梁漢浩　賴秋慧　陳佰強　陳慶鋒

摘? 要：建筑行業(yè)于技術層面要求較高，通常一個項目工程量巨大，需要用的水泥等基材量也很大，在選擇制備混凝土或者砂漿時一定要從技術、管理等多個方面系統(tǒng)全面考慮。本文研究了大理石粉的添加是否會對水泥基凝膠材料的流動性、強度及干縮性產生影響，并研究其中規(guī)律，通過數據比對和分析，適當添加大理石粉的摻入量可以加強水泥漿的性能，不同期齡的是抗壓強度變化規(guī)律不同，干縮性隨著大理石粉的添加呈現先降低后升高的特點。大理石粉摻雜比例決定了水泥膠的流動性，也影響著抗壓強度和干縮性能。本文通過實驗原材料及方法入手，探究討論了大理石粉對水泥基材料三大點影響，最后得出結論。

關鍵詞：大理石粉? 水泥? 混凝土? 影響

中圖分類號：TU528 ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2020）02（a）-0066-02

工程質量離不開良好的水泥凝膠材料，而性能較高的水泥膠凝材料反過來在一定程度上也保障了工程質量，保持整個過程各個環(huán)節(jié)的施工都順利進行。若水泥泥漿質量差，非常有可能工程出現坍塌或者其他惡劣的施工事故發(fā)生的可能性。先前的經驗積累以及科學研究已經表明，在水泥中摻入其他物質可能改進建筑性能，合料是指除了水泥以外的其他的建筑材料也摻入泥漿制備，優(yōu)化了整個泥漿的緊密程度，進而提高水泥混凝土的物理方面的性能。研究成果可為大理石粉土在水泥基膠凝中施工的選取提供參考。

1? 原材料及實驗方法

1.1 原材料分析

原材料主要包括水泥、沙、水和大理石粉這四種物品。在原材料的選取方面，我們也做出明確的規(guī)定。水泥采用北京有限公司生產的P.I42.5規(guī)格的水泥，這種水泥的細度約1.7%、密度為3.14克每平每立方厘米、比表面積約351m2/kg、標準稠度用水量為26.4%、初凝時間是151min、終凝時間約251min，3d的抗折強為5MPa、抗壓強度為28.2MPa，28d的抗折強為8.6MPa、抗壓強度為49.7MPa。該水泥的化學組成如下：二氧化硅的含量為25.20%，三氧化二鋁的含量為6.28%，三氧化二鐵的含量為4.09%，CaO3的含量高達54.77%，其余成分總共約占4%左右。沙采細度模數為2.4的湘西河沙，屬于第二區(qū)的中沙類型。用水的標準直接選擇普通的自來水。大理石粉選取由河北省生產的磨細的大理石粉，該類大理石粉的比表面積為每平方千米370m2，主要的化學成分是碳酸鈣。大理石粉的粒徑分布特征與水泥的粒徑分布特征大體相近。

1.2 實驗方法指導

實驗中需要測試三個方面的情況，分別測試水泥膠砂的流動度、強度、干縮性能的影響因素，不同因素的測量因素要采用不同的方法，現存的已有專門的因素測量標準。根據GB/T 2419--2005《水泥膠砂流動度測定方法》的要求來進行水泥膠砂流動性的實驗，該方法中將分為五種類型的試樣，保持膠砂比為3.0，水灰比為0.45且保持比率不變的情況下保持水泥和大理石粉總量不變的情況下，在減少水泥的量，提高大理石粉的摻入量。

用JC/T 603--2004《水泥膠砂干縮試驗方法》測干縮，在保持膠砂比為2.0，水灰比為0.45且保持不變的情況下，在五個樣本中分別改變水泥和大理石粉的數量，保持二者總量不變。原材料準備好以后，還要準備一些25mm×25mm×280mm地試件，并進行分組，每組3個。預先在試模的兩端埋上測頭，然后將水泥砂漿澆其中，將澆筑的試模至于20℃的養(yǎng)護箱中，養(yǎng)護箱的濕度保持在90%以上，控制溫度誤差左右小于1℃。24h以后拆掉模具，置于20°左右的水中進行養(yǎng)護，2d以后從水中取出，對表面進行處理之后，用比長儀測定初始讀數。參照樣本放于20℃左右，濕度為60%左右、標準誤差不超過5%的干縮箱中進行養(yǎng)護，然后分別測量其在7、14、28、56、90d的長度，最后獲得數據進行處理計算，可以計算出干縮率。

2? 實驗結果與討論

2.1 剖析大理石粉對水泥基膠凝材料流動性的影響

根據實際的實驗可知，當大理石粉摻量為5%時，水泥膠砂流動度比沒有參加大理石粉的增加了3%;大理石粉加入的量為10%時流動度提高了9.1%;大理石粉摻量提升到20%時，流動度增加13.3%?？偨Y得出大理石粉摻量的增加會提升水泥膠砂的流動性。該結論與之前張軍等人的研究結論相同。在分析大理石分的粒徑分布特征與水泥的粒徑分布特征時，我們可以發(fā)現兩者的粒徑特征相似，顆粒的大小分布區(qū)間一致。二者的D10、D50、D90的粒徑變化特征相似，水泥的是2.698、52.981、21.674um，大理石對應的是17.758、6.433、39.874um。兩者的分布曲線圖表明兩者分布的區(qū)間也基本一致，都在0～160um之間。在0～10um的細粒徑區(qū)間、10～60um的中粒徑區(qū)間和60～160um的粗粒徑區(qū)間中，水泥在三個區(qū)間的分布情況是34.58%、57.45%、7.96%，大理石粉在個區(qū)間的比例分別是17.95%、80.12%、1.93%。由此可以知道水泥中細顆粒較多、中顆粒較多。而大理石的細顆粒明顯較少，主要集中在中顆粒。大理石的顆粒類型可以改善整個水泥凝膠體系的顆粒配比，可以較好地填充水泥漿體，置換出的空間被自由水所填充，增加水泥砂漿的流動性。

2.2 剖析大理石粉對水泥基膠凝材料強度的影響

由實驗的情況分析可知，不同齡期的水泥和大理石粉膠砂抗折強度變化規(guī)律不同。在1、3d齡期，折強度隨著大理石粉摻量的增加而先增加后減小?？拐蹚姸冗_到最大時的大理石粉摻比例為5%。與不摻大理石粉的樣本相比，抗折強度提高了10%左右。7、28、56d齡期的樣本抗折強度變化規(guī)律為：大理石粉的加入比例越高，抗折強度越低。大理石粉加入比例為5%時，對應的抗折強度下降3.97%;大理石粉添加比例為10%時，對應的抗折強度下降7.33%;當大理石粉添加比例為20%、30%時，抗折強度依次下降了17.43%、22.76%。水泥和大理石粉膠砂抗壓強的程度與其抗折強度的變化規(guī)律一致。

2.3 剖析大理石粉對水泥基膠凝材料干縮的影響

在不同齡期水泥和大理石粉膠砂干縮性能的實驗中，在不同大理石粉添加比例下的性能變化趨勢一致。都是隨著大理石粉添加的百分比的增加先降低后增加，當大理石粉添加百分比為20%時，水泥膠砂干縮達到最小狀態(tài)。由于大理石粉主要處于中度顆粒區(qū)間，優(yōu)化了砂漿之間的空隙結構，使得水泥膠砂之間更加密實，減少了干縮。而且碳酸鈣也為水泥水化提供結核，增加了顆粒之間的粘結，使體系內的泌水孔隙減少，從而降低了漿體的干縮，使整體的強度更上一層樓。但是當大理石粉摻量過高時，超過20%時，大理石中的碳酸鈣與硅酸鹽和各種鋁酸鹽反應降低水泥的量，使水泥石中的密實性下降，抗收縮的能力也隨之下降。

3? 明確實驗探究結論

水泥和大理石粉之間的顆粒具有良好的互補性，大理石粉可以改善水泥顆粒中的極配，提高水泥砂漿流動性，而且隨著大理石粉摻量的增加，水泥砂漿流動性增加。水泥和大理石粉膠砂的抗壓強程度與其齡期和大理石粉摻量都有關。1d、3d齡期的抗壓強程度隨著大理石粉添加量的提升表現出先升后降變化規(guī)律，其余齡期隨著大理石粉的增加，抗壓強程度減小。當大理石粉摻量逐漸增加時，水泥和大理石粉膠砂的干縮性先降低后增加。

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