廢石粉的添加量對砂漿性能的影響

孫曉云　郭曉軍　王彬

摘 要：實驗的主要目的是研究廢石粉等量替代細(xì)集料后對砂漿性能的影響，結(jié)果表明采用適量的廢石粉等量替代細(xì)集料可以有效提高砂漿的保水性、粘結(jié)性能、抗壓強(qiáng)度。

關(guān)鍵詞：廢石粉；等量替代；稠度；保水性；粘結(jié)性；抗壓強(qiáng)度

生產(chǎn)砂漿所用的機(jī)制砂，在砂的破碎過程中會產(chǎn)生數(shù)量可觀的廢石粉。由于缺乏對廢石粉存在的客觀認(rèn)識，認(rèn)為廢石粉不能應(yīng)用到砂漿的生產(chǎn)中，會給砂漿的性能帶來危害。同時，作為一種粉狀物，排放過程中會嚴(yán)重污染環(huán)境。因此，廢石粉作為一種廢棄物成為了企業(yè)的“累贅”。留之無用，棄之無地方是早期對廢石粉的認(rèn)識。這不僅造成了資源的浪費(fèi)，在其排放過程中更是造成了巨大的粉塵污染。

因此，不論從企業(yè)的資源利用方面，還是對于環(huán)境的保護(hù)，合理的利用廢石粉都是勢在必行的。本實驗采用廢石粉替代等量的細(xì)集料，在加水量相同的情況下，初步研究了添加不同廢石粉時對砂漿各項性能的影響。

1 研究所用原材料及試驗方法

1.1 原材料

水泥：冀東水泥42.5R，28天強(qiáng)度為47.5Mpa。

集料：天然河砂，粒徑范圍0～4.75mm，細(xì)度模數(shù)Mx=2.7。

廢石粉：河砂經(jīng)制砂機(jī)破碎后產(chǎn)生的小于0.075mm粉末，堆積密度為：γ=1180kg/m3。

粉煤灰：Ⅱ級粉煤灰，細(xì)度20.3%，國電蓬萊發(fā)電有限公司生產(chǎn)。

纖維素醚：10萬mp.s，山東方達(dá)康工業(yè)纖維素有限公司生產(chǎn)。

水：自來水。

1.2 試驗方法

1.2.1 根據(jù)《砌筑砂漿配合比設(shè)計規(guī)程》（JGT 98-2010）選取單位質(zhì)量所用的水泥、粉煤灰、細(xì)骨料和水，細(xì)骨料的添加量隨石粉添加量的提高逐漸降低。砂漿試驗配合比見下表一：

1.2.2 根據(jù)《建筑砂漿基本性能試驗方法》JGJ 70-2009，主要檢測砂漿的稠度、保水率、抗壓強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度性能。

1.3 標(biāo)養(yǎng)環(huán)境

根據(jù)《建筑砂漿基本性能試驗方法》JGJ 70-2009，砂漿試件的養(yǎng)護(hù)條件為20±2℃，濕度為90%以上。

2 試驗結(jié)果與分析

2.1 廢石粉添加量對砂漿稠度的影響見下表二

從表2可以看出，在加水量相同的情況下，加入廢石粉后砂漿的稠度呈現(xiàn)先降后升的趨勢；并且在廢石粉摻加量在40g～60g時，砂漿的稠度達(dá)到最低值。由于廢石粉屬于粉末狀態(tài)，加入到砂漿后增大了砂漿的比表面積，需水量相應(yīng)的提高，直接表現(xiàn)在加水量相同的情況下，砂漿稠度降低。

2.2 廢石粉添加量對砂漿保水性的影響見下表三

從表3可以看出，在加水量相同的情況下，隨著廢石粉加入量的提高，砂漿的保水率總體來說是有所提高的。廢石粉摻加量在60g以內(nèi)時，砂漿的保水率逐漸提高，粉料的增多與比表面積的增大提高了砂漿的保水能力。當(dāng)摻入量超過60g后，導(dǎo)致砂漿的粘聚力下降，保水能力也因此降低。

2.3 廢石粉添加量對砂漿抗壓強(qiáng)度的影響見下表四

通過上表的不同數(shù)據(jù)比對可以看出，廢石粉摻加量在60g以內(nèi)的情況下，由于廢石粉加入產(chǎn)生的填充效應(yīng)和密實效應(yīng)，砂漿的強(qiáng)度呈現(xiàn)增長的趨勢。當(dāng)廢石粉摻入量繼續(xù)增多時，大大降低了作為細(xì)骨料河砂的摻加量。這就導(dǎo)致砂漿的粉料比例高，骨料比例低，這不僅導(dǎo)致砂漿的級配不合理，同時減弱了細(xì)骨料的框架作用，進(jìn)而引發(fā)砂漿強(qiáng)度的下降。

2.4 廢石粉添加量對砂漿粘結(jié)拉伸強(qiáng)度的影響見下表五

從上表可以看出，砂漿的砂漿拉伸粘結(jié)強(qiáng)度的增減與砂漿的保水性的增減近乎保持一致。廢石粉摻入量在60g以內(nèi)時，砂漿的粘聚力、密實率隨著廢石粉摻入量的提高有所提高，當(dāng)廢石粉摻入量繼續(xù)加大時，廢石粉屬于非活性物質(zhì)，導(dǎo)致砂漿的粘聚力下降，拉伸強(qiáng)度降低。

3 結(jié)論

3.1 砂漿中加入一定數(shù)量廢石粉，由于廢石粉自身的填充效應(yīng)和密實效應(yīng)，砂漿的和易性、抗壓性能、拉伸性能會得到一定的提高。

3.2 廢石粉作為非活性物質(zhì)，摻入量必須控制在一定的范圍內(nèi)；摻入量過大時，會造成砂漿的粘聚力下降，級配不合理，降低砂漿的工作性。

3.3 廢石粉的摻入會加大砂漿的需水量，本實驗只驗證在相同加水量的相同的情況下，砂漿的各項性能變化。

參考文獻(xiàn)

[1] 蔡基偉，石粉對機(jī)制砂混凝土性能的影響及機(jī)理研究[D].武漢理工大學(xué)，2006.

[2] 莊梓豪，余其俊，韋江雄.礦物摻合料對干粉砂漿性能的影響及配比的優(yōu)化[A].第二屆全國商品砂漿學(xué)術(shù)交流會論文集[C].2007.

[3] 鞠麗艷，張雄.干粉砂漿的組分及其作用機(jī)理[J].混凝土，2002（01）.

作者簡介：孫曉云（1988- ），山東煙臺人，本科，煙臺聚和建材有限公司，技術(shù)員，研究方向：建筑砂漿；郭曉軍（1985- ），山東青島人，本科，煙臺聚和建材有限公司，試驗室主任，研究方向：建筑砂漿；王彬（1991- ），山東聊城人，本科，煙臺聚和建材有限公司，技術(shù)員，究方向：建筑砂漿。

摘 要：實驗的主要目的是研究廢石粉等量替代細(xì)集料后對砂漿性能的影響，結(jié)果表明采用適量的廢石粉等量替代細(xì)集料可以有效提高砂漿的保水性、粘結(jié)性能、抗壓強(qiáng)度。

關(guān)鍵詞：廢石粉；等量替代；稠度；保水性；粘結(jié)性；抗壓強(qiáng)度

生產(chǎn)砂漿所用的機(jī)制砂，在砂的破碎過程中會產(chǎn)生數(shù)量可觀的廢石粉。由于缺乏對廢石粉存在的客觀認(rèn)識，認(rèn)為廢石粉不能應(yīng)用到砂漿的生產(chǎn)中，會給砂漿的性能帶來危害。同時，作為一種粉狀物，排放過程中會嚴(yán)重污染環(huán)境。因此，廢石粉作為一種廢棄物成為了企業(yè)的“累贅”。留之無用，棄之無地方是早期對廢石粉的認(rèn)識。這不僅造成了資源的浪費(fèi)，在其排放過程中更是造成了巨大的粉塵污染。

因此，不論從企業(yè)的資源利用方面，還是對于環(huán)境的保護(hù)，合理的利用廢石粉都是勢在必行的。本實驗采用廢石粉替代等量的細(xì)集料，在加水量相同的情況下，初步研究了添加不同廢石粉時對砂漿各項性能的影響。

1 研究所用原材料及試驗方法

1.1 原材料

水泥：冀東水泥42.5R，28天強(qiáng)度為47.5Mpa。

集料：天然河砂，粒徑范圍0～4.75mm，細(xì)度模數(shù)Mx=2.7。

廢石粉：河砂經(jīng)制砂機(jī)破碎后產(chǎn)生的小于0.075mm粉末，堆積密度為：γ=1180kg/m3。

粉煤灰：Ⅱ級粉煤灰，細(xì)度20.3%，國電蓬萊發(fā)電有限公司生產(chǎn)。

纖維素醚：10萬mp.s，山東方達(dá)康工業(yè)纖維素有限公司生產(chǎn)。

水：自來水。

1.2 試驗方法

1.2.1 根據(jù)《砌筑砂漿配合比設(shè)計規(guī)程》（JGT 98-2010）選取單位質(zhì)量所用的水泥、粉煤灰、細(xì)骨料和水，細(xì)骨料的添加量隨石粉添加量的提高逐漸降低。砂漿試驗配合比見下表一：

1.2.2 根據(jù)《建筑砂漿基本性能試驗方法》JGJ 70-2009，主要檢測砂漿的稠度、保水率、抗壓強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度性能。

1.3 標(biāo)養(yǎng)環(huán)境

根據(jù)《建筑砂漿基本性能試驗方法》JGJ 70-2009，砂漿試件的養(yǎng)護(hù)條件為20±2℃，濕度為90%以上。

2 試驗結(jié)果與分析

2.1 廢石粉添加量對砂漿稠度的影響見下表二

從表2可以看出，在加水量相同的情況下，加入廢石粉后砂漿的稠度呈現(xiàn)先降后升的趨勢；并且在廢石粉摻加量在40g～60g時，砂漿的稠度達(dá)到最低值。由于廢石粉屬于粉末狀態(tài)，加入到砂漿后增大了砂漿的比表面積，需水量相應(yīng)的提高，直接表現(xiàn)在加水量相同的情況下，砂漿稠度降低。

2.2 廢石粉添加量對砂漿保水性的影響見下表三

從表3可以看出，在加水量相同的情況下，隨著廢石粉加入量的提高，砂漿的保水率總體來說是有所提高的。廢石粉摻加量在60g以內(nèi)時，砂漿的保水率逐漸提高，粉料的增多與比表面積的增大提高了砂漿的保水能力。當(dāng)摻入量超過60g后，導(dǎo)致砂漿的粘聚力下降，保水能力也因此降低。

2.3 廢石粉添加量對砂漿抗壓強(qiáng)度的影響見下表四

通過上表的不同數(shù)據(jù)比對可以看出，廢石粉摻加量在60g以內(nèi)的情況下，由于廢石粉加入產(chǎn)生的填充效應(yīng)和密實效應(yīng)，砂漿的強(qiáng)度呈現(xiàn)增長的趨勢。當(dāng)廢石粉摻入量繼續(xù)增多時，大大降低了作為細(xì)骨料河砂的摻加量。這就導(dǎo)致砂漿的粉料比例高，骨料比例低，這不僅導(dǎo)致砂漿的級配不合理，同時減弱了細(xì)骨料的框架作用，進(jìn)而引發(fā)砂漿強(qiáng)度的下降。

2.4 廢石粉添加量對砂漿粘結(jié)拉伸強(qiáng)度的影響見下表五

從上表可以看出，砂漿的砂漿拉伸粘結(jié)強(qiáng)度的增減與砂漿的保水性的增減近乎保持一致。廢石粉摻入量在60g以內(nèi)時，砂漿的粘聚力、密實率隨著廢石粉摻入量的提高有所提高，當(dāng)廢石粉摻入量繼續(xù)加大時，廢石粉屬于非活性物質(zhì)，導(dǎo)致砂漿的粘聚力下降，拉伸強(qiáng)度降低。

3 結(jié)論

3.1 砂漿中加入一定數(shù)量廢石粉，由于廢石粉自身的填充效應(yīng)和密實效應(yīng)，砂漿的和易性、抗壓性能、拉伸性能會得到一定的提高。

3.2 廢石粉作為非活性物質(zhì)，摻入量必須控制在一定的范圍內(nèi)；摻入量過大時，會造成砂漿的粘聚力下降，級配不合理，降低砂漿的工作性。

3.3 廢石粉的摻入會加大砂漿的需水量，本實驗只驗證在相同加水量的相同的情況下，砂漿的各項性能變化。

參考文獻(xiàn)

[1] 蔡基偉，石粉對機(jī)制砂混凝土性能的影響及機(jī)理研究[D].武漢理工大學(xué)，2006.

[2] 莊梓豪，余其俊，韋江雄.礦物摻合料對干粉砂漿性能的影響及配比的優(yōu)化[A].第二屆全國商品砂漿學(xué)術(shù)交流會論文集[C].2007.

[3] 鞠麗艷，張雄.干粉砂漿的組分及其作用機(jī)理[J].混凝土，2002（01）.

作者簡介：孫曉云（1988- ），山東煙臺人，本科，煙臺聚和建材有限公司，技術(shù)員，研究方向：建筑砂漿；郭曉軍（1985- ），山東青島人，本科，煙臺聚和建材有限公司，試驗室主任，研究方向：建筑砂漿；王彬（1991- ），山東聊城人，本科，煙臺聚和建材有限公司，技術(shù)員，究方向：建筑砂漿。

摘 要：實驗的主要目的是研究廢石粉等量替代細(xì)集料后對砂漿性能的影響，結(jié)果表明采用適量的廢石粉等量替代細(xì)集料可以有效提高砂漿的保水性、粘結(jié)性能、抗壓強(qiáng)度。

關(guān)鍵詞：廢石粉；等量替代；稠度；保水性；粘結(jié)性；抗壓強(qiáng)度

生產(chǎn)砂漿所用的機(jī)制砂，在砂的破碎過程中會產(chǎn)生數(shù)量可觀的廢石粉。由于缺乏對廢石粉存在的客觀認(rèn)識，認(rèn)為廢石粉不能應(yīng)用到砂漿的生產(chǎn)中，會給砂漿的性能帶來危害。同時，作為一種粉狀物，排放過程中會嚴(yán)重污染環(huán)境。因此，廢石粉作為一種廢棄物成為了企業(yè)的“累贅”。留之無用，棄之無地方是早期對廢石粉的認(rèn)識。這不僅造成了資源的浪費(fèi)，在其排放過程中更是造成了巨大的粉塵污染。

因此，不論從企業(yè)的資源利用方面，還是對于環(huán)境的保護(hù)，合理的利用廢石粉都是勢在必行的。本實驗采用廢石粉替代等量的細(xì)集料，在加水量相同的情況下，初步研究了添加不同廢石粉時對砂漿各項性能的影響。

1 研究所用原材料及試驗方法

1.1 原材料

水泥：冀東水泥42.5R，28天強(qiáng)度為47.5Mpa。

集料：天然河砂，粒徑范圍0～4.75mm，細(xì)度模數(shù)Mx=2.7。

廢石粉：河砂經(jīng)制砂機(jī)破碎后產(chǎn)生的小于0.075mm粉末，堆積密度為：γ=1180kg/m3。

粉煤灰：Ⅱ級粉煤灰，細(xì)度20.3%，國電蓬萊發(fā)電有限公司生產(chǎn)。

纖維素醚：10萬mp.s，山東方達(dá)康工業(yè)纖維素有限公司生產(chǎn)。

水：自來水。

1.2 試驗方法

1.2.1 根據(jù)《砌筑砂漿配合比設(shè)計規(guī)程》（JGT 98-2010）選取單位質(zhì)量所用的水泥、粉煤灰、細(xì)骨料和水，細(xì)骨料的添加量隨石粉添加量的提高逐漸降低。砂漿試驗配合比見下表一：

1.2.2 根據(jù)《建筑砂漿基本性能試驗方法》JGJ 70-2009，主要檢測砂漿的稠度、保水率、抗壓強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度性能。

1.3 標(biāo)養(yǎng)環(huán)境

根據(jù)《建筑砂漿基本性能試驗方法》JGJ 70-2009，砂漿試件的養(yǎng)護(hù)條件為20±2℃，濕度為90%以上。

2 試驗結(jié)果與分析

2.1 廢石粉添加量對砂漿稠度的影響見下表二

從表2可以看出，在加水量相同的情況下，加入廢石粉后砂漿的稠度呈現(xiàn)先降后升的趨勢；并且在廢石粉摻加量在40g～60g時，砂漿的稠度達(dá)到最低值。由于廢石粉屬于粉末狀態(tài)，加入到砂漿后增大了砂漿的比表面積，需水量相應(yīng)的提高，直接表現(xiàn)在加水量相同的情況下，砂漿稠度降低。

2.2 廢石粉添加量對砂漿保水性的影響見下表三

從表3可以看出，在加水量相同的情況下，隨著廢石粉加入量的提高，砂漿的保水率總體來說是有所提高的。廢石粉摻加量在60g以內(nèi)時，砂漿的保水率逐漸提高，粉料的增多與比表面積的增大提高了砂漿的保水能力。當(dāng)摻入量超過60g后，導(dǎo)致砂漿的粘聚力下降，保水能力也因此降低。

2.3 廢石粉添加量對砂漿抗壓強(qiáng)度的影響見下表四

通過上表的不同數(shù)據(jù)比對可以看出，廢石粉摻加量在60g以內(nèi)的情況下，由于廢石粉加入產(chǎn)生的填充效應(yīng)和密實效應(yīng)，砂漿的強(qiáng)度呈現(xiàn)增長的趨勢。當(dāng)廢石粉摻入量繼續(xù)增多時，大大降低了作為細(xì)骨料河砂的摻加量。這就導(dǎo)致砂漿的粉料比例高，骨料比例低，這不僅導(dǎo)致砂漿的級配不合理，同時減弱了細(xì)骨料的框架作用，進(jìn)而引發(fā)砂漿強(qiáng)度的下降。

2.4 廢石粉添加量對砂漿粘結(jié)拉伸強(qiáng)度的影響見下表五

從上表可以看出，砂漿的砂漿拉伸粘結(jié)強(qiáng)度的增減與砂漿的保水性的增減近乎保持一致。廢石粉摻入量在60g以內(nèi)時，砂漿的粘聚力、密實率隨著廢石粉摻入量的提高有所提高，當(dāng)廢石粉摻入量繼續(xù)加大時，廢石粉屬于非活性物質(zhì)，導(dǎo)致砂漿的粘聚力下降，拉伸強(qiáng)度降低。

3 結(jié)論

3.1 砂漿中加入一定數(shù)量廢石粉，由于廢石粉自身的填充效應(yīng)和密實效應(yīng)，砂漿的和易性、抗壓性能、拉伸性能會得到一定的提高。

3.2 廢石粉作為非活性物質(zhì)，摻入量必須控制在一定的范圍內(nèi)；摻入量過大時，會造成砂漿的粘聚力下降，級配不合理，降低砂漿的工作性。

3.3 廢石粉的摻入會加大砂漿的需水量，本實驗只驗證在相同加水量的相同的情況下，砂漿的各項性能變化。

參考文獻(xiàn)

[1] 蔡基偉，石粉對機(jī)制砂混凝土性能的影響及機(jī)理研究[D].武漢理工大學(xué)，2006.

[2] 莊梓豪，余其俊，韋江雄.礦物摻合料對干粉砂漿性能的影響及配比的優(yōu)化[A].第二屆全國商品砂漿學(xué)術(shù)交流會論文集[C].2007.

[3] 鞠麗艷，張雄.干粉砂漿的組分及其作用機(jī)理[J].混凝土，2002（01）.

作者簡介：孫曉云（1988- ），山東煙臺人，本科，煙臺聚和建材有限公司，技術(shù)員，研究方向：建筑砂漿；郭曉軍（1985- ），山東青島人，本科，煙臺聚和建材有限公司，試驗室主任，研究方向：建筑砂漿；王彬（1991- ），山東聊城人，本科，煙臺聚和建材有限公司，技術(shù)員，究方向：建筑砂漿。