粉煤灰和矿渣制备干粉砂浆的试验研究

0 引言
随着现代住房建设的发展和人们对居住环境的日益关注,为了适应现代建筑业发展的需要,人们研制出一种具有优良特性的新型的建筑砂浆– 干粉砂浆。干粉砂浆是指由专业生产厂家生产的,以水泥为主要胶结料与干燥筛分处理的细集料、矿物掺合料、加强材料和外加剂按一定比例混合而成的混合物,最后袋装或散装运至施工现场加水搅拌直接使用的砂浆产品。我国自上世纪90 年代至今,干粉砂浆发展已成燎原之势,如广州地区推广使用干粉砂浆已有6 年,相应的指导政策与规范已逐步实施,北京市、上海市有关干粉砂浆的应用技术规程的地方标准也已实施几年。目前,不同规模的干粉砂浆生产企业已经投入生产不同品种的产品供市场使用,尽管这样,由于干粉砂浆成本的大幅增加也给其发展带来了巨大的阻力。为此,我们采用工业废弃物粉煤灰和矿渣为主要原料进行制备干粉砂浆的试验研究。

1 原材料及试验方法
1.1 原材料
粉煤灰:湖南某电厂风选粉煤灰;
矿渣超细粉:江西某地生产的矿渣超细粉;
水泥:江西某地生产的42.5 级普通硅酸盐水泥;
砂:河砂,细度模数2.5,表观密度为2.58g/cm3。

1.2 试验方法
粉煤灰和矿渣砂浆胶结料强度试验: 成型40mm×40mm×160mm 的试件室温养护24h 脱模,然后立即送往相对湿度大于85%,温度23±2℃条件下的养护至规定龄期,然后测定试件的抗压及抗折强度。

2 试验结果及讨论
2 .1 试验胶结料力学试验
按照配比(wt.%)为水泥20、粉煤灰42、矿渣28 和复合激发剂10 制成的试件经28d 养护后的抗压强度为26.4MPa,抗折强度为7.73MPa。结果表明,该胶结料基本能够满足砌筑水泥275 #
的强度标准。

2.2 干粉砂浆的制备和性能
2.2.1 干粉砂浆的制备
不同胶砂比的试件在不同养护时间后的强度测定结果(表1)
表明,采用粉煤灰和矿渣干粉为原料,通过改变胶砂比可制备出不同强度的建筑砂浆。

2.2.2 砂浆的性能
不同胶砂比的砂浆性能结果(表2)表明,与其它砂浆相比,干粉砂浆具有好的稠度,并且分层度较低,同时具备较好的抗压强度和抗折强度,进而可以预测,该砂浆将具有良好的施工性能和力学性能,可以满足工程需要。

2.3 砂浆粘结性能研究
不同种类的相同砂浆强度等级的砂浆黏结强度试验结果(表3)表明:1)干粉砂浆与水泥砂浆及粉煤灰砂浆相比,7d 的粘结强度较低,至28d 时,其粘结强度超过粉煤灰砂浆。从而说明,尽管制备的干粉砂浆的早期粘结强度较低,但是随着养护时间的增加,其粘结强度增加较快。这主要是干粉砂浆良好的保水性以及后期粉煤灰及矿渣的活性不断的激发,从而使得其后期强度明显增加,以至超过同等级的粉煤灰砂浆;2)粉煤灰砂浆的粘结强度基本保持不变,说明养护时间对粉煤灰砂浆的粘结强度影响很小,其原因是粉煤灰砂浆的水泥用量减少及粉煤灰的活性效应没有利用;3)水泥砂浆的早期粘结强度随养护时间延长而有下降的趋势,其原因主要与水泥砂浆保水性不良导致失水过多在粘结面处产生干缩裂纹所致。

3 结论
采用水泥、粉煤灰、矿渣和复合激发剂为胶结料不仅可制备出干粉砂浆,而且具有良好的施工性能和力学性能。

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