孫成蛟，張秀葉

（日照魯碧新型建材有限公司，山東 日照 276811）

0 前言

隨著建材行業(yè)的不斷發(fā)展，優(yōu)質(zhì)砂資源日益短缺，尋找可以取代濕拌砂漿中河砂的資源是非常有意義的。普通濕拌砂漿生產(chǎn)中，砂和石是最重要、且用量最多的原材料，對(duì)砂漿配制和性能產(chǎn)生巨大的影響。如果濕拌砂漿的生產(chǎn)區(qū)域位于天然砂比較短缺的地區(qū)，例如山東日照地區(qū)，那么就需要采用異地運(yùn)輸?shù)姆绞将@取天然砂，從而導(dǎo)致混凝土原材料成本不斷地增加[1-3]。濕拌砂漿的發(fā)展可推動(dòng)利用尾礦廢石、鋼渣、礦渣等固體廢棄物制成的機(jī)制砂代替天然砂[4]，會(huì)帶動(dòng)良好社會(huì)經(jīng)濟(jì)效應(yīng)[5-6]。

本文主要研究內(nèi)容：利用鐵尾礦砂取代機(jī)制砂或河砂，搭配成混合骨料，研究了粉煤灰的摻量對(duì)混合骨料濕拌抹灰砂漿性能（流動(dòng)度、表觀密度、保水性、抗壓強(qiáng)度、拉伸粘結(jié)強(qiáng)度等性能）的影響。

1 原材料、儀器、試驗(yàn)方法

1.1 原材料

水泥：山東日照山水 P·O42.5 水泥，水泥的性能指標(biāo)見表 1；粉煤灰：F 類Ⅱ級(jí)灰，為日照華能電廠產(chǎn)，其性能指標(biāo)見表 2；濕拌抹灰砂漿用河砂和機(jī)制砂、鐵尾礦砂的性質(zhì)指標(biāo)見表 3 所示；纖維素醚為：20 萬MPa·s 羥丙基甲基纖維素醚，山東濟(jì)南常春騰建材科技有限公司；水：為飲用水。

表1 水泥的性能指標(biāo)

1.2 儀器

攪拌機(jī)、壓力機(jī)、振動(dòng)臺(tái)、稠度儀、凝結(jié)時(shí)間測(cè)定儀、干燥箱、AL204 電子天平和 DJ 系列電子天平、兩套砂漿保水性試驗(yàn)儀器等。

1.3 試驗(yàn)方法

濕拌抹灰砂漿抗壓強(qiáng)度、流動(dòng)性、試件制備與養(yǎng)護(hù)等試驗(yàn)測(cè)試均按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) JGJ/T 70—2009《建筑砂漿基本性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行。

表2 粉煤灰的性能指標(biāo) %

表3 河砂、機(jī)制砂和鐵尾礦砂的性能指標(biāo)

2 不同比例粉煤灰對(duì)混合骨料抹灰砂漿性能的影響

本文試驗(yàn)分別以 30% 和 50% 鐵尾礦砂取代機(jī)制砂和河砂中細(xì)砂，設(shè)計(jì)以 0%、5%、15%、25%、35%、45% 的粉煤灰取代水泥，研究不同比例粉煤灰對(duì)濕拌抹灰砂漿工作性及力學(xué)性能影響，并確定粉煤灰在鐵尾礦砂與機(jī)制砂或河砂混合砂配制抹灰砂漿中的最佳取代比例。試驗(yàn)具體配比及結(jié)果如表 4 所示。

不同比例粉煤灰取代水泥對(duì)鐵尾礦砂與機(jī)制砂、河砂混合骨料抹灰砂漿流動(dòng)度的影響如圖 1 所示。

從圖 1 可以看出：鐵尾礦砂與河砂、機(jī)制砂混合骨料配制抹灰砂漿，其砂漿流動(dòng)度隨粉煤灰取代比例的增加先增加后減小，均在 25% 時(shí)，砂漿流動(dòng)度最大，分別為 241mm、262mm。在粉煤灰相同取代比例條件下，鐵尾礦砂與河砂混合骨料抹灰砂漿流動(dòng)度要高于鐵尾礦砂與機(jī)制砂混合骨料抹灰砂漿流動(dòng)度。由圖 1 還可以明顯看出：粉煤灰可以顯著改善抹灰砂漿工作性，且在取代比例為 25% 時(shí)，改善效果最為顯著。

表4 添加粉煤灰抹灰砂漿配合比及試驗(yàn)結(jié)果

圖1 粉煤灰取代率對(duì)抹灰砂漿流動(dòng)度影響

不同比例粉煤灰取代水泥對(duì)鐵尾礦砂與河砂、機(jī)制砂混合骨料抹灰砂漿表觀密度的影響如圖 2 所示。

從圖 2 可以看出：鐵尾礦砂與機(jī)制砂、河砂配制濕拌抹灰砂漿時(shí)，其砂漿表觀密度均隨粉煤灰取代比例的增加而減小，在相同取代比例條件下，鐵尾礦砂與機(jī)制砂混合骨料砂漿表觀密度高于鐵尾礦砂與河砂混合骨料砂漿表觀密度。純水泥混合骨料砂漿表觀密度分別為2275kg/m3、2190kg/m3，粉煤灰取代比例為 25% 時(shí)，表觀密度分別降低至 2240kg/m3、2150kg/m3，表觀密度隨粉煤灰比例增加，都有一定程度下降。

不同比例粉煤灰取代水泥對(duì)鐵尾礦砂與機(jī)制砂、河砂混合骨料抹灰砂漿保水率的影響如圖 3 所示。

圖2 粉煤灰取代率對(duì)抹灰砂漿表觀密度影響

從圖 3 可以看出：鐵尾礦砂與機(jī)制砂、河砂配制砂漿保水率隨粉煤灰取代比例增加而逐漸下降，純水泥鐵尾礦砂與機(jī)制砂、河砂混合骨料配制抹灰砂漿保水率分別為 86.3%、86.0%，粉煤灰取代比例增加至 25% 時(shí)，保水率則分別降至 85.4%、84.8%。粉煤灰比例相同時(shí)，鐵尾礦砂與機(jī)制砂混合配制砂漿保水率高于鐵尾礦砂與河砂混合配制抹灰砂漿保水率，這是因?yàn)闄C(jī)制砂中含有較高比例的粉料，粘度相對(duì)較高，泌水較少。

不同比例粉煤灰取代水泥對(duì)鐵尾礦砂與機(jī)制砂、河砂混合骨料抹灰砂漿粘結(jié)強(qiáng)度的影響如圖 4 所示。

從圖 4 可以看出：鐵尾礦砂、機(jī)制砂混合骨料抹灰砂漿隨粉煤灰比例增加而逐漸下降，而鐵尾礦砂、河砂混合骨料抹灰砂漿粘結(jié)強(qiáng)度隨粉煤灰比例先增加后下降。純水泥鐵尾礦砂與機(jī)制砂、河砂混合骨料配制抹灰砂漿粘結(jié)強(qiáng)度分別為 0.40MPa、0.17MPa，粉煤灰取代比例增加至 25% 時(shí)，鐵尾礦砂與機(jī)制砂混合骨料砂漿粘結(jié)強(qiáng)度降至 0.28MPa，鐵尾礦砂與河砂混合骨料抹灰砂漿粘結(jié)強(qiáng)度則下降到 0.17MPa，相同粉煤灰取代比例條件下，鐵尾礦砂、機(jī)制砂混合骨料砂漿粘結(jié)強(qiáng)度相對(duì)鐵尾礦砂、河砂混合骨料砂漿粘結(jié)強(qiáng)度相對(duì)高些。

圖3 粉煤灰取代率對(duì)抹灰砂漿保水率的影響

圖4 粉煤灰取代率對(duì)抹灰砂漿粘結(jié)強(qiáng)度的影響

不同比例粉煤灰取代水泥對(duì)鐵尾礦砂與機(jī)制砂、河砂混合骨料抹灰砂漿 7d、28d 強(qiáng)度的影響如圖 5 所示。

圖5 粉煤灰取代率對(duì)抹灰砂漿強(qiáng)度的影響

從圖 5 可以看出：鐵尾礦砂與機(jī)制砂、河砂混合骨料配制抹灰砂漿強(qiáng)度均隨粉煤灰比例增加而逐漸減小，摻量越高下降越明顯；粉煤灰比例相同時(shí)，鐵尾礦砂、機(jī)制砂混合骨料砂漿 7d 和 28d 強(qiáng)度均高于鐵尾礦砂、河砂混合骨料砂漿 7d 和 28d 強(qiáng)度。

綜上所述：鐵尾礦砂與機(jī)制砂、河砂混合骨料配制砂漿流動(dòng)度均在粉煤灰取代比例 25% 時(shí)，砂漿流動(dòng)度達(dá)到最大值，表觀密度、保水性、抗壓強(qiáng)度均隨粉煤灰取代比例的增加而減小，鐵尾礦砂、機(jī)制砂混合骨料抹灰砂漿粘結(jié)強(qiáng)度隨粉煤灰比例增加而逐漸下降，而鐵尾礦砂、河砂混合骨料抹灰砂漿粘結(jié)強(qiáng)度隨粉煤灰比例增加先增加后下降。

3 結(jié)論

鐵尾礦砂與河砂、機(jī)制砂混合骨料配制砂漿時(shí)，均在粉煤灰取代比例 25% 時(shí)，其砂漿流動(dòng)度達(dá)到最大值；其砂漿表觀密度、保水性、抗壓強(qiáng)度均隨粉煤灰取代比例的增加而減小，且摻量越高越下降越明顯；鐵尾礦砂和機(jī)制砂混合骨料抹灰砂漿的粘結(jié)強(qiáng)度隨粉煤灰比例增加而逐漸下降，而鐵尾礦砂和河砂混合骨料抹灰砂漿多長粘結(jié)強(qiáng)度隨粉煤灰比例增加先增加后下降。