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所謂的機(jī)制砂，是指通過(guò)制砂機(jī)和其它附屬設(shè)備加工而成的砂子，而濕拌砂漿是一種新型綠色建筑材料，是繼預(yù)拌混凝土之后又一節(jié)能減排的重大舉措。雖將機(jī)制砂應(yīng)用到濕拌砂漿中有一定的幫助，但由于機(jī)制砂質(zhì)量參差不齊，對(duì)于濕拌砂漿的工作性能以及施工應(yīng)用卻存在有不良影響?；诖耍疚木蜋C(jī)制砂在濕拌砂漿中的應(yīng)用進(jìn)行了研究，對(duì)機(jī)制砂在濕拌砂漿中的應(yīng)用提供了較高的參考價(jià)值。

1 原材料與試驗(yàn)方案

1.1 原材料

(1)水泥:P·O42.5R 水泥，其基本性能見(jiàn)表1。

(2)粉煤灰:II 級(jí)粉煤灰，細(xì)度13.9%，燒失量4.6%，需水量比98%。

(3)機(jī)制砂:產(chǎn)自于廣州深圳，細(xì)度模數(shù)2.7，石粉含量5%，根據(jù)試驗(yàn)需要，人工調(diào)配，其級(jí)配如表2。

表1 普通硅酸鹽水泥的基本性能

表2 機(jī)制砂顆粒級(jí)配

(4)外加劑:廣州深圳某公司的塑化劑G1 和調(diào)節(jié)劑G2。

1.2 試驗(yàn)方法

機(jī)制砂的篩分、細(xì)度模數(shù)的計(jì)算及石粉含量，參照標(biāo)準(zhǔn)GB/T14684-2011《建設(shè)用砂》。

機(jī)制砂的容重測(cè)試、稠度、分層度、保水性、抗壓強(qiáng)度、凝結(jié)時(shí)間及干燥收縮等，參照標(biāo)準(zhǔn)JGJ/T70 -2009《建筑砂漿基本性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》。

濕拌砂漿開(kāi)放時(shí)間，是指砂漿能夠滿足生產(chǎn)、運(yùn)輸及施工質(zhì)量要求的最長(zhǎng)存放時(shí)間。

1.3 試驗(yàn)配合比設(shè)計(jì)

本文選用M10、M15 為例，研究不同級(jí)配以及石粉含量對(duì)機(jī)制砂性能的影響，其具體的配比，見(jiàn)表3。其中，編號(hào)1～5 為不同級(jí)配機(jī)制砂對(duì)M10 影響試驗(yàn)配比;6～10 為不同級(jí)配機(jī)制砂對(duì)M15 影響試配配比;11～14 為不同石粉含量(0%～15%)對(duì)M15 影響試驗(yàn)配比;15～17為不同石粉含量(0%～15%)對(duì)M15 影響試驗(yàn)配比。

表3 試驗(yàn)配合比設(shè)計(jì) kg/m3

2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 不同級(jí)配機(jī)制砂對(duì)濕拌砂漿性能的影響

2.1.1 不同級(jí)配機(jī)制砂對(duì)工作性能的影響

五種不同級(jí)配機(jī)制砂對(duì)濕拌砂漿工作性能的影響如表4 所示。表4 中選用A、B 機(jī)制砂制備的濕拌砂漿出現(xiàn)泌水現(xiàn)象，保水性較差;選用C、D 制備的濕拌砂漿工作性能良好，粘度合適，無(wú)泌水現(xiàn)象，分層度小;A、B 型機(jī)制砂，粗顆粒多，細(xì)顆粒少，濕拌砂漿的流動(dòng)性以及保水性變差;同時(shí)，其石粉含量低，固體顆粒的比表面積小，容易出現(xiàn)泌水現(xiàn)象。C、D 型機(jī)制砂，級(jí)配較A、B 型好，其流動(dòng)性與保水性均較好，含有適量的細(xì)顆粒，能夠填充在粗顆粒之間，降低內(nèi)部摩擦力，提高其流動(dòng)性能。E 型機(jī)制砂細(xì)顆粒更多，其需水量更大，其流動(dòng)性與保水性都較差，而且由于其粉料的增多，容易使?jié)癜枭皾{粘度增大，造成施工不便，同時(shí)后期易粉化，收縮大。因此，機(jī)制砂級(jí)配及細(xì)度模數(shù)對(duì)濕拌砂漿工作性能影響較大。在制備濕拌砂漿的過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格控制機(jī)制砂的級(jí)配，以滿足濕拌砂漿工作性能的要求。

表4 不同級(jí)配機(jī)制砂對(duì)濕拌砂漿工作性能的影響

2.1.2 不同級(jí)配機(jī)制砂對(duì)開(kāi)放時(shí)間的影響

開(kāi)放時(shí)間是指預(yù)拌砂漿加水拌合后，在初凝以前所具有足夠的工作性、尚能進(jìn)行正常施工操作的時(shí)間。不同級(jí)配機(jī)制砂對(duì)濕拌砂漿開(kāi)放時(shí)間的影響如表5。

表5 不同級(jí)配機(jī)制砂對(duì)濕拌砂漿開(kāi)放時(shí)間的影響

選用A 型機(jī)制砂制備的濕拌砂漿開(kāi)放時(shí)間最小，選用C 機(jī)制砂的開(kāi)放時(shí)間最長(zhǎng)。其主要原因:A 型砂粗顆粒較多，保水性差，在放置過(guò)程中失水快，表面硬化快，外加劑沒(méi)有發(fā)揮出緩凝效應(yīng);E 型砂細(xì)顆粒較多，需水量增大，石粉對(duì)于外加劑的吸附加強(qiáng)，使得外加劑實(shí)際效應(yīng)降低，不能提高開(kāi)放時(shí)間;C 型砂級(jí)配合適，外加劑作用效果最優(yōu)。

2.1.3 不同級(jí)配機(jī)制砂對(duì)抗壓強(qiáng)度與干燥收縮影響

不同級(jí)配機(jī)制砂對(duì)抗壓強(qiáng)度影響如圖1 所示，隨著細(xì)度模數(shù)的增大，濕拌砂漿的抗壓強(qiáng)度先增大后降低，其中C 型砂制備的濕拌砂漿強(qiáng)度最優(yōu)，B、D、A 型砂次之，E 型砂最差。

圖1 不同級(jí)配砂對(duì)濕拌砂漿抗壓強(qiáng)度影響

圖2 不同級(jí)配砂對(duì)濕拌砂漿干燥收縮影響

C 型砂級(jí)配相對(duì)較好，粗顆粒之間被有效填充，形成密實(shí)嵌擠，促使其水化后強(qiáng)度最好;A 型砂粗顆粒較多，細(xì)顆粒較少，骨架之間的孔隙沒(méi)有被有效地填充，而且漿體保水性差，水分散失過(guò)快，影響后期強(qiáng)度發(fā)展;E 型砂細(xì)顆粒較多，在預(yù)拌砂漿中沒(méi)能形成骨架結(jié)構(gòu)，使得總比表面積增大，從而顆粒之間粘結(jié)強(qiáng)度降低，部分顆粒呈游離松散狀態(tài)，其強(qiáng)度降低。

不同級(jí)配機(jī)制砂對(duì)濕拌砂漿干燥收縮的影響如圖2，隨著細(xì)度模數(shù)的增大，濕拌砂漿收縮率先減小后增大，其中A 型砂收縮值最大，C型最小。其原因在于，機(jī)制砂級(jí)配不同，粗細(xì)顆粒的含量不一樣，導(dǎo)致形成的濕拌砂漿內(nèi)部密實(shí)度不同，C 型級(jí)配合理，形成良好的孔結(jié)構(gòu);然而，A 型砂細(xì)顆粒含量少，內(nèi)部孔隙率大，收縮值大。

2.2 不同石粉含量機(jī)制砂對(duì)濕拌砂漿性能影響

2.2.1 不同石粉含量機(jī)制砂對(duì)工作性能影響

不同石粉含量機(jī)制砂對(duì)濕拌砂漿工作性能的影響如表6 所示。其中，對(duì)于M10 砂漿，石粉含量在10%時(shí)，工作性能與保水性最好;對(duì)于M15 砂漿，石粉含量在15%時(shí)，其工作性能與保水性最優(yōu)。隨著石粉摻量的提高，濕拌砂漿的工作性能得到改善，當(dāng)石粉摻量超過(guò)一定量，反而會(huì)降低濕拌砂漿的工作性能。這主要是由于過(guò)量的石粉不能被足夠的水泥粘結(jié)，從而影響其保水與工作性。

表6 不同石粉含量機(jī)制砂對(duì)濕拌砂漿性能影響

2.2.2 不同石粉含量機(jī)制砂對(duì)開(kāi)放時(shí)間影響

不同石粉含量機(jī)制砂對(duì)開(kāi)放時(shí)間影響如表7 所示。對(duì)于M10 和M15 砂漿，當(dāng)石粉摻量為10%時(shí)，凝結(jié)時(shí)間最長(zhǎng);當(dāng)不含石粉時(shí)，凝結(jié)時(shí)間最短。其主要原因:當(dāng)機(jī)制砂中不含有石粉，其保水性差，水分散失快，影響緩凝效果;當(dāng)石粉含量過(guò)高，石粉對(duì)外加劑的吸附明顯，從而降低對(duì)水泥的緩凝效應(yīng)。

表7 不同石粉含量機(jī)制砂對(duì)開(kāi)放時(shí)間的影響

2.2.3 不同石粉含量機(jī)制砂對(duì)抗壓強(qiáng)度與收縮性能的影響

不同石粉含量機(jī)制砂對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響如圖3 所示，對(duì)于M10 砂漿，當(dāng)石粉含量在10%，其抗壓強(qiáng)度最高;對(duì)于M15 砂漿，隨著石粉含量的提高，抗壓強(qiáng)度逐漸增大。石粉在適宜摻量?jī)?nèi)，可以提高試件的抗壓強(qiáng)度，主要是由石粉的微集料效應(yīng)、微晶核效應(yīng)和特定的化學(xué)效應(yīng)所決定。然而，隨著石粉含量的增加，強(qiáng)度也會(huì)隨之降低，這主要是在水泥漿用量一定的情況下，不足以包裹集料，其粘附性減小，粘聚力降低，最終在硬化后期抗壓強(qiáng)度下降。

不同石粉含量機(jī)制砂對(duì)干燥收縮的影響，如圖4 所示，對(duì)于M10砂漿，當(dāng)石粉摻量為10%，56d 收縮率最小，僅為6.85 ×10-4;對(duì)于M15 砂漿，當(dāng)石粉摻量為10%，56d 收縮率最小，為8.32 ×10-4。主要原因，石粉含量較少時(shí)，水泥顆粒間的毛細(xì)孔隙不能被充分填充，以及粗顆粒之間的孔隙沒(méi)有足夠的漿體填充，拌合物的整體孔隙率較大，砂漿收縮較大;當(dāng)石粉含量增大到達(dá)一定程度，即石粉顆?？梢愿嗵畛淇紫?，收縮率最小;隨著砂漿強(qiáng)度等級(jí)的提高，水泥用量的增多，干燥收縮率增大。

圖3 石粉摻量對(duì)砂漿抗壓強(qiáng)度影響

圖4 石粉摻量對(duì)砂漿收縮率影響

從結(jié)果可以看出，石粉摻量的變化對(duì)工作性能、開(kāi)放時(shí)間、抗壓強(qiáng)度、收縮性能都不一致，這與其強(qiáng)度等級(jí)、膠材體系、用水量等都有關(guān)系。在生產(chǎn)應(yīng)用時(shí)，一定要將石粉含量控制嚴(yán)格，選取較低限制，才能有效的防止質(zhì)量問(wèn)題。

3 結(jié)論

(1)選用級(jí)配良好的機(jī)制砂配制的濕拌砂漿，工作性能、力學(xué)性能、收縮性能都較好，很好的滿足施工質(zhì)量要求，研究表明:細(xì)度模數(shù)應(yīng)控制在1.8～2.3。當(dāng)機(jī)制砂細(xì)度模數(shù)大于2.6，粗顆粒含量較多，濕拌砂漿的保水性和流動(dòng)性都較差且抗壓強(qiáng)度和開(kāi)放時(shí)間有所下降;當(dāng)機(jī)制砂細(xì)度模數(shù)低于1.6，細(xì)顆粒含量較多，特別是石粉顆粒較多時(shí)，濕拌砂漿的工作性能降低，力學(xué)性能降低。

(2)適量的提高機(jī)制砂中石粉含量，能夠改善濕拌砂漿的工作性能，提高抗壓強(qiáng)度，降低收縮;隨著砂漿強(qiáng)度等級(jí)的不同，石粉含量的最宜摻量也不同。研究表明:制備濕拌砂漿宜將石粉含量控制在10%。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，選擇品質(zhì)良好的機(jī)制砂用于濕拌砂漿施工技術(shù)中，能有效改善濕拌砂漿的各項(xiàng)指標(biāo)性能。因此，為提高濕拌砂漿的施工質(zhì)量，應(yīng)選取級(jí)配良好的機(jī)制砂，控制好機(jī)制砂的石粉含量，以保障和改善濕拌砂漿的各項(xiàng)性能符合標(biāo)準(zhǔn)要求，真正意義上達(dá)到機(jī)制砂在濕拌砂漿施工中的顯著作用。

［1］李從波，陳均僑，周常林，樂(lè)曉鵬，謝浩.淺談濕拌砂漿的發(fā)展之路［J］.廣東建材，2013(08).

［2］施健，韋幫雄，羅小青，李紹新，黃崇奕.機(jī)制砂在預(yù)拌砂漿中的應(yīng)用研究［J］.企業(yè)科技與發(fā)展，2014(10).