(1)正交試驗(yàn)方案:為了探索水泥用量、水膠比和激發(fā)劑摻量對(duì)干粉砂漿物理力學(xué)性能影響,根據(jù)脫硫灰物理化學(xué)特J陛設(shè)計(jì)了3因素、3水平正交試驗(yàn)。
(2)砂漿試塊制備方法:按JGJ 70-1990《建筑砂漿基本性能試驗(yàn)方法》進(jìn)行,膠砂比為1:3,試件尺寸為70.7 mmx70.7mmx70.7 mm,成型后帶模在空氣中養(yǎng)護(hù)1d,拆模后放入標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室[(20士3)℃、相對(duì)濕度95%左右養(yǎng)護(hù)。
(3)物理力學(xué)性能測(cè)試方法:砂漿的沉入度和抗壓強(qiáng)度按.TG.T 70-1990進(jìn)行測(cè)試。
由表7可知,水泥用量為15%時(shí),砂漿28 d抗壓強(qiáng)度大于5 MPa;水泥用量為20%}25%時(shí),砂漿28 d抗壓強(qiáng)度大于10 MPa CL6除外。
由表8可知,水膠比是影響干粉砂漿沉入度的最主要因素,其次是激發(fā)劑摻量,最后是水泥用量。
水泥用量是影響干粉砂漿7 d,28 d,60 d抗壓強(qiáng)度的主要因素,其次是水膠比,最后是激發(fā)劑摻量(28 d抗壓強(qiáng)度規(guī)律有不同,可能為試驗(yàn)誤差所勁。理論上,水泥用量越大,膠凝能力越強(qiáng),水泥水化產(chǎn)生的Ca(OF}:量也更多。脫硫灰雖然具有較好的火山灰活性,但大量脫硫灰的水化需要一定量Ca COF} Z才能進(jìn)行。因此,水泥用量對(duì)砂漿強(qiáng)度起的作用最大。水膠比與砂漿強(qiáng)度的關(guān)系也符合一般規(guī)律,水膠比小,砂漿中孔隙率和缺陷更少,因此強(qiáng)度更高。復(fù)合激發(fā)劑可以在一定程度上激發(fā)脫硫灰的活性。
從表8還可以看出,砂漿的沉入度隨水泥用量和水膠比的增大而增大;隨激發(fā)劑摻量增大有一定程度減小。水泥用量增大有利于砂漿流動(dòng)性的原因是脫硫灰的需水量大大高于水泥,水泥用量的增大無疑使脫硫灰的相對(duì)用量減少,因而在水膠比一定的情況下砂漿的流動(dòng)性增大。由極差分析可知,干粉砂漿流動(dòng)性最好的方案為水泥用量25%、水膠比0.85、激發(fā)劑摻量2.0% 。
總體上,砂漿的抗壓強(qiáng)度隨水泥用量增大、水膠比降低而增大。60 d強(qiáng)度較28 d增長不大,這說明脫硫灰28 d時(shí)水化已基本完全。由極差分析可知,干粉砂漿抗壓強(qiáng)度最好的方案為水泥用量25%、水膠比0.75、激發(fā)劑摻量2.5%。
綜上所述,在選取干粉砂漿最佳方案時(shí),A因素應(yīng)選A3,即水泥用量25%; B因素,從沉入度方面考慮應(yīng)選B3,從抗壓強(qiáng)度方面考慮應(yīng)選B1,故采取折中的辦法,選B2為宜,即水膠比為0.80; C因素,理論上少量激發(fā)劑摻入對(duì)沉入度不會(huì)有太大影響,應(yīng)以抗壓強(qiáng)度為主來考慮,故應(yīng)選C2,即激發(fā)劑摻量2.5%。因此干粉砂漿最佳方案為A3B2C2,即水泥用量為25%,水膠比為0.80,激發(fā)劑摻量為2.5%。
按水泥用量25%、水膠比0.80、激發(fā)劑摻量2.5%進(jìn)行試驗(yàn)得出:干粉砂漿沉入度為67 mm,7 d,28 d抗壓強(qiáng)度分別為6.36,13.28 MPa,達(dá)到M10等級(jí)砌筑和抹面砂漿的要求。
脫硫灰中存在大量碳質(zhì)微粒和絮狀玻璃態(tài)物質(zhì),顆粒表面結(jié)構(gòu)比較疏松,且含有大量微小空隙,具有較大的火山灰活性,摻入激發(fā)劑可以提高其火山灰活性,但需水量大、對(duì)減水劑吸附性大。影響砂漿沉入度的順序?yàn)樗z比>激發(fā)劑摻量>水泥用量;影響砂漿抗壓強(qiáng)度的順序?yàn)樗嘤昧?gt;水膠比>激發(fā)劑摻量。干粉砂漿的最佳方案為水泥用量25%、水膠比0.80、激發(fā)劑摻量2.5%,該干粉砂漿沉入度為67 mm},7 d,28 d抗壓強(qiáng)度分別為6.36,13.28 MPa,達(dá)到M10等級(jí)砌筑和抹面砂漿要求。