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片麻巖機制砂石粉對預拌砂漿性能的影響

作者來源：中譽鼎力 | 發(fā)布時間： 2018-04-18

導讀：

摘要：本文選取吸附性高的片麻巖機制砂石粉作為研究對象，采用片麻巖機制砂石粉替代濕拌砂漿中粉煤灰的用量，開展保水性、強度及收縮性等一系列實驗，研究片麻巖石粉對濕拌砂漿性能的影響。結果表明：片麻巖石粉替代粉煤灰，能夠濕拌砂漿對保水率的要求

摘要：本文選取吸附性高的片麻巖機制砂石粉作為研究對象，采用片麻巖機制砂石粉替代濕拌砂漿中粉煤灰的用量，開展保水性、強度及收縮性等一系列實驗，研究片麻巖石粉對濕拌砂漿性能的影響。結果表明：片麻巖石粉替代粉煤灰，能夠濕拌砂漿對保水率的要求，濕拌砂漿的抗壓強度有所提高，砂漿收縮沒有增大。

關鍵詞：片麻巖；機制砂石粉；預拌砂漿；保水率；強度；收縮。

引言

隨著我建筑業(yè)的蓬勃發(fā)展，對混凝土的需求量也越來大。近年來，機制砂迅速成為建筑用砂的主要砂源，多種巖石都用來加工機制砂，其中片麻巖機制砂在西部地區(qū)較為普遍。作為二氧化硅為主要化學成分的硅質(zhì)機制砂，有些巖石加工的機制砂，尤其是 150μm 以下顆粒具有較高吸附性，石粉亞甲藍值大于 1.4，導致混凝土制備過程中外加劑用量顯著增大，拌合物和易性不良，這種硅質(zhì)機制砂被稱為高吸附性機制砂。片麻巖機制砂就是高吸附性機制砂。石粉又是機制砂生產(chǎn)過程中的然產(chǎn)物，大量石粉的堆放，不僅占用場地，破壞環(huán)境，而且造成資源的浪費。由于吸附性高，在混凝土中應用時應控制機制砂細顆粒和石粉含量。為開發(fā)高吸附性機制砂石粉的應用技術，本文研究片麻巖石粉對預拌砂漿性能的影響，明確其在預拌砂漿中應用的技術效果和可行性。

目前，機制砂石粉的應用主要集中在用作混凝土和砂漿的礦物摻合料，劉桂鳳[1] 等人通過石粉部分替代水泥，發(fā)現(xiàn)石粉替代水泥達到 30% 時，砂漿密度達到大值，同時抗壓強度出現(xiàn)了的下降。鞠麗艷的研究結果顯示，石粉含量是影響混凝土強度的重要因素，石粉含量增加，導致用水量增加，從而混凝土強度。英丕杰的研究結果表明，將石粉部分替代水泥應用于混凝土中，混凝土黏聚性變差，泌水率升高，凝結時間也隨之增加。這些研究存在的問題是沒有明確或強調(diào)是什么石粉，物理性質(zhì)如何，因此結論的價值和參考價值受到影響。本文研究的片麻巖機制砂石粉由于吸附性較高，在混凝土中的應用技術效果相對較差，但在濕拌砂漿中的應用還是一個未知的域，值得我們?nèi)ヌ剿�，因此對高吸附性片麻巖石粉在濕拌砂漿中的應用研究具有重要意義。本文采用石粉取代粉煤灰，取代率分別為 0%、20%、40%、60%、80%、100%，通過對比各項性能研究高吸附性石粉在濕拌砂漿中應用的合理摻量及對砂漿性能的影響，以實際生產(chǎn)中應用的技術途徑和方法。

1、實驗材料與方法

➤ 1.1原材料

1.1.1 水泥

試驗所用水泥為北京金隅 P·O42.5 普通硅酸鹽水泥，其主要性能指標見表1。

表1 水泥主要性能指標

1.1.2 粉煤灰

試驗所用粉煤灰為金泰成建材公司Ⅰ級粉煤灰，其主要性能指標見表2。

表2 粉煤灰主要性能指標

1.1.3 石粉

試驗所用石粉為瑞德保爾機制砂中顆粒75μm 以下的粉體，其性能指標和主要成份見表3和表4。

表3 石粉主要性能指標

1.1.4 機制砂

試驗所用砂為瑞德寶爾機制砂，細度模數(shù)為 2.81，石粉含量為 16%，其級配結果如表5。

表5 機制砂級配

1.1.5 外加劑

試驗所用減水劑是西卡公司生產(chǎn)的保坍型聚羧酸減水劑，減水率 33%，固含量 45%。

➤ 1.2 砂漿配合比

試驗砂漿的配合比如表6所示。

表6 不同強度等級濕拌砂漿的配合比 kg/m3

➤ 1.3 試驗方法

濕拌砂漿立方體抗壓強度參照 JGJ/T 70—2009《建筑砂漿基本性能試驗方法》進行測試，砂漿試件尺寸為70.7mm×70.7mm×70.7mm。砂漿保水率試驗、收縮試驗參照 JGJ/T 70—2009《建筑砂漿基本性能試驗方法》進行測試。

2、結果與分析

不同強度等級砂漿各性能檢測結果見表7。

表7 不同強度等級砂漿性能結果

注：收縮率只選取強度數(shù)據(jù)有規(guī)律的幾組檢測。

➤ 2.1 片麻巖機制砂石粉對濕拌砂漿保水率的影響

石粉取代率對砂漿保水率的影響見圖1。由圖1可知，不同強度等級，在不同替代率情況下，砂漿保水率都保持在 88% 以上，符合預拌砂漿對保水率的要求。

隨著石粉摻量的增加，不同強度等級的砂漿保水率均呈現(xiàn)上升趨勢。砂漿中石粉含量的增大使砂漿中水泥漿體的含量增多，參與水化的水分較多，所以增大了預拌砂漿的保水率。

圖 1 石粉取代率對砂漿保水率的影響

➤ 2.2 片麻巖機制砂石粉對濕拌砂漿立方體抗壓強度及其發(fā)展規(guī)律影響

石粉取代率對各等級砂漿強度的發(fā)展規(guī)律見圖2。

圖2 石粉取代率對各等級砂漿的強度發(fā)展規(guī)律圖

由圖2 可知，各強度等級砂漿 60d 的抗壓強度高于 28d 的抗壓強度和 7d 的抗壓強度。各強度等級砂漿 7d 的抗壓強度隨著石粉替代率的增加，強度均呈現(xiàn)先增加后下降趨勢；M5 和 M10 的拐點在 60%，M7.5和 M15 的拐點在 40%。各強度等級砂漿 60d 和 28d 的抗壓強度隨石粉摻量也幾乎是呈先增大后的趨勢，大值在 60%～80% 之間。這可能是由于，石粉替代率在 60%～80% 時，其微集料的填充作用增強了砂漿的密實性，因而強度較高。但當石粉替代率過大時，水泥和石粉所組成的粉體量比較多，在用水量時，需水量較多，砂漿和易性，難以振搗密實，因而強度。

➤ 2.3 片麻巖機制砂石粉對濕拌砂漿收縮性能及其發(fā)展規(guī)律影響

圖3 石粉不同取代率時砂漿的收縮發(fā)展規(guī)律

由圖3總體來看，石粉替代粉煤灰的M5 和 M10砂漿收縮并未大于未加摻石粉的收縮。原因可能是，石粉主要表現(xiàn)為惰性材料，在砂漿中起到填充效應，可以填充并細化砂漿內(nèi)的孔隙，尤其是將連通外部環(huán)境的有害孔為間斷、非連通的少害或無害小細孔，從而切斷了砂漿孔隙內(nèi)自由水分的蒸發(fā)散失通道，起到了減小砂漿收縮的作用。

3、結論

（1）高吸附性機制砂石粉作為摻合料替代粉煤灰應用于建筑砂漿，可以滿足預拌砂漿和易性要求，保水性，而且是替代率越高，保水性越好。

（2）預拌砂漿中用片麻巖機制砂石粉替代粉煤灰不會砂漿強度，在替代率為 20%～80% 時還略有提高。

（3）片麻巖機制砂石粉替代部分粉煤灰不僅沒有增大收縮，在片麻巖機制砂石粉替代粉煤灰 60% 時砂漿收縮還有減少，尤其是后期收縮更顯著。