆
　　我国预拌砂浆在机械化施工的应用方面，目前尚未普及，依旧采用传统的落后、低效的手工施工方法，在一定程度上使预拌砂浆的高成本更加突出，也影响到预拌砂浆的推广。步入21世纪以来，目前已经有少部分地区开始使用一种砂浆——泵送湿拌砂浆。

　　泵送湿拌砂浆就是在满足原来新型湿拌砂浆性能要求的基础上，加入了部分添加剂，达到可泵送的效果。这种砂浆采用机械化作业，在同等手工施工作业条件下，施工效率是传统现场搅拌砂浆的4-6倍。这样不仅减轻了工人的劳动强度，提高了施工效率，体现了以人为本的管理理念，而且还大大降低了人工成本，缩短了施工的工期，这是湿拌砂浆发展得飞跃，它的前景和未来不容小觑。不过这类砂浆，目前主要应用于抹灰和地面。

6．总结
　　我国正处于大规模建设时期，建筑市场进入了快速发展阶段。随着我国经济快速发展和人们改善居住条件需求的高涨，建筑业和房地产市场一直呈现良好的发展势头。

　　从建筑砂浆发展路线来看，我们应该采取“以湿拌砂浆为主，以干混砂浆为辅”的方针实施“干湿并举”的举措，用于砌筑工程的砌筑砂浆、用于抹灰工程的抹灰砂浆和用于建筑地面及屋面的面层或找平层的地面砂浆，因其用量大，通常走湿拌砂浆的路线；而具有一系列特殊功能的砂浆如墙地砖粘结砂浆、界面处理砂浆、填缝剂、饰面砂浆、防水砂浆、自流平地坪砂浆、混凝土修补砂浆、密封砂浆等，通常走干混砂浆的路线。后者中的一些常用特种砂浆，如墙地砖粘结砂浆、界面处理砂浆等已有了行业标准，这些材料的生产和应用已相对较成熟，而建筑工程中最大宗的砌筑砂浆和抹灰砂浆的商品化进程却显得相对较慢。

　　新型建筑砂浆的推广应用难度不亚于10几年前的预拌混凝土的推广应用难度。而目前正处于新型建筑砂浆推广使用的初期，在实际推广使用新型建筑砂浆的工作中，除以上问题外，还面临着一些技术和政策上的困难和问题， 只有解决好这些困难和问题，才有助于新型建筑砂浆推广使用工作的顺利进行。

参考文献：

[1] 尤大晋，预拌砂浆使用技术[M].  北京：化学工业出版社，2010.12

[2] 张雄、张永娟，建筑功能砂浆[M]. 北京：化学工业出版社，2006.4

[3]郑权，当前预拌砂浆面临的发展与挑战[J]. 2010第四届国际建筑干混砂浆生