摻水量對(duì)預(yù)拌砂漿強(qiáng)度影響的研究

秦超，李玉堂 （淮南市建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)中心試驗(yàn)室，安徽 淮南 232001）

1 引言

早在2007年6月商務(wù)部、公安部、建設(shè)部、交通部、質(zhì)檢總局、環(huán)?？偩值炔块T就聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于在部分城市限期禁止現(xiàn)場(chǎng)攪拌砂漿工作的通知》，根據(jù)通知要求禁止在城市現(xiàn)場(chǎng)攪拌砂漿是提高散裝水泥使用量的一項(xiàng)重要措施，也是保證建筑工程質(zhì)量、提高建筑施工現(xiàn)代化水平、實(shí)現(xiàn)資源綜合利用、促進(jìn)文明施工的一項(xiàng)重要技術(shù)手段。全國中心城市、國家環(huán)境保護(hù)模范城市等要積極創(chuàng)造條件、分期分批開展禁止在施工現(xiàn)場(chǎng)使用水泥攪拌砂漿工作。經(jīng)過十余年的逐步發(fā)展以及各地的不斷推進(jìn)，預(yù)拌砂漿已經(jīng)得到廣泛的使用。

隨著預(yù)拌砂漿使用范圍的增大，由此帶來的問題逐漸顯現(xiàn)。以安徽省某城市為例，近些年預(yù)拌砂漿得到大面積的普及應(yīng)用，但是砂漿標(biāo)養(yǎng)試塊抗壓強(qiáng)度的不合格率卻也在不斷提高，經(jīng)過對(duì)多個(gè)不合格樣本成分以及配比分析，導(dǎo)致其不合格的最主要因素就是其摻水量的問題。雖然施工現(xiàn)場(chǎng)配備張貼了配合比，但是為了追求施工進(jìn)度以及砂漿良好的和易性，導(dǎo)致配合比中的有的摻水量甚至3倍于標(biāo)準(zhǔn)要求。

本文通過取樣試驗(yàn)分析，得到不同摻水量預(yù)拌砂漿強(qiáng)度的變化，分析現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生不合格原因，從而指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工。

2 不同摻水量預(yù)拌砂漿立方體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)

在某施工現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)施工工人預(yù)拌砂漿摻水量，現(xiàn)場(chǎng)稱量得到現(xiàn)場(chǎng)施工用預(yù)拌砂漿摻水量為26.3%?，F(xiàn)場(chǎng)封存干混料進(jìn)行不同摻水量試樣制作與研究，分別制作摻水量為5%、10%、15%、20%、30%預(yù)拌砂漿試塊進(jìn)行標(biāo)養(yǎng)。

2.1 試驗(yàn)過程所需設(shè)備

根據(jù)《建筑砂漿基本性能試驗(yàn)方法》（JGJ/T70-2009）要求使用的試模應(yīng)為70.7mm×70.7mm×70.7mm帶底試模，且應(yīng)具有拆裝方便和足夠剛度等優(yōu)點(diǎn)。試模內(nèi)表面應(yīng)光滑滿足不平整度為100mm不超過0.05mm的要求，組裝以后各相鄰的二個(gè)面的不垂直度應(yīng)小于±0.5°。

使用的壓力機(jī)精度應(yīng)達(dá)到1%，試件破壞荷載應(yīng)在壓力機(jī)量程的20%至80%范圍內(nèi)。在試驗(yàn)機(jī)上、下壓板及試件之間可墊以鋼墊板、墊板的尺寸應(yīng)大于試件的承壓面，其不平度應(yīng)為每100mm不超過0.02mm。

選用長度為350mm，直徑為10mm端部磨圓的搗棒，用于人工插搗振實(shí)。

振動(dòng)臺(tái)用以試模插搗振實(shí)，振動(dòng)臺(tái)的要求為空載頻率應(yīng)為（50±3）Hz，空載中臺(tái)面的垂直振幅應(yīng)為（0.5±0.05）mm，空載臺(tái)面振幅均勻度不大于10%。

2.2 試件制作及養(yǎng)護(hù)步驟

①每組3個(gè)試件，試模內(nèi)涂刷薄層機(jī)油或脫模劑，使用人工插搗振實(shí)時(shí)，均勻用搗棒插搗25次，插搗過程中當(dāng)砂漿沉落低于試模口，應(yīng)隨時(shí)添加砂漿，使得砂漿高出試模約6mm～8mm，使用振動(dòng)臺(tái)機(jī)械振動(dòng)5s至10s或振動(dòng)持續(xù)到砂漿表面出漿為止，須注意不得過振。

②待砂漿表面水分稍干后，刮去高出試模部分的砂漿并抹平。

③試件制作后在溫度（20±5）℃的環(huán)境下靜置（24±2）h后，當(dāng)氣溫較低時(shí)，可適當(dāng)延長時(shí)間，但不應(yīng)超過二晝夜，然后對(duì)試件進(jìn)行編號(hào)、拆模。試件拆模后放入溫度為（20±2）℃，相對(duì)濕度90%以上標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室中養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)期間試件彼此間隔10mm以上，養(yǎng)護(hù)至28d齡期進(jìn)行立方體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。

2.3 砂漿立方體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)步驟

①試件達(dá)到齡期從養(yǎng)護(hù)地點(diǎn)取出后，應(yīng)立即進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)前擦拭干凈試件表面并且測(cè)量試件尺寸，檢查試件外觀是否符合要求。并根據(jù)測(cè)量結(jié)果計(jì)算試件的承壓面積，如實(shí)測(cè)尺寸與公稱尺寸之差超過1mm按實(shí)際尺寸計(jì)算，如實(shí)測(cè)尺寸與公稱尺寸之差不超過1mm，可按公稱尺寸進(jìn)行計(jì)算；

圖1 砂漿抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)

②將砂漿立方體試件放在試驗(yàn)機(jī)的下壓板（或下墊板）上，使得試件的承壓面（受力面）與成型時(shí)的頂面垂直，試件中心應(yīng)與試驗(yàn)機(jī)下壓板（或下墊板）中心一致。打開試驗(yàn)機(jī)，當(dāng)上壓板（或上墊板）與試件接近或剛接觸時(shí)，調(diào)整球座，使得接觸面均衡受壓。抗壓試驗(yàn)應(yīng)連續(xù)而均勻地加荷，加荷速度應(yīng)為每秒鐘0.25kN～1.5kN（砂漿強(qiáng)度不大于5MPa時(shí)，宜取下限，砂漿強(qiáng)度大于5MPa時(shí)，宜取上限），當(dāng)試件接近破壞而開始迅速變形時(shí)，停止調(diào)整試驗(yàn)機(jī)油門，直至試件破壞，然后記錄破壞荷載。

③砂漿試塊抗壓強(qiáng)度由式(1)計(jì)算：

式中：

fm,cu—砂漿立方體抗壓強(qiáng)度，單位MPa；

Nu一試件破壞荷載（N）；

A—試件承壓面積（mm2）；

K—換算系數(shù)，取1.35；

2.4 計(jì)算規(guī)則

①應(yīng)以試驗(yàn)結(jié)果三個(gè)試件測(cè)值的算術(shù)平均值，作為該組試件的砂漿立方體抗壓強(qiáng)度平均值；

②當(dāng)三個(gè)測(cè)值的最大值或最小值中有一個(gè)與中間值的差值超過中間值的15%時(shí)，應(yīng)把最大值及最小值一并舍去，取中間值作為該組試件的抗壓強(qiáng)度值；

③當(dāng)三個(gè)測(cè)值中兩個(gè)測(cè)值與中間值的差值均超過中間值的15%時(shí)，該組試驗(yàn)結(jié)果無效。

2.5 試驗(yàn)數(shù)據(jù)

按照設(shè)計(jì)的配比要求，得到不同摻水量下砂漿立方體抗壓強(qiáng)度如表1～表6。

摻水量5%預(yù)拌砂漿抗壓強(qiáng)度 表1

摻水量10%預(yù)拌砂漿抗壓強(qiáng)度 表2

摻水量15%預(yù)拌砂漿抗壓強(qiáng)度 表3

摻水量20%預(yù)拌砂漿抗壓強(qiáng)度 表4

摻水量30%預(yù)拌砂漿抗壓強(qiáng)度 表5

不同摻水量預(yù)拌砂漿抗壓強(qiáng)度變化 表6

3 試驗(yàn)結(jié)果與分析

3.1 不同摻水量對(duì)預(yù)拌砂漿強(qiáng)度的影響

根據(jù)表6所示繪制不同摻水量預(yù)拌砂漿強(qiáng)度柱狀如圖2。

圖2 不同摻水量預(yù)拌砂漿強(qiáng)度柱狀圖

如圖2所示，在摻水量為10%時(shí)，預(yù)拌砂漿抗壓強(qiáng)度達(dá)到峰值，15%摻水量下預(yù)拌砂漿立方體抗壓強(qiáng)度銳減，隨著摻水量逐漸增加，預(yù)拌砂漿抗壓強(qiáng)度會(huì)產(chǎn)生較大幅度的降低。

3.2 分析現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生不合格因素

現(xiàn)場(chǎng)加水量控制設(shè)備不夠精確，無法按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)確計(jì)量加水量。另外現(xiàn)場(chǎng)管理不夠，由現(xiàn)場(chǎng)施工工人拌和粉料和水，施工和易性得到較大改善，忽略了設(shè)計(jì)配比。

4 結(jié)語

摻水量是影響預(yù)拌砂漿立方體抗壓強(qiáng)度重要因素，本文通過五組不同摻水量條件下試驗(yàn)，分析了預(yù)拌砂漿立方體抗壓強(qiáng)度變化規(guī)律。得出某施工現(xiàn)場(chǎng)預(yù)拌砂漿立方體抗壓強(qiáng)度不合格主要原因是沒有嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)配合比，摻水量較大，從而導(dǎo)致多組預(yù)拌砂漿立方體抗壓強(qiáng)度不合格。本文意在指導(dǎo)施工現(xiàn)場(chǎng)加強(qiáng)配比管理，提高工程質(zhì)量。