不同礦物摻合料對(duì)機(jī)制砂砂漿性能的影響

機(jī)制砂在破碎過程中會(huì)產(chǎn)生一定量的石粉，同時(shí)還會(huì)帶入部分泥粉，它們都會(huì)引起需水量增加。同為小于0.075mm的顆粒，但兩者需區(qū)別對(duì)待。泥粉對(duì)于砂漿是有害的，應(yīng)該嚴(yán)格控制其含量，而機(jī)制砂中適量的石粉則是有益的。機(jī)制砂由于是機(jī)械破碎制成，其顆粒尖銳有棱角，這對(duì)骨料和水泥之間的結(jié)合是有利的，但對(duì)砂漿的和易性是不利的，特別是對(duì)強(qiáng)度等級(jí)低的砂漿易導(dǎo)致較大泌水率，而有適量石粉的存在，則可彌補(bǔ)這一缺陷。同時(shí)，石粉的摻入對(duì)完善細(xì)骨料的級(jí)配、提高砂漿的密實(shí)性都有益處，進(jìn)而起到提高砂漿綜合性能的結(jié)果。

礦物摻合料是改善砂漿性能的重要組分。活性礦物摻合料與水泥水化產(chǎn)物CH發(fā)生火山灰反應(yīng)，其產(chǎn)物能填充密實(shí)砂漿基體，從而對(duì)砂漿強(qiáng)度產(chǎn)生貢獻(xiàn)。礦物摻合料不僅自身具有微集料填充效應(yīng)，而且還能較好的改善水泥基材料的耐久性和施工性能，另外也加強(qiáng)了工業(yè)廢渣的合理利用，因此使用礦物摻合料制備砂漿具有積極意義。

就粉煤灰而言，隨著摻量由10%到40%變化，流動(dòng)性先是升高，然后明顯下降。粉煤灰摻量由10%、20%、30%到40%逐級(jí)遞增，對(duì)于M10砂漿，稠度由85mm增加到86mm，然后降低至81mm、79mm；對(duì)于M5砂漿，稠度由62mm升到67mm、75mm，然后降低到62mm，且最終稠度都低于基準(zhǔn)配比。一方面，粉煤灰顆粒具有玻璃微珠特征，對(duì)減少新拌砂漿用水量、增大砂漿流動(dòng)性具有優(yōu)良的物理效果；另一方面，在大摻量粉煤灰的情況下，由于是等量取代且粉煤灰的密度低于水泥，膠凝材料體積增大，需水包裹的膠凝材料表面積增大，且粉煤灰需水量比為102%，而用水量不變導(dǎo)致砂漿稠度降低。

石粉對(duì)砂漿稠度的影響規(guī)律性不明顯，但石粉能顯著提高漿體的保水性，使砂漿漿體變得粘稠。機(jī)制砂中一般含有大量的石粉，由于石粉的存在提升了砂漿保水性，機(jī)制砂干混砌筑砂漿不用添加保水增稠材料如纖維素醚，即可達(dá)到國(guó)標(biāo)《預(yù)拌砂漿》對(duì)DM保水性的要求（88%），保水性全部在90%以上。

石灰石粉顆粒微細(xì)，比表面積大，具有良好的保水性和抑制泌水的作用，從而減少了自由水在集料—水泥石界面的聚集，降低了界面的水灰比從而增強(qiáng)了界面粘結(jié)力，有利于結(jié)構(gòu)的整體性。同時(shí)，石粉能填補(bǔ)混凝土骨料之間的空隙，增強(qiáng)混凝土的密實(shí)程度，使得混凝土易于成型振搗，改善了混凝土工作性。這些作用在低強(qiáng)度等級(jí)混凝土中特別明顯，很好地解決了配制低強(qiáng)混凝土?xí)r強(qiáng)度富余過大與工作性差之間的矛盾。

礦渣砂漿試件的28d強(qiáng)度曲線與粉煤灰和石灰石粉試件情況相反，摻入礦渣的試件高于基準(zhǔn)試件，且隨礦渣摻量增加28d強(qiáng)度呈上升趨勢(shì)。這是因?yàn)榇舜卧囼?yàn)中礦渣的活性較高，礦渣28d活性系數(shù)達(dá)到了102%，同等質(zhì)量下礦渣對(duì)砂漿28d強(qiáng)度的貢獻(xiàn)要高于水泥。水泥的活性高于粉煤灰，粉煤灰的活性高于石灰石粉。

石粉摻量固定為10%，當(dāng)?shù)V粉摻量從10%遞增到20%和30%時(shí)，砂漿28天強(qiáng)度有明顯提高，由10.4Mpa提升到11.9Mpa，再升高到13.1Mpa。在同摻量礦粉的情況下，石粉含量的遞增導(dǎo)致強(qiáng)度有規(guī)律的遞減。當(dāng)?shù)V粉摻量高達(dá)30%時(shí)，盡管摻入了10%的石灰石粉，其28天強(qiáng)度還是超過了基準(zhǔn)配合比。10%礦粉與10%石粉復(fù)合的試件與20%礦粉與20%石粉復(fù)合的試件28天強(qiáng)度相等，可能說明了礦粉對(duì)砂漿28d強(qiáng)度的增強(qiáng)效應(yīng)與石粉對(duì)28d強(qiáng)度不利效應(yīng)大致相當(dāng)，所以導(dǎo)致強(qiáng)度基本相當(dāng)，但它們復(fù)合后總體強(qiáng)度（10.4Mpa）低于基準(zhǔn)配比，剛好達(dá)到M10強(qiáng)度等級(jí)要求。

粉煤灰試件強(qiáng)度情況與礦渣試件相反，固定石粉摻量10%，粉煤灰摻量從10%遞增到20%和30%時(shí)，砂漿28天強(qiáng)度逐漸降低，由10.0Mpa降到9.5Mpa，再降到6.7Mpa。在同摻量粉煤灰的情況下，石粉含量的遞增同樣導(dǎo)致強(qiáng)度有規(guī)律的遞減。只有在粉煤灰低摻量（10%及以下）與石粉低摻量（10%及以下）都滿足的情況下才能達(dá)到M10強(qiáng)度等級(jí)的要求，其他情況由圖3.32所示，均未達(dá)到強(qiáng)度要求。

總體上看，礦渣與石灰石粉復(fù)合制備的砂漿，其稠度、保水性和強(qiáng)度均能滿足國(guó)標(biāo)《預(yù)拌砂漿》要求，且優(yōu)于粉煤灰與石灰石粉復(fù)合制備的砂漿。一方面，摻有礦渣的砂漿有泌水現(xiàn)象，但對(duì)強(qiáng)度影響較��；另一方面，石灰石粉有較大的比表面積，大量微細(xì)的石灰石粉顆粒摻入有助于提升砂漿的保水性，但其對(duì)強(qiáng)度有不利影響，二者互為補(bǔ)充。綜合考慮，兩者復(fù)合能起到節(jié)約水泥、降低生產(chǎn)成本的作用，且拌制的砂漿性能滿足標(biāo)準(zhǔn)與工程的要求。