砂浆和易性的机制深入解析

砂浆加水搅拌后，物料被水湿润，水泥开始水化，水化产物逐渐长大、增多，各种颗粒初步联结成网，形成凝聚结构。新拌砂浆开始时具备一定的流动性，处于塑性状态。随着水化的进行，各种颗粒联结越来越紧密，凝聚结构越来越强，砂浆逐渐失去塑性，最终完全失去塑性。这一个过程是一个由流体向固体转化的过程，因此，可以从流变性来理解砂浆拌合物的和易性。

新拌砂浆拌合物，一般可近似地认为属于宾汉姆体，也即是一种弹-塑-黏性物体，其流变过程可以用以下方程表达。

τ＝τ0＋ηγ

（7-1）

式中：τ——剪切应力（Pa）；

τ0——屈服剪切应力（Pa）；

η——黏滞系数（黏度）（Pa·s）；

γ——剪切速度（1/s）。(www.xing528.com)

从流变方程可以看到，当所加外力较小，产生的剪切应力小于极限剪切应力或屈服应力时，它不发生流动；而当所加的外力较大，产生的剪切应力大于极限剪切应力或屈服应力时，它就产生流动变形。

从流变方程看，为提高砂浆拌合物流动性，有两个方法：一是减小屈服剪切应力τ0；二是减小黏度η。尽管这两者都可以提高砂浆拌合物的流动性，但效果截然不同。η可以影响砂浆拌合物的流动性，但这种影响仅仅表现在流动速度上。η越小，砂浆拌合物的流动速度越快。但若τ0足够大，即便η为0，砂浆拌合物也不能流动。

此外，η也反映砂浆拌合物黏聚性或稳定性，η越大，越不容易发生泌水、分层和离析。从理论上讲，如果τ0为0，不管η多大，砂浆拌合物都是可以流动的。当然，η大，流动就变慢，从这一方面考虑，η不宜太大。从稳定性考虑，η也不宜太小。要保证砂浆的和易性，须对两者加以综合考虑，使之具备适宜的屈服剪切应力和适宜的黏度。

例如，对于抹灰砂浆，人工抹压过程会产生比较大的剪切应力，在施工完后的一段静停时间内，由于自身质量，仍然会在砂浆中产生较大的剪切应力，但在静停时，则要求砂浆能克服外力的作用，保持稳定。显然，提高η是不能解决问题的。如果τ较小，η再大也会流淌，产生坠滴现象。η较大，仅仅是流淌速度较慢，产生坠滴需要较长的时间而已。因此，为了防止立面抹灰砂浆下坠，必须保证它具有一定的屈服剪切应力，其大小应该在人力抹压能够克服而自重不能克服的范围内。为了保证砂浆拌合物的稳定性，不产生离析，η也不宜太小。

砂浆和易性不良，从宏观上看，是由于砂浆拌合物流动性、黏聚性与保水性不能适应施工要求，不能从墙材性质、施工方式及环境条件等具体情况出发，对流动性、黏聚性与保水性进行综合考虑。

砂浆和易性不良，从较微观的角度上看，通常是由于其拌合物屈服剪切应力及其黏度不适宜，而这两者又取决于拌合物中砂、浆体性质及两者之间的匹配程度。砂浆和易性不仅与浆体对砂的包裹及其对砂间空隙的填充情况有关，还与浆体的黏结性、保水性与流动性等有关。砂的性质主要是它的粒径、级配与形貌；浆体的性质涉及水泥、掺合料、水和保水增稠材料体系的水化特性；两者之间的匹配则与各组成材料的配合比及拌合用水量等有关。例如，有研究和实践表明，在其他条件不变的情况下，砂的颗粒级配合理，棱角少，砂堆积更密实，比表面积也相对较小，有利于水泥浆对砂的润湿与包裹，τ0与η均下降。砂率提高，水泥浆体的量减少，相应的，τ0与η均有所提升。掺粉煤灰的砂浆η随掺量增大而增大，τ0先减小后增大。具有润滑触变的保水增稠材料使τ0增加，但τ0随外力作用而减小。