摘 要

随着建筑业的发展和经济的快速增长，预拌砂浆发展迅速。推广使用预拌砂浆对提高建筑质量、发展绿色建材、加强建筑节能、缩短建筑周期具有重要意义。

开放时间是针对新概念湿拌砂浆提出的一个概念，是在砂浆的凝结时间基础上，提出的一个质量内控。与凝结时间、可操作时间不同，开放时间能表述湿拌砂浆搅拌站集中生产、集中配送和工地现取现用的全过程的质量要求。 开放时间调控剂是在超高性能缓凝剂的基础上对其进行改性，研制出一种开放时间调控剂。

本文就此研制了一种预拌砂浆的开放时间调控剂，内容包括其合成方法、合成原理、以及对开放时间的调节程度。该合成方法延长了水泥的凝结时间，给水泥的运输和使用带来了很大的便利。以单因素实验为基础，系统的研究了开放时间调节剂的含量对水泥砂浆各个方面的影响，包括稠度损失率、泌水率、凝结时间、表观密度变化率、强度的影响，并且分析了开放时间调节剂对其影响的原因。

最后通过实验数据的分析判断此开放时间调控剂符合要求，即表观密度变化率≤5%，稠度损失率≤30%，相对泌水率≤3%;28d抗压强度变化率≤15%且不小于设计强度设计等级。

关键词：开放时间；凝结时间；新型预拌砂浆；施工性能

Abstract

With the development of construction industry and the rapid growth of economy, premix mortar develops rapidly. It is of great importance to promote the use of premix mortar to improve building quality, develop green building materials, enhance building energy conservation and shorten construction period.

Opening time is a concept proposed for the new concept of wet mixing mortar, which is a quality internal control based on the setting time of mortar. Different from the setting time and operating time, the opening time can describe the quality requirements of the whole process of concentrated production, centralized distribution and on-site cash withdrawal at the wet mortar mixing plant. Open time regulator is a kind of open time regulator which is modified on the basis of super high performance retardant.

In this paper, an open time regulator for premixed mortar is developed, including its synthesis method, synthesis principle, and the degree of adjustment to open time. The synthetic method prolongs the solidification time of cement and brings great convenience to the transportation and use of cement. On the basis of single factor experiment, the content of open time regulator system research to the influence of all aspects of cement mortar, including the loss rate of consistency, exudation rate, setting time, apparent density change rate, the influence of strength, and analyzes the influence of opening time regulator.

Finally, through the analysis of experimental data, it is concluded that the opening time regulator meets the requirements, that is, the apparent density change rate is less than 5%, the loss rate of consistency is less than 30%, and the relative bleeding rate is less than 3%. The change rate of 28d compressive strength is no less than 15% and no less than the design strength design grade.

Key Words: opening time；setting time；new premixed mortar；construction performance

目录

第一章绪论 1

1.1预拌砂浆概述与发展 1

1.2预拌砂浆的定义 2

1.2.1传统砂浆与预拌砂浆的区别 2

1.3预拌砂浆的主要特点 2

1.4预拌砂浆的优势 3

1.5凝结时间的需求 4

1.6开放时间的提出 4

1.7开放时间调节剂作用原理 5

1.8膦酸类开放时间调节剂的应用 5

1.8.1膦酸类开放时间调节剂的发展 5

1.8.2膦酸类开放时间调节剂的利弊 6

1.9课题的提出 6

1.10本文研究的主要内容 6

第二章 试验材料及方法 7

2.1试验材料 7

2.1.1胶凝材料 7

2.2外加剂合成方法 8

2.2.1开放时间调节剂制备 8

2.3测试方法 8

2.3.1净浆的性能测试方法 8

2.3.2常规砂浆性能测试 8

第三章开放时间调节剂的合成和净浆性能测试 10

3.1开放时间调节剂的制备 10

3.2开放时间调节剂对净浆的性能影响 10

3.2.1制备水泥净浆 10

3.3本章小结 12

第四章开放时间调控剂对水泥砂浆的影响 13

4.1水泥砂浆的配制 13

4.2开放时间调控剂对预拌砂浆的影响 13

4.2.1凝结时间 13

4.2.2稠度损失率 14

4.2.3表观密度变化率 15

4.2.4相对泌水率 16

4.2.5力学性能分析 17

4.2.6抗压强度的变化 19

4.3本章小结 21

5． 总结 23

致谢 25

第一章 绪论

1．1预拌砂浆概述与发展

预拌砂浆在建筑施工中的应用起源于19世纪末的欧洲，在经历了第二次大战后30年在欧洲崛起迅速。目前德国、法国、意大利、奥地利、美国和新加坡、韩国等工业国家和地区，预拌砂浆在建筑中的应用已经非常流行。已经形成了从生产，运输，施工到检验等一系列相关标准和规范。各种用途的预拌砂浆有200多个品种，满足现代建筑对绝缘、绝缘、防水、彩色等建筑功能的需求。

进入本世纪以来，随着中国经济的迅速发展和建筑业的迅速崛起，社会文明的逐渐进步，人们对建筑的质量，建筑的功能，外观色彩，环境保护和劳动保护的要求不断提高。推动了我国预拌砂浆生产及相关建筑产业的发展。同时，对建筑砂浆产品的质量和性能提出更高的要求，也随着中国新型墙体材料的推广应用变得尤为重要。

预拌砂浆是一种新型绿色建筑材料，与传统建筑砂浆相比，具有质量稳定、品种多、色泽丰富、使用方便、节约材、环保等诸多优点。 使用预拌砂浆代替现场搅拌砂浆不仅仅是同质产品的替代品，而是更高水平的产品替代品，技术含量更高，产品性能更好。选用新型先进建筑材料取代传统和落后的建筑材料。发展绿色建材，加强建筑节能，缩短施工周期是推广预拌砂浆材料的使用而带来的重大意义。

使用工厂化生产预拌砂浆还可以有很多其他的好处。比如说减少粉尘排放，减少声音污染，减轻劳动强度，为资源综合利用开辟了一条新途径。加强环境保护，发展循环经济，建设节约型社会具有重要意义。“禁现”的推出和使用预拌砂浆代替现场搅拌砂浆是对社会发展很重要的举措，代表先进生产力的发展趋向，顺应以人为本的科学发展观。在施工现场，混合砂浆，人工搬运，手工拆包，人工装载等重工和落后工作方式，影响工人身体健康，并对环境造成了极大的破坏。 在发达国家，袋装水泥之所以难以建立系统，这些是发达国家建立了严格的劳动保护和环境保护体系的重要原因。随着我国劳动保护和环境保护体系的逐步完善，劳动力成本逐步上升，社会分工进一步发展，人们对建筑功能的要求逐渐提高。工厂生产砂浆的先进方法将取代现场搅拌砂浆这种落后的生产方式。

中国于上世纪80年代开始推出以及研制预拌砂浆技术。进入21世纪以来，随着国家有关政策的推进，引进国外先进理念和先进技术，散装水泥工人和预拌砂浆制造商以及用户的积极努力之外，中国预拌砂浆的生产也开始蓬勃发展，预拌砂浆行业正处于一个快速发展的时期。自2003年以来，上海已开始将普通预拌砂浆用于建筑工程，据统计，2005年全国有2万吨以上的预拌砂浆生产企业131家，设计产能达到1854万吨，实际产量406.6万吨。

自2007年以来，中国在上百个城市投入了大量人力物力推广预拌砂浆。 近年来，随着预拌砂浆的发展，广东沿海城市的预拌砂浆发展迅速，所以预拌砂浆的性能研究和优化也就成了专家和行业研究的重点。 由于环境保护，一些省市政府实施严格的现场“禁现”政策，几乎没有公司能够供应短缺的产品，因为制造预拌砂浆的公司并不多，所以当时供不应求。 湖南，河南，河北，新疆，云南等砂浆企业发展迅速，砂浆企业盈利能力较好。随着预拌砂浆的普及，湿拌砂浆由于其质量稳定性而被忽视。随着近年来湿拌砂浆的良好发展，其体系逐渐得到完善，并逐渐获得市场认可。 但其技术体系，还是需要专家的努力研究和深入探讨。

预拌砂浆在中国的发展非常不平衡，发展好一点的地区在珠江三角洲，长江三角洲，以及环渤海地区，80％以上的预拌砂浆企业都集中在此。

1.2预拌砂浆的定义

1.2.1传统砂浆与预拌砂浆的区别

传统砂浆基于手动操作和现场搅拌，因为手动操作的不规范性项目经常出现频繁的开裂，渗漏，脱落和其他质量问题。预拌砂浆是由正规制造商生产的砂浆或砂浆的混合物再运输到工地。

1.2.2预拌砂浆的分类

(1)湿拌预拌砂浆

水泥，细骨料，保水增稠材料，添加剂和水以及按要求混合的矿物外加剂搅拌站经过计量和混合后，通过搅拌车运送到使用地点并放入特殊的容器中储存，并要求在指定的时间内使用成品砂浆混合物。

(2)干混砂浆

干筛细集料和水泥，保水增稠材料和所需的外加剂，矿物外加剂和其他组分在专业生产工厂中按一定比例混合在使用地点，加水或按规定比例混合液体。

1.3预拌砂浆的主要特点

从以上定义可以看出，预拌砂浆的主要特点是：

1.预拌砂浆以商品化形式提供给各个建筑工地，而且预拌砂浆的使用比传统的现场搅拌砂浆更经济， 没有原材料储存成本，没有浪费，没有人工混合成本，并且减少了劳动强度。

2.预拌砂浆在工厂自动生产。

3，预拌砂浆是真正的生态材料，因为它是一种无机材料，无毒无味，有利于健康生活。

4.施工现场无粉尘，有利于环境，促进文明施工。

5、适合于机械化施工。如散货仓储，气力输送，机器喷涂等，以提高施工质量，提高工作效率。

1.4预拌砂浆的优势

预拌砂浆混合料的所有组分均在专业的正规工厂进行测量并混合均匀。其用料合理，配材精准，质量很稳定，综合强度分散性很小；砂浆保水性、和易性好，易于施工；材料损失的比传统砂浆的少，浪费的少得多，有利于节约成本;减少施工现场的粉尘污染和噪音污染。城市环境空气质量促进文明施工管理;有利于机械化施工和技术进步。是真在环保和绿色产品的意义上，市场潜力巨大。与传统的自混砂浆相比，它具有许多优点：

1、预拌砂浆的质量好。预拌砂浆由专业工厂生产，由专业人员管理。其用料合理，配料准确，拌和均匀；因此，砂浆的早期和晚期强度远远大于现场本身的强度。并且预拌砂浆强度更加稳定，克服了自掺砂浆整体强度分散性大的问题。确保了整个工程质量的提高。

2、预拌砂浆保水性好，可加工性高，增加了施工速度，提高了效率。砂浆中填充了现场无法使用的保水增稠材料，使砂浆的稠度相对稳定，收缩率减小了，使得附着力增强，有利于强度发展。在施工作业过程中，使用简单，省力，省时，又高效。

3、材料损耗、浪费少。预拌砂浆由专业生产厂家生产，使用散装水泥，各种材料精确称量，材料基本无损。与现场搅拌砂浆相比，水泥拆包和物料称重有很大的损失和浪费。

4、预拌砂浆降低了现场使用率，减少了扬尘污染和噪音，促进了文明施工管理。在施工现场使用预拌砂浆可节省细骨料场，水泥仓库等的空间，并减少现场搅拌。混合砂浆不引起的粉尘和噪音污染，相比传统砂浆改善了城市空气质量。

5、预拌砂浆的材料成本比现场搅拌砂浆的成本低。使用预拌砂浆后，与现场混合砂浆相比，材料成本降低了约5-8％。此外，使用了预拌砂浆大大节省了堆放仓库和水泥，沙子和石灰场地的建设成本，节省了购买混合设备的成本，不仅如此，也降低了人力，不需要管理人员和生产人员，这样算了，人力物力是都得到了节省。

6、有利于技术进步和机械化施工。预拌砂浆采用从生产到使用的机械化方法，提高了工作效率，避免了人工的操作。采用了新设备和新技术，对于技术进步有帮助。

7、预拌砂浆的推广可以适应散装水泥发展的需要。随着商品混凝土的普及，目前袋装水泥主要用于现场拌砂浆，而没有预拌砂浆。但是随着预拌砂浆的发展，也可以使得散装水泥的大力发展，这是一种提高散装水泥利用率的有效途径。另外，预拌砂浆与商用砂浆的其他类型干混砂浆相比具有许多优点：首先，质量稳定，预拌砂浆的各组分均在专业工厂进行测量并均匀混合;与现场干混砂浆相比，水质更加优异。其次，大量的使用预拌砂浆，可以减少人力，减少工人的劳动量，加快施工进度。再次，预拌砂浆与传统砂浆相比不需要专用干包装和干燥砂浆的设备，这样看来湿拌砂浆比干混砂浆生产便宜了不少。 最后，它可以直接应用到施工现场而无需处理，从而减少污染。

1.5凝结时间的需求

水泥从水开始失去流动性所需的时间，即从塑性状态发展到固态所需的时间称为水泥的凝结时间。初凝时间和终凝时间是水泥凝结时间的两种分类。对于初凝时间来说，水泥浆开始失去可塑性并凝聚成块状就是初凝，此时水泥没有机械强度。但是最终凝固即终凝表明胶体更加紧密，失去可塑性，产生机械强度来抵抗一定的外力。

水泥的凝固时间直接影响混凝土的凝固强度。水泥必须具有合理稳定的初始凝固时间。如果最初的安置时间太短，施工往往为时已晚，或者甚至来不及运到施工现场。施工结束后，为加快施工进度，缩短工期，具体需加固，缩短脱模时间。如果最终设定时间过长，将使施工人员难以适应和阻碍项目进展。混凝土的凝结速度主要取决于水泥的硬化和硬化。

在一定的施工条件下，随着水化期的延续，抗穿透能力增强，凝结时间在一定程度上反映了水泥水化的进展。新型湿拌砂浆的凝结时间意义有限，但不一样的是开放时间包括对施工性能和机械性能都有一定的要求。同时，开放时间表示的是水泥水化的休眠期，也可反映水泥水化进程的特征。

影响水泥凝结时间的因素有很多，如水泥熟料的矿物组成和含量（特别是铝酸盐含量），水泥粉磨细度，石膏掺量，碱含量，混合材料掺合量，等等。此外，加入混凝土中的水量，水泥用量，混合物用量以及施工温度也会影响水泥的凝结时间。

缓凝剂是延缓了水泥水化速率的一种外加剂。它可以使水泥浆的水化困难，造成诱导期延长，水化速率减慢，延缓水泥浆，砂浆和混凝土的凝结时间。 早期力量有所减弱，但对后期力量的发展没有不利影响。加入适量缓凝剂可使混凝土和砂浆保持较长时间的可塑性，便于运输到工地和在工地进行施工。 缓凝剂有很多种类，价格也不尽相同。

1.6开放时间的提出

开放时间是湿拌预拌砂浆新概念提出的一个概念，是基于砂浆凝结时间的质量内控新概念。 开放时间内四项指标的规格：表观密度变化率小于5％，失重率小于30％，相对出血率小于3％，28d抗压强度变化率小于15％，不低于设计值

开放时间调节剂是一个与砂浆开放时间相对应的概念，是在超高性能缓凝剂的基础上对其进行改性，研制出一种开放时间调节剂。其要求是在开放时间内的砂浆能够保持有较好的工作状态；砂浆要做到在开放时间内使用时不影响砂浆的泵送、喷涂；不影响砂浆喷涂后的砂浆收面等工艺的进行；对后期强度无较大的负面影响。国内也有学者研制出了预拌砂浆专用的缓凝剂，但因凝结时间与开放时间的概念不一致，其评价指标也不同。因此对于开放时间调节剂的研制可以把超缓凝剂作为参考，但不能等同而语。研究表明磷酸及其盐类化合物能够延长水泥水化的诱导期，降低水泥的早期水化速率，且能够改变水泥颗粒表面结构，影响水化产物成核速率。因此对开放时间调节剂的研制将以磷酸化合物类为主进行研究深入。

1.7开放时间调节剂作用原理

开放时间调控剂的作用机制与水泥缓凝剂的作用机制相似。一般而言，大多数有机缓凝剂对水泥颗粒表面和水合产物的新相具有强烈的活性作用，并且吸附在固体颗粒的表面上，从而延迟了水泥和浆体结构的形成。无机缓凝剂通常在水泥颗粒表面形成一层不溶性薄膜，作为阻碍水泥颗粒水化并阻碍水泥正常水化的屏障。这些作用会延缓水泥的水化速度并延长水泥的初凝时间和终凝时间。缓凝剂的水泥减阻理论主要包括吸附理论，复盐理论的形成，沉淀理论和氢氧化钙结晶生产理论的控制。大多数有机缓凝剂都是具有表面活性的。在吸附作用下，其分子中的羟基位于水泥颗粒的表面上，这样一来阻止了水泥的水化过程，使得本该彼此接触的晶体被屏蔽在外并改变了结构形成过程。 结合一些具有缓凝效果的功能助剂分子结构，分析合成使用的原材料，以及反应温度，反应时间，通过检测，可以选出最优化的实验方法和原材料。 本实验采用的是有机磷酸与丙烯酸发生亲核加成-消除反应，并通过实验测试，选取最优的合成方法，以及在使用中最好的掺量配比。

1.8膦酸类开放时间调节剂的应用

以上是毕业论文大纲或资料介绍，该课题完整毕业论文、开题报告、任务书、程序设计、图纸设计等资料请添加微信获取，微信号：bysjorg。

相关图片展示：