特细砂砂浆性能及砌筑砂浆配合比研究

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　　采用特细砂作为细骨料配制水泥砌筑砂浆，探求其质量是否能 满足工程建设要求。通过试验研究了灰砂比、水泥用量、周水量 、砂子用量等因素对特细砂砂浆性能的影响 ，并对砌筑砂浆配合 比进行 了设计。结果表明：用特细砂配制的砂浆 7、28d抗压强度 比用中砂配制的砂浆 的强度小。灰砂 比为 1：2.8和 1：3.2时，P.S42.5水泥配制的砂浆的抗压强度大于P.S32.5水泥配制的砂浆。砂浆强度与灰砂比密切相关，灰砂比是衡量砂 浆强度的一个计 算变量。粉煤灰掺 量在30%以内，砂浆的抗压强度都 比不掺粉煤灰时有所增大，掺量为10%的砂浆抗压强度增长的速率最快 ，其抗压强度也最大。XTB腻子胶粉_可再分散乳胶粉_羟丙基甲基纤维素_聚丙烯纤维_木质纤维素_北京万图明科技有限公司

　　砂是一种重要的建筑工程材料 ，主要应用于配制建筑用混凝土 ，特细砂的细度模数一般小于=0.15，平均粒径小于0.25mm，目前 国 内 的一些工程 实例证明了其在工程上的应用价值。砂浆是由胶凝材料 (水泥 、石灰 、黏土等 )、细 骨料 (砂 )、掺和料和水按适当的比例配制而成的，广泛用于堤坝 、护坡 、桥涵及房屋建筑等砖石结构物的砌 筑 ，还可用于结构物表面的抹面等 ，起着黏结 、衬 垫和 传递 应力 的作用 。采用 特细砂配制水泥砌筑砂浆 ，应满足《砌筑砂浆配合比设计规程》(JGJ/1、98—2010)规 定的和易性 、强度等级及黏结力 。XTB腻子胶粉_可再分散乳胶粉_羟丙基甲基纤维素_聚丙烯纤维_木质纤维素_北京万图明科技有限公司

　　01XTB腻子胶粉_可再分散乳胶粉_羟丙基甲基纤维素_聚丙烯纤维_木质纤维素_北京万图明科技有限公司

　　特细砂砂浆相关性能研究XTB腻子胶粉_可再分散乳胶粉_羟丙基甲基纤维素_聚丙烯纤维_木质纤维素_北京万图明科技有限公司

　　1.1 砂的种类对砂浆性能的影响XTB腻子胶粉_可再分散乳胶粉_羟丙基甲基纤维素_聚丙烯纤维_木质纤维素_北京万图明科技有限公司

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　　在保证稠度为 7.5cm左右时 ，采用 P.S32.5普通硅酸盐水泥、灰砂比为 1：3.2与 1：2.8配制砂浆 ，研究砂的种类对砂浆物理 、力学性能的影响 ，试验结 果见表1。XTB腻子胶粉_可再分散乳胶粉_羟丙基甲基纤维素_聚丙烯纤维_木质纤维素_北京万图明科技有限公司

　　由表1可以看出，当稠度控制在规定范围内、灰砂比相同时，特细砂需水量较大 ，原因是特细砂的颗粒较细，总表面积较大 ，则砂浆中需要包裹砂粒表面的水泥浆较多 ，需水量就大，而湿容重较小，质量较轻 。特细砂表面光滑 ，容易 流动 ，中砂颗粒较大 ，体积收缩较小 ，特细砂的分层度较大。用特 细砂配制的砂浆 7、28d抗压强度比用中砂配制的砂浆的强度小 。原因是天然特细砂颗粒细 ，表面相对光滑，所配制的砂浆流动性较好，但砂浆强度低 ;而中砂表面粗糙 ，所拌砂浆流动性差 ，表面棱角较多，活性较高 ，与水泥在界面上黏结强度高，从而砂浆强度高。XTB腻子胶粉_可再分散乳胶粉_羟丙基甲基纤维素_聚丙烯纤维_木质纤维素_北京万图明科技有限公司

　　中砂砂浆强度由7d到28d增长的速度要比特细砂砂浆快，原因是特细砂粒径较细，级配单一，骨架支撑作用较弱，拌和物受力较差;在相同的养护龄期内，特细砂砂浆和中砂砂浆强度均有较 大幅度 的增长 。XTB腻子胶粉_可再分散乳胶粉_羟丙基甲基纤维素_聚丙烯纤维_木质纤维素_北京万图明科技有限公司

　　1.2 水泥种类对砂浆性能的影响XTB腻子胶粉_可再分散乳胶粉_羟丙基甲基纤维素_聚丙烯纤维_木质纤维素_北京万图明科技有限公司

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　　水泥等级对砂浆性能会产生较大的影响。在保证稠度为7.5cm左右，相同试验条件下，研究不同种类的水泥对特细砂砂浆物理 、力学性能的影响 ，试验结果见表 2。XTB腻子胶粉_可再分散乳胶粉_羟丙基甲基纤维素_聚丙烯纤维_木质纤维素_北京万图明科技有限公司

　　由表2可以看出，由 P.S32.5水泥配制的砂浆需水量较大，质量较重，水泥种类对分层度影响不大。P.S42.5水泥配制的砂浆 7、28d抗压强度大于 P.S32.5水泥配制的砂浆，这表明，水泥等级越高 ，其在早期水化消耗的水量相应越多，早期水化产物增多 ，促使早期强度提高。同时，从两种水泥配制砂浆时的成型效果上来看 ，P.S42.5水泥配制的砂浆收缩率较大。高强度的水泥提高了水泥的细度 ，水泥越细 ，比表面积越大，水泥砂浆的收缩率越大。在灰砂比相同时 ，用 P.S42.5水泥配制的砂浆强度较高，其7d到28d抗压强度增长较快。XTB腻子胶粉_可再分散乳胶粉_羟丙基甲基纤维素_聚丙烯纤维_木质纤维素_北京万图明科技有限公司

　　1.3 灰砂比对砂浆物理性能及强度的影响XTB腻子胶粉_可再分散乳胶粉_羟丙基甲基纤维素_聚丙烯纤维_木质纤维素_北京万图明科技有限公司

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　　灰砂比对特细砂砂浆的力学性能会产生较大的影响 。配制的特细砂砂浆 ，首先要保证其达到强度要求与施工性能 。水泥浆体的需求量取决于砂子间的孔隙率和砂子总表面积的大小 ，降低砂子孔隙率和总表面积可以减少水泥浆量。若灰砂比过小 ，水泥浆体数量不足 ，则砂浆拌和物的性能难以保证 ;若灰砂比过大 ，将导致砂浆收缩大，易开裂 。因此 ，灰砂比是关系到砂浆技术经济的一个很重要的指标 。灰砂比对特细砂砂浆物理 、力学性能的影响见表3。XTB腻子胶粉_可再分散乳胶粉_羟丙基甲基纤维素_聚丙烯纤维_木质纤维素_北京万图明科技有限公司

　　由表3可知 ：随着灰砂比的增大，水灰比明显减小，湿容重呈现增大的趋势 ，抗 压强 度增 大。原因是随着灰砂比的增大 ，单位体积砂浆中水泥浆体量增加 ，包 裹细骨料的量增加，从而砂浆的抗压强度增大。随着灰砂比的逐渐增大 ，为了保 持砂浆稠度不变 ，砂浆的用水量逐渐减少 ，而用水量减少也同时使砂浆的分层度逐渐减小 ，当灰砂比为1：3.69时 ，砂浆的分层度为3Gm，此时已经出现较为严重的泌水离析现象 ，砂浆的和易性不佳 ，因此在实际施工中应考虑灰比过小带来的不良影响 。在稠度基本不变的情况下，砂浆的湿容重随着灰砂比的增大逐渐提高 。随着灰砂比的增大 ，砂浆的抗压强度逐渐提高 。在砂浆稠度基本不变的前提下 ，在配制过程中可以看到随着灰砂比的增大 ，砂浆28d干缩是逐渐减小的虽然水泥用量增大 ，砂浆的干缩理应逐渐增大 ，但用水量减小，砂浆的干缩逐渐减小 ，在两者综合影响下 ，最终仍然是用水量的影响占主导地位 。XTB腻子胶粉_可再分散乳胶粉_羟丙基甲基纤维素_聚丙烯纤维_木质纤维素_北京万图明科技有限公司

　　1.4 粉煤灰掺量对砂浆性能的影响XTB腻子胶粉_可再分散乳胶粉_羟丙基甲基纤维素_聚丙烯纤维_木质纤维素_北京万图明科技有限公司

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　　砂浆中用粉煤灰等量取代水泥 ，粉煤灰活性较低，砂浆早期及28d龄期强度降低 ，随着龄期的延长，掺粉煤灰的砂浆强度可逐步赶上不掺粉煤灰 的砂浆强度 。砂 浆内水泥用量减少，则减少了砂浆发热量，可以改善和易性，提高抗渗性 ，故砂浆中用粉煤灰等量取代水泥的方法常用于大体积砂浆 。砂浆中掺入粉煤灰时 ，常与减水剂 、引气剂或阻锈剂同时掺用 ，称为双掺技术 。减水剂可以克服某些粉煤灰增大砂浆需水量的缺 点 ;引气剂可以解决粉煤 灰砂 浆抗 冻性 能较 差的 问题 ;阻锈剂可以改善粉煤灰砂浆抗碳化性能 ，防止钢筋锈蚀 。对粉煤灰等量取代 水泥(最大取代 率 30% )的砂浆进行了配制与对比试验，测定了粉煤灰对水泥砂浆的影响规律 ，作出了相应的影响曲线，并确定了其在砂浆中的合理掺量 。粉煤灰掺量对砂浆物理性能及强度的影响见表4。XTB腻子胶粉_可再分散乳胶粉_羟丙基甲基纤维素_聚丙烯纤维_木质纤维素_北京万图明科技有限公司

　　由表4可知 ：在砂浆稠度值控制在 7.5em 时 ，随粉煤灰掺量的增加 ，水灰比下降 。在砂浆中掺入粉煤灰后 ，砂浆的分层度随着粉煤灰掺量的增加逐渐增大 ，但是变化不大。在砂浆中掺入粉煤灰 ，砂浆的湿容重总体上减 小 ，但是减小的幅度 不大 。当灰砂比控制在 1：2.8、粉煤灰掺量为 10% 以下时 ，砂浆的28d抗压强度随着粉煤灰掺量的增加而增大;在掺量为10%时出现了最大值 ，然后减小;在掺量为15%时，强度值又跌人谷底 ;掺量在20%时，强度值出现了峰值，然后减小;在掺量为 30%时和没有掺粉煤灰的砂浆强度相同。总体来说掺量在30%以内，抗压强度都有所增大。在砂浆配制过程中，可以观察到，随着粉煤灰掺量的增加 ，砂浆的收缩总体上来看是逐渐减小的，砂浆早期收缩较大 、强度低 ，后期 收缩速率变慢 ，凝结时间延长。掺有粉煤灰的砂浆比不掺粉煤灰的砂浆抗压强度增长的速率快，掺量为10%的砂浆抗压强度增长的速率最快，其抗压强度也最大 ，因此等量掺粉煤灰时，掺量在10%左右是合理经济的 。XTB腻子胶粉_可再分散乳胶粉_羟丙基甲基纤维素_聚丙烯纤维_木质纤维素_北京万图明科技有限公司

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　　特细砂砌筑砂浆配合比试验结果分析XTB腻子胶粉_可再分散乳胶粉_羟丙基甲基纤维素_聚丙烯纤维_木质纤维素_北京万图明科技有限公司

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　　砂浆按用途可分为砌筑砂浆 、抹面砂浆 、防水砂浆等 ，这里对采用特细砂配制的砌筑砂浆的配合比进行设计 。砌筑砂浆强度的高低 、性能的优劣 ，是影 响砂浆质量的重要因素。因此，如何正确计算砂浆的强度和设计其配合比，成为建筑工程界研究的一个课题 。湿容重及7、28d抗压强度描述统计量见表 5，表5是通过SPSS软件对表3的试验数据进行分析计算所得 。XTB腻子胶粉_可再分散乳胶粉_羟丙基甲基纤维素_聚丙烯纤维_木质纤维素_北京万图明科技有限公司

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　　由表3的试验结果和表5的计算分析可以看出，稠度控制在7.5cm、灰砂比为 1：1、水灰比为0.45时 ，7d抗压强度为16.00MPa，28d抗压强度为 26.00MPa，出现了极大值 ，满足工程对砂浆质量与和易性的要求 。7d强度 、28d强度 、灰砂比、水灰比和湿容重各因素两两之间的相关性见表6。表 6由两部分组成 ，上部分表示影响7、28d抗压强度的各个因素之间简单的相关关系，但相关系数不一定准确。可以看到 ，湿容重与7、28d抗压强度的显著性都大于0.05，没有必然的相关性，因此应该进行以湿容重为控制变量 的偏相关分析 。由表6下部分可以看到 ，水灰比与28、7d抗压强度之间的相关概率都大于0.05，也没有必然的相关关系 。而灰砂比与抗压强度的相关概率都为0，小于0.01，为极显著，有必然的相关关系 。XTB腻子胶粉_可再分散乳胶粉_羟丙基甲基纤维素_聚丙烯纤维_木质纤维素_北京万图明科技有限公司

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　　为探讨水灰比、湿容重 、灰砂比与28d抗压强度是否存在线性相关 ，进行方差分析 (差异性显著的检验值P一般与0.05或0.01比较，若小于0.05或者 0.01则表示差异显 著 )。通过逐步最优方程检验 ，引入预测变量灰砂比时 ，相关性概率 P=0，结果显示28d抗压强度依灰砂比的逐步线性 回归方程达到显著水平，两者之问存在着真实的直线回归关系。而水灰比与28d抗压强度 的相关概率为0.985，相关性为不相关 ;湿容重与28d抗压强度的相关概率为0.140，相关性为不相关。因此 ，水灰 比与湿容重两个 因素被排除 。灰砂比对 7、28d抗压强度影响的散点线性拟合见图 1。灰砂 比 SPSS回归分 析见表7。表 7给出了所拟合的模型的检验报告 ，包括拟合优 度 、模型的检验结果和各个系数值 ，从检验结果看 ，模型均有统计学意义 。在回归曲线中 ，模型的简洁性和拟合优度的高低同样重要 ，拟合优度太高的模型往往对新样本的拟合度较差，笔者认为在这种情况下选择参数较少的模型为宜 ，因此最终选择一次线性模型。XTB腻子胶粉_可再分散乳胶粉_羟丙基甲基纤维素_聚丙烯纤维_木质纤维素_北京万图明科技有限公司

　　根据试验统计及相关分析显示 ，灰砂比与砂浆强度密切相关 ，是衡量砂浆强度的一个计算变量 。通过回归分析 ，确定出这种特细砂7、28d强度方程，可 以此来预测不同龄期的砂浆强度。同时统计分析结果表明 ，使用特细砂配制 的建筑砌筑砂浆强度完全符合一般工程的需求，对其加以大规模利用是可行的。由于不同产地 、不同种类 、不同细度模数的砂 子 ，水泥种类不同 ，配制砂浆强度不同 ，因此此公式的一次项系数及常数项具有误差 ，有待进一步试验分析 。XTB腻子胶粉_可再分散乳胶粉_羟丙基甲基纤维素_聚丙烯纤维_木质纤维素_北京万图明科技有限公司

　　03XTB腻子胶粉_可再分散乳胶粉_羟丙基甲基纤维素_聚丙烯纤维_木质纤维素_北京万图明科技有限公司

　　结语XTB腻子胶粉_可再分散乳胶粉_羟丙基甲基纤维素_聚丙烯纤维_木质纤维素_北京万图明科技有限公司

　　当稠度控制在规定范围内 、灰砂比相同时 ，特细砂需水量较大 ，用特细砂配制的砂浆7、28d抗压强度比用中砂配制的砂浆的强度小。特细砂表面光滑，容易流动，中砂颗粒较大，体积收缩较小 ，特细砂的分层度较大 。XTB腻子胶粉_可再分散乳胶粉_羟丙基甲基纤维素_聚丙烯纤维_木质纤维素_北京万图明科技有限公司