石灰石机制砂含粉量对干混砂浆性能影响的实验研究

石灰石机制砂含粉量对干混砂浆性能影响的实验研究

顾颖娜

河源市源城区建设工程质量检测站广东河源517000

摘要：文章以提高干混砂浆的施工性能为目的，基于实验，研究了机制砂中石灰石粉含量对干混砂浆的性能影响，并通过测试砂浆的密度、稠度、保水率、经时损失、强度和工作性能等指标，交叉进行分析，确定了制备干混砂浆所采用的机制砂最佳含粉量。

关键词：机制砂；石灰石；含粉量；混砂浆；性能

干混砂浆和传统现场搅拌砂浆相比，性能好些，也更经济，在建筑和装修工程应用极为广泛。实践表明，在干混砂浆制备过程中，用机制砂代替天然砂配制干混砂浆不仅可以改善砂浆的性能，而且石粉部分替代水泥可以减少成本、节约资源。而通过适当粒级机制砂的搭配和石粉含量的控制，可以配制出不同强度等级的干混专用砂浆，而且性能优越，可操作性好，能满足建筑工程中不同墙体的施工要求。为此，本文主要研究石灰石机制砂中细粉含量对干混砂浆性能的影响，为推广应用石灰石质机制砂制备干混砂浆以及提高干混砂浆的施工性能提供理论参考

1实验原材料

（1）水泥：P•Ⅱ42.5普通硅酸盐水泥，其物理性能均满足GB175—2007《通用硅酸盐水泥》的要求，性能指标见表1。

2试验方案与方法

2.1试验方案

试验通过配制M5（A）、M10（B）、M15（C）、M20（D）干混砌筑砂浆[3]，在保持砂浆配方中水泥、粉煤灰、用水量和砂子总量不变的条件下，测试不同细粉掺量（0%、5%、10%、15%、20%）时砂浆的性能变化趋势，综合分析确定砂浆性能达到最佳时的石灰石细粉含量。表6为M5、M10、M15、M20干混抹灰砂浆在不同石粉掺量下的试验配合比。

表6砂浆试验配合比

2.2试验方法

砂浆拌合物的制备：按照试验配合比计算10L用料量，将事先称量好的水泥、粉煤灰、机制砂、稠化粉等组分混合搅拌均匀20s，得到拌合物，最后按1：0.13比例加水搅拌180s，得到砂浆拌合物。按照JGJ/T70—2009《建筑砂浆基本性能试验方法》测定砂浆拌合物的保水率、稠度、密度和立方体抗压强度。

3试验结果与分析

各项性能检测结果见表7。

3.1石粉含量对砂浆稠度的影响

机制砂中石粉含量对砂浆稠度的影响见图1。

从图2可以看出，砂浆的保水性能随着机制砂中石粉含量的提高，呈先增加而后逐渐减少的变化规律，M5和M10的含粉量在0%～10%呈上升的趋势，而后开始下降，故M5和M10砂浆保水率最佳含粉量为≤10%；M15和M20的含粉量在0%～15%保水率呈上升趋势，而后开始下降，故M15和M20砂浆保水率最佳含粉量为≤15%。这主要是由于石粉的吸水效应，石粉需水量大，在保持水胶比和单位用水量相同的情况下，石粉含量的增加，使得参与水泥水化的水量减少，当超过一定量时，砂浆保水性就会逐渐降低。综合考虑，确定满足砂浆保水率的含粉量为≤10%。

3.3石粉含量对砂浆密度的影响

机制砂中石粉含量对砂浆密度的影响见图3。

从图3可以看出，各强度等级的干混砂浆密度随着石粉含量的增加而增加，曲线逐渐上升，究其原因，主要是由于石粉含量的增加，增大了胶凝材料的总量，提高了砂浆的密实度。

3.4石粉含量对砂浆28d强度的影响

机制砂中石粉含量对砂浆28d强度的影响见图4。

从图4可以看出，机制砂中石粉含量在0%～20%范围时，砂浆的强度随着石粉含量的增加而提高。据相关资料研究，认为产生上面影响的原因是石粉的晶核效应:石粉在水泥水化过程中，当水泥中的C3S开始水化时，会释放大量的Ca2+，Ca2+比[SiO4]4-离子团具有高得多的迁移能力，根据吸附理论，首先要发生CaCO3微粒表面对Ca2+的吸附作用，由于C-S-H和Ca(OH)2在CaCO3表面上大量生长，导致C3S颗粒周围的浓度降低，使C3S水化加速，从而促进了水泥的水化，并使水化产物增多，避免了晶体的集中生长，从而提高了砂浆的强度；另一方面石粉颗粒小，石粉可以填充于砂浆水泥水化硬化过程产生的孔隙中，降低砂浆的孔隙率，孔结构得到改善，从而提高了砂浆的强度。

综合以上试验结果分析初步得出：砂浆各项指标性能达到最佳时，细粉的含量范围为5%～10%。而后将石灰石细粉的掺量再次细化，按照砂子总量的5%、6%、7%、8%、9%、10%进行搭配试验配制M5抹灰砂浆，将其用在新型加气砖砌体当中，对比不同掺量下砂浆的施工性能，确定最佳含粉量状态。表8为施工性能试验结果，分析发现，当石灰石细粉含量≤7%时，砂浆既满足各项物理性能指标，又具有最佳施工性能。

4结论

综上所述，通过不同石粉含量对机制砂干混砂浆性能的影响，探讨了石粉含量对干混砂浆性能的影响规律。分析表明：石灰石机制砂中石粉含量为5%～10%时，所配制的干混砂浆密度、稠度、保水率和28天抗压强度综合达到最佳；石灰石机制砂中石粉含量为5%～7%时，所配制的干混砂浆具有最佳施工性能。

参考文献

[1]肖海波.石灰石粉对机制砂干混砂浆性能影响的研究[D].河北工程大学,2017.

[2]郑娟荣,谷迪.石灰石粉对机制砂干混抹灰砂浆性能影响的试验研究[J].混凝土,2015(5):122-123.