葛林慧

摘要：水泥基灌漿料很容易由于混合骨料級(jí)配不合理出現(xiàn)分層離析的現(xiàn)象。為此，進(jìn)行混合骨料級(jí)配對(duì)水泥基灌漿料工作性能和力學(xué)性能的影響的研究。從水泥基灌漿料工作性能和力學(xué)性能兩方面證明，采用25%A、75 %B與石英砂的混合骨料級(jí)配能夠同時(shí)提升水泥基灌漿料的兩方面性能，能夠滿足對(duì)水泥基灌漿料工作性能和力學(xué)性能的指標(biāo)要求。

關(guān)鍵詞：混合骨料級(jí)配;水泥基灌漿料;工作性能;力學(xué)性能

中圖分類號(hào)：TV42+1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1001-5922（2020）12-0098-03

0 引言 水泥基灌漿料本身具備良好的抗?jié)B性、耐鹽性以及耐弱酸腐蝕性，在與其他材料進(jìn)行粘結(jié)時(shí)具有很強(qiáng)的粘結(jié)力，可以適用于在潮濕基材表面施工，不需干燥，就可在潮濕環(huán)境或水下硬化。這就意味著，利用水泥基灌漿料作為建筑材料操作過(guò)程簡(jiǎn)單，上手難度低[1]。在影響水泥基灌漿料工作性能和力學(xué)性能的因素中，混合骨料級(jí)配是決定水泥基灌漿料質(zhì)量最關(guān)鍵的因素?？梢詫⒒旌瞎橇霞?jí)配的選擇視為選擇合適水泥基灌漿料材料的簡(jiǎn)單合成的過(guò)程，通過(guò)確定其相對(duì)用量，盡可能地制備出在具備經(jīng)濟(jì)效應(yīng)的基礎(chǔ)上，具有高強(qiáng)度以及高耐久性的水泥基灌漿料，從而滿足設(shè)計(jì)水泥基灌漿料的期望要求。考慮到混合骨料級(jí)配作為影響水泥基灌漿料工作性能和力學(xué)性能的重要指標(biāo)，一旦出現(xiàn)混凝土骨料級(jí)配不合理的情況，最容易產(chǎn)生的嚴(yán)重后果就是導(dǎo)致混凝土和易性不好而泌水、泌漿以及露砂、露石等，進(jìn)而嚴(yán)重影響著混凝土工程的質(zhì)量。結(jié)合孫小巍，崔文軍，劉小萱等進(jìn)行的鋼渣砂、石英砂混合骨料級(jí)配對(duì)水泥灌漿料性能影響的研究，結(jié)果表明，采用由3種粒徑砂組成的灌漿料骨料連續(xù)開(kāi)級(jí)配時(shí)能夠有效提高灌漿料抗壓強(qiáng)度[2]。為進(jìn)一步明確混合骨料級(jí)配與水泥基灌漿料工作性能和力學(xué)性能之間的關(guān)系，本文進(jìn)行如下研究，致力于提高水泥基灌漿料的工作性能和力學(xué)性能，為得到高質(zhì)量的水泥基灌漿料提供理論支持。

1 混合骨料級(jí)配對(duì)水泥基灌漿料工作性能和力學(xué)性能的影響

本文研究依據(jù)嚴(yán)格遵守《水泥基灌漿材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》中II類CB/T 50448-2008的技術(shù)要求，在此基礎(chǔ)上，對(duì)水泥基灌漿料的最佳混合骨料級(jí)配提出具體建議。因此，必須選擇灌漿料流動(dòng)度好、灌漿料抗壓強(qiáng)度更高的結(jié)構(gòu)組合型水泥基灌漿料作為建筑的使用材料，其中混合骨料級(jí)配是影響水泥基灌漿料工作性能和力學(xué)性能的關(guān)鍵參數(shù)。通過(guò)本文提出的混合骨料級(jí)配對(duì)水泥基灌漿料工作性能和力學(xué)性能的影響研究，其最終目的在于選擇出工作性能和力學(xué)性能最好的水泥基灌漿料混合骨料級(jí)配方案。

2 混合骨料級(jí)配對(duì)水泥基灌漿料工作性能的影響

本文采用灌漿料流動(dòng)度作為混合骨料級(jí)配對(duì)水泥基灌漿料工作性能的影響參數(shù)，通過(guò)試驗(yàn)結(jié)合破壞能理論對(duì)水泥基灌漿料工作性能展開(kāi)研究。試驗(yàn)選用鋼渣的陳化期為10個(gè)月，莫氏硬度為5.5;密度為2.89g/m3，其化學(xué)成分包括：16.78%的SiO2、3.56%的A12O3、18.56%的Fe2O3、40.05%的CaO、10.56%的Mg0、1.58%的P2O3以及8.91%的其他化學(xué)成分。試驗(yàn)選用水泥的級(jí)別為P-050.8，其化學(xué)成分包括：21.78%的Si02、8.51%的A12O3、4.38%的Fe2O3、62.72%的CaO、 1.85%的MgO、0.07%的TiO2以及0.69%的MnO。試驗(yàn)選用石英砂的粒徑為0. 10-0.30mm;堆積密度為1489kg，m3;細(xì)度模數(shù)為1.5。選用粒徑為0.10-0.20mm的鋼渣砂作為A砂;粒徑為0.20-0.30mm的鋼渣砂作為B砂，將A砂、B砂與石英砂進(jìn)行混合，以上3種砂在材料中所占的比例就是混合骨料級(jí)配。首先，第1組混合骨料級(jí)配為A砂所占的比例25%;B砂與石英砂所占的比例為75%，進(jìn)行試驗(yàn);第2組混合骨料級(jí)配為A砂所占的比例75%;B砂與石英砂所占的比例為25%，進(jìn)行試驗(yàn);第3組混合骨料級(jí)配為A砂所占的比例50%;B砂與石英砂所占的比例為50%，進(jìn)行試驗(yàn)。選用《水泥基灌漿材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》中指標(biāo)中的灌漿料流動(dòng)度作為試驗(yàn)對(duì)象工作性能評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，灌漿料流動(dòng)度越低說(shuō)明水泥基灌漿料的堆積密度越大，也就意味著其工作性能越強(qiáng)。本次實(shí)驗(yàn)整個(gè)流程在室內(nèi)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，盡可能地避免試驗(yàn)結(jié)果由于外界因素出現(xiàn)誤差。得出的兩種混合骨料級(jí)配對(duì)水泥基灌漿料工作性能影響的試驗(yàn)結(jié)果，將得出的測(cè)試結(jié)果，代人Wevecetly數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，并以曲線圖的形式進(jìn)行展示。兩種混合骨料級(jí)配水泥基灌漿料工作性能對(duì)比結(jié)果，如圖1所示。

通過(guò)圖1可知，灌漿料流動(dòng)度與堆積密度的變化趨勢(shì)并不一致，第1組由于B砂與石英砂所占比例大，粒徑大，在水泥基灌漿料堆積密度小于1600kg/m3時(shí)，灌漿料流動(dòng)度大，工作性能一般;在水泥基灌漿料堆積密度大于1600kg/m3后，灌漿料流動(dòng)度明顯降低，工作性能最好。第2組由于A砂所占比例大，粒徑小，在水泥基灌漿料堆積密度小于1600kg/m3時(shí)，灌漿料流動(dòng)度小，工作性能最好;在水泥基灌漿料堆積密度大于1600kg/m3后，灌漿料流動(dòng)度明顯提高，工作性能較差。第3組由于A砂與B砂所占比例一致，粒徑適中，灌漿料流動(dòng)度變化幅度不大，工作性能始終保持穩(wěn)定狀態(tài)。通過(guò)試驗(yàn)結(jié)果表明，應(yīng)該在鋼渣砂粒徑大時(shí)采用密度大于1600kg/m3的水泥基灌漿料堆積;在鋼渣砂粒徑小時(shí)采用密度小于1600kg/m3的水泥基灌漿料堆積，有效防止由于水泥基灌漿料很容易由于混合骨料級(jí)配不合理出現(xiàn)分層離析的現(xiàn)象，能夠?qū)崿F(xiàn)水泥基灌漿料工作性能最佳。除此之外，混合骨料級(jí)配能夠提高水泥基灌漿料的耐久性。為了確保建筑行業(yè)在市場(chǎng)的可持續(xù)發(fā)展，可以通過(guò)科學(xué)的混合骨料級(jí)配，以其耐腐蝕的特性，提高水泥基灌漿料的使用壽命。在水泥基灌漿料抗腐蝕性能應(yīng)用方面，25%A、75%B與石英砂的混合骨料級(jí)配具有相對(duì)良好的市場(chǎng)應(yīng)用效果，長(zhǎng)期使用可提升水泥基灌漿料的使用年限，具有切合實(shí)際的指導(dǎo)意義。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，由于水泥基灌漿料的高低溫性能是相互矛盾的2個(gè)指標(biāo)，25%A、75%B與石英砂的混合骨料級(jí)配有利于水泥基灌漿料抗低溫以及耐熱性能的提高，進(jìn)而提高水泥基灌漿料工作性能。

3 混合骨料級(jí)配對(duì)水泥基灌漿料力學(xué)性能的影響

鑒于國(guó)內(nèi)針對(duì)已有大量混合骨料級(jí)配對(duì)水泥基灌漿料力學(xué)性能的影響的研究，本文不做多余的贅述[3]。依然選用上文提出的兩種混合骨料級(jí)配的水泥基灌漿料進(jìn)行研究，針對(duì)影響水泥基灌漿料力學(xué)性能的指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，其中包括：灌漿料抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度、抗彎拉強(qiáng)度、最大彎拉應(yīng)變以及彎曲勁度模量。2種混合骨料級(jí)配對(duì)水泥基灌漿料力學(xué)性能的影響參數(shù)，如表1所示。

結(jié)合表1信息，結(jié)果與混合骨料級(jí)配對(duì)水泥基灌漿料工作性能影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本一致，25%A、75%B與石英砂的混合骨料級(jí)配在各方面參數(shù)上均取得明顯的優(yōu)勢(shì)。明確混合骨料級(jí)配對(duì)水泥基灌漿料力學(xué)性能的影響后，可以對(duì)混合骨料級(jí)配與水泥基灌漿料力學(xué)性能關(guān)系進(jìn)行降序排列，水泥基灌漿料力學(xué)性能由高到低。由此可見(jiàn)，可以通過(guò)改變混合骨料級(jí)配，打破水泥基灌漿料的動(dòng)態(tài)平衡，同時(shí)改變水泥基灌漿料力學(xué)性能指標(biāo)參數(shù)，從而使水泥基灌漿料力學(xué)性能受到影響?？紤]到水泥基灌漿料的黏聚性要求新拌灌漿料的組成材料之間有一定的黏聚力，確保不發(fā)生分層離析現(xiàn)象，使得灌漿料能夠保持整體均勻穩(wěn)定的性能。還要增加重要的一條，就是必須在澆筑時(shí)拌合物的坍落度與坍落度損失控制在～定范圍內(nèi)。由于所需的拌合物工作性與現(xiàn)場(chǎng)攪拌環(huán)境有關(guān)，因此，通常在現(xiàn)場(chǎng)施工之前無(wú)須確定具體的工作性。綜上所述，從SBR水泥基灌漿料的工作性能以及力學(xué)性能上綜合考慮，當(dāng)兩種結(jié)構(gòu)的混合骨料級(jí)配以25%A、75%B與石英砂的比例混合時(shí)，水泥基灌漿料各項(xiàng)綜合性能指標(biāo)才能達(dá)到比較理想的結(jié)果。希望能夠通過(guò)本文得出的理論依據(jù)，為建筑行業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升提供技術(shù)指導(dǎo)。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)研究混合骨料級(jí)配對(duì)水泥基灌漿料工作性能和力學(xué)性能的影響，針對(duì)進(jìn)行的兩次實(shí)驗(yàn)，結(jié)合破壞能理論結(jié)果表明：混合骨料級(jí)配為A砂所占的比例25%;B砂與石英砂所占的比例為75%時(shí)，水泥基灌漿料工作性能和力學(xué)性能達(dá)到最佳狀態(tài)。再通過(guò)灌漿料抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度、抗彎拉強(qiáng)度、最大彎拉應(yīng)變以及彎曲勁度模量等水泥基灌漿料力學(xué)性能指標(biāo)參數(shù)證明本文研究的有效性，能夠?yàn)檠兄瀑|(zhì)量更好的水泥基灌漿料提供學(xué)術(shù)意義。截至目前，國(guó)內(nèi)外針對(duì)水泥基灌漿料力學(xué)性能的研究仍存在一些問(wèn)題，缺少專業(yè)性極強(qiáng)的配套試驗(yàn)研究裝置，因此，在后期的建筑行業(yè)市場(chǎng)調(diào)研過(guò)程中，可通過(guò)進(jìn)行混合骨料級(jí)配的優(yōu)化設(shè)計(jì)，進(jìn)一步對(duì)混合骨料級(jí)配提出深入研究。

參考文獻(xiàn)

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