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摘要：干混砂浆是一种新型绿色建筑材料，因在技术性能、社会效益等方面的优势得到越来越多人的青睐。为保证干混砂浆的良好性能，本文就对不同石粉含量对干混砂浆性能影响进行了试验研究，通过施工性能上的对比优选，确定制备干混砂浆所采用的机制砂最佳含粉量，为推广应用石灰石质机制砂制备干混砂浆提供参考建议。
关键词：石粉含量；干混砂浆；性能；影响
引言
干混砂浆通常叫水硬性水泥混合砂浆，是建材领域新兴的干混材料之一，是以水泥为主要胶结料与干燥筛分处理的细集料、矿物掺合料、加强材料和外加剂按一定比例混合而成的混合物。发展干混砂浆可以节约资源、保护环境和调整产品结构，是实现建筑业向节能方向发展的重要措施，具有显著的社会效益、经济效益和环境效益。但是干混砂浆作为国内的新生事物，在推广使用过程中也遇到了种种阻力，尤其是采用机制砂制备的干混砂浆所表现出的工作性能上的问题更为突出。鉴于此，本文主要研究石灰石机制砂中细粉含量对干混砂浆性能的影响。
1 试验原材料
（1）水泥：采用某公司生产的P•Ⅱ42.5普通硅酸盐水泥，其物理性能均满足GB175—2007《通用硅酸盐水泥》的要求，性能指标见表1。
2 试验方案与方法
2.1 试验方案
试验通过配制M5（A）、M10（B）、M15（C）、M20（D）干混砌筑砂浆，在保持砂浆配方中水泥、粉煤灰、用水量和砂子总量不变的条件下，测试不同细粉掺量（0%、5%、10%、15%、20%）时砂浆的性能变化趋势，综合分析确定砂浆性能达到最佳时的石灰石细粉含量。表6为M5、M10、M15、M20干混抹灰砂浆在不同石粉掺量下的试验配合比。
2.2 试验方法
砂浆拌合物的制备：按照试验配合比计算10L用料量，将事先称量好的水泥、粉煤灰、机制砂、稠化粉等组分混合搅拌均匀20s，得到拌合物，最后按1：0.13比例加水搅拌180s，得到砂浆拌合物。按照JGJ/T70—2009《建筑砂浆基本性能试验方法》测定砂浆拌合物的保水率、稠度、密度和立方体抗压强度。
3 试验结果与分析
各项性能检测结果见表7。
表7 砂浆性能检测结果
从图1可以看出，M5、M10、M15、M20砂浆在石粉含量为0%和5%时稠度最佳。其主要是由于石粉球状因子与水泥颗粒细度相当，在加入石粉的浆体中，石粉颗粒能够改善且填充到水泥颗粒间的间隙之中，将填充间隙的一部分水替换出来，使得水泥颗粒间原有的间隔水层加厚，从而提高了砂浆的稠度；同时，石粉的微滚珠作用，减少了机制砂颗粒间的摩擦力，使得砂浆的稠度也有所增加。但是当石粉含量超过一定范围值时，石粉颗粒使固体颗粒的比表面积增大，从而使得砂浆的稠度下降。
3.2 石粉含量对砂浆保水性的影响
机制砂中石粉含量对砂浆保水率的影响见图2。
从图2可以看出，砂浆的保水性能随着机制砂中石粉含量的提高，呈先增加而后逐渐减少的变化规律，M5和M10的含粉量在0%～10%呈上升的趋势，而后开始下降，故M5和M10砂浆保水率最佳含粉量为≤10%；M15和M20的含粉量在0%～15%保水率呈上升趋势，而后开始下降，故M15和M20砂浆保水率最佳含粉量为≤15%。这主要是由于石粉的吸水效应，石粉需水量大，在保持水胶比和单位用水量相同的情况下，石粉含量的增加，使得参与水泥水化的水量减少，当超过一定量时，砂浆保水性就会逐渐降低。综合考虑，确定满足砂浆保水率的含粉量为≤10%。
3.3 石粉含量对砂浆密度的影响
机制砂中石粉含量对砂浆密度的影响见图3。
从图3可以看出，各强度等级的干混砂浆密度随着石粉含量的增加而增加，曲线逐渐上升，究其原因，主要是由于石粉含量的增加，增大了胶凝材料的总量，提高了砂浆的密实度。
3.4 石粉含量对砂浆28d强度的影响
机制砂中石粉含量对砂浆28d强度的影响见图4。
从图4可以看出，机制砂中石粉含量在0%～20%范围时，砂浆的强度随着石粉含量的增加而提高。据相关资料研究，认为产生上面影响的原因是石粉的晶核效应：石粉在水泥水化过程中，当水泥中的C3S开始水化时，会释放大量的Ca2+，Ca2+比[SiO4]4-离子团具有高得多的迁移能力，根据吸附理论，首先要发生CaCO3微粒表面对Ca2+的吸附作用，由于C-S-H和Ca（OH）2在CaCO3表面上大量生长，导致C3S颗粒周围的浓度降低，使C3S水化加速，从而促进了水泥的水化，并使水化产物增多，避免了晶体的集中生长，从而提高了砂浆的强度；另一方面石粉颗粒小，石粉可以填充于砂浆水泥水化硬化过程产生的孔隙中，降低砂浆的孔隙率，孔结构得到改善，从而提高了砂浆的强度。
综合以上试验结果分析初步得出：砂浆各项指标性能达到最佳时，细粉的含量范围为5%～10%。而后将石灰石细粉的掺量再次细化，按照砂子总量的5%、6%、7%、8%、9%、10%进行搭配试验配制M5抹灰砂浆，将其用在新型加气砖砌体当中，对比不同掺量下砂浆的施工性能，确定最佳含粉量状态。表8为施工性能试验结果，分析发现，当石灰石细粉含量≤7%时，砂浆既满足各项物理性能指标，又具有最佳施工性能。
表8 不同石粉含量砂浆的施工性能
4 结论
总而言之，干混砂浆的发展推动了建筑业向绿色、节能、低碳方向发展，而要想推动干混砂浆的发展就应该从着手解决其表现出来的工作性能问题开始。本试验研究了不同石粉含量对干混砂浆性能的影响，在砂浆使用性能达到较理想的状态下，确定机制砂的最佳含粉量。结果表明：石粉含量为5%～10%时，所配制的干混砂浆密度、稠度、保水率和抗压强度等综合性能指标达到最佳；石粉含量为5%～7%时，所配制的干混砂浆具有最佳施工性能。
参考文献：
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[3] 唐维前.机制砂中石粉含量对机制砂混凝土性能的影响的研究现状[J].低碳地产.2016，2（7）
论文作者:张国枚
论文发表刊物:《基层建设》2017年第11期
论文发表时间:2017/8/25
标签：砂浆论文; 含量论文; 性能论文; 机制论文; 水化论文; 水泥论文; 石灰石论文; 《基层建设》2017年第11期论文;