原料對(duì)砂漿性能影響的試驗(yàn)研究

時(shí)術(shù)兆 ，潘思娟，徐 迅，張榮華(1. 重慶富皇建筑工業(yè)化制品有限公司，重慶 00700；2. 重慶綠色建筑材料工程技術(shù)研究中心，重慶 00700；. 重慶富皇建材有限公司，重慶 00700；.西南科技大學(xué)，四川 綿陽621010)

目前，砂漿的制備主要利用人工砂，但是人工砂的特性對(duì)于砂漿性能影響較大，因此考慮在人工砂中摻入天然砂以獲得性能更優(yōu)的砂漿。本文采用人工砂制備砂漿，探究摻入河砂、黃砂對(duì)砂漿性能的影響，并試驗(yàn)研究了粉煤灰原灰摻量和減水劑種類對(duì)砂漿性能的影響。

1 試驗(yàn)原料

試驗(yàn)原料有以下幾種：① 重慶富皇建材有限公司生產(chǎn)的 P·O42.5R 普通硅酸鹽水泥，硅酸鹽水泥 3 d 強(qiáng)度為 31.3 MPa，28 d 強(qiáng)度為 51.6 MPa，細(xì)度 45 μm 篩余 8%，標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量 27.3。② 1.18 mm 和 2.36 mm人工砂，人工砂為碎石破碎后經(jīng)球磨機(jī)粉磨以后再經(jīng)篩分制得。③ 1.18 mm 河砂，湖北枝江砂經(jīng)過 1.18 mm 篩篩余。④ 1.18 mm 黃砂，天然黃砂礦經(jīng)水洗后再經(jīng)過 1.18 mm 篩篩余。幾種砂的顆粒級(jí)配見表1 。⑤ 重慶雙槐火電廠產(chǎn)生的粉煤灰原灰。⑥ 外加劑為 FH、QX、XY 3 種減水劑。

表1 幾種砂的顆粒級(jí)配

2 試驗(yàn)及結(jié)果分析

試驗(yàn)所涉及容重、稠度、分層度、含氣量及立方體抗壓強(qiáng)度根據(jù) JGJ/T 7─2009《建筑砂漿基本性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行。

2.1 河砂摻入對(duì)砂漿性能的影響

試驗(yàn)采用 1.18 mm、2.36 mm 人工砂和 1.18 mm 河砂為集料，探究了以河砂等量取代人工砂對(duì)砂漿性能的影響。配合比設(shè)計(jì)如表2 所示。

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表2 河砂等量取代人工砂的砂漿配合比 kg/m

外加劑為 FH 減水劑，河砂等量取代人工砂對(duì)砂漿性能的具體影響見表3。

從表3 可以看出，采用同等粒徑的河砂等量取代人工砂，取代比例為 10%、20% 時(shí)砂漿稠度值、流動(dòng)度有所增加，砂漿強(qiáng)度有所提高。但當(dāng)取代比例達(dá)到 30% 時(shí)，強(qiáng)度降低較明顯。采用 1.18 mm 河砂取代 2.36 mm 人工砂時(shí)，強(qiáng)度和稠度值變化較小，分層度降低，取代量大于 20% 時(shí)保水性改善明顯，流動(dòng)度隨著取代量增加逐漸提高。因此，利用適量的河沙等量取代人工砂，可明顯改善砂漿的流動(dòng)性，提高砂漿保水性，而對(duì)砂漿強(qiáng)度影響不大。無論用河沙取代 1.18 mm 人工砂還是取代 2.36 mm 人工砂，綜合考慮各項(xiàng)指標(biāo)，取代比例為 20% 時(shí)最佳。

2.2 黃砂摻入對(duì)砂漿性能的影響

試驗(yàn)采用 1.18 mm、2.36 mm 人工砂和 1.18 mm 黃砂為集料，探究了以黃砂等量取代人工砂，對(duì)砂漿性能的影響。配合比設(shè)計(jì)如表4 所示。

表4 黃砂等量取代人工砂的砂漿配合比 kg/m3

外加劑為 FH 減水劑，具體影響見表5。

表5 黃砂等量取代人工砂對(duì)砂漿性能的影響

從表5 可以看出，利用同等粒徑的黃砂等量取代人工砂時(shí)，隨著取代量的增加，砂漿稠度值逐漸降低，流動(dòng)性變差，保水性變差，強(qiáng)度降低。利用 1.18 mm 黃砂取代 2.36 mm 人工砂時(shí)，隨著取代量的增加，稠度值減小，流動(dòng)性逐漸降低且低于未摻黃砂的砂漿，保水性變差，強(qiáng)度值降低且低于未摻黃砂的砂漿。因此，利用黃砂等量取代人工砂會(huì)降低砂漿流動(dòng)度、保水性和強(qiáng)度。

2.3 粉煤灰原灰摻入對(duì)砂漿性能的影響

試驗(yàn)探究了粉煤灰原灰的摻入對(duì)砂漿性能的影響。在R3 配合比的基礎(chǔ)上測(cè)試了不同原灰摻量對(duì)砂漿性能的影響。配合比如表6 所示。

表6 不同原灰摻量的砂漿配合比 kg/m

外加劑為 FH 減水劑，原灰摻量對(duì)砂漿性能的具體影響見表7。

表7 原灰摻量對(duì)砂漿性能的影響

從表7 可知，粉煤灰原灰的摻入使得砂漿稠度值降低，分層度降低，流動(dòng)度略有減小，強(qiáng)度顯著降低。因此，原灰的摻入對(duì)于砂漿的稠度、分層度是有利的，但會(huì)顯著降低砂漿強(qiáng)度值。粉煤灰的摻入能降低砂漿的成本，綜合考慮砂漿的成本和性能，針對(duì)不同等級(jí)的砂漿可選用不同摻量的粉煤灰原灰用量。

2.4 外加劑種類對(duì)砂漿性能的影響

本試驗(yàn) F3 配合比的基礎(chǔ)上比較了 FH、QX、XY 3 種不同減水劑對(duì)砂漿性能的影響。不同減水劑種類的砂漿配合比，如表8 所示。

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表8 不同減水劑種類的砂漿配合比 kg/m

3 種不同減水劑對(duì)砂漿性能的影響，如表9 所示。

表9 減水劑種類對(duì)砂漿性能的影響

從表8、表9 可知，相同配合比設(shè)計(jì)、相同容重的砂漿，由于減水劑種類的不同，引氣效果不同，使得砂漿含氣量不同，進(jìn)一步影響砂漿實(shí)際容重和強(qiáng)度。使用引氣效果好的減水劑，砂漿含氣量較高、容重較低、流動(dòng)度較大，但是強(qiáng)度明顯降低。比較 FH、QX、XY 3 種不同的減水劑，F(xiàn)H 效果較好。

3 結(jié) 語

(1) 利用人工砂配置砂漿時(shí)，利用適量的河沙等量取代人工砂，對(duì)于砂漿的流動(dòng)性有明顯改善，對(duì)于砂漿保水性有所提高，砂漿強(qiáng)度影響不大。

(2) 利用黃砂等量取代人工砂會(huì)降低砂漿流動(dòng)度和強(qiáng)度。

(3) 粉煤灰原灰等量取代水泥，隨著取代量的增加砂漿強(qiáng)度存在明顯降低。

(4) 減水劑的選擇對(duì)砂漿性能有較大影響，引氣效果好的減水劑對(duì)砂漿流動(dòng)度有所提高，但是對(duì)強(qiáng)度不利。