砌筑蒸压粉煤灰砖所用高性能砂浆的研究

关键词：外加剂集料砂浆砌筑

砌筑砂浆是建筑工程中用量大、用途广的建筑材料, 是由胶结料、细集料、水以及为实现某种功能而加入的外加剂或掺合料, 按一定比例配置而成的[1]。随着我国墙体材料改革的深入, 对砂浆的工作性也提出了更高的要求。普通砂浆在实际应用中存在许多问题, 如抗压强度与粘结强度低, 抗裂性不好等。为了解决这些问题, 业内人士认为应该以外加剂等手段高效改善砂浆的砌筑和抹面性能, 以获得功能完善的墙体材料[2]。

1 原料及试验方法

1.1 原料的选择

考虑水泥的性能和价格等多方面原因, 本实验采用P·S32.5级矿渣硅酸盐水泥。粉煤灰采用热电厂生产的Ⅱ级干排粉煤灰。松散密度为570kg/m3, 比表面积为280m2/kg, 化学成份见表1。砂子采用细砂, 其干燥堆积密度为1450kg/m3, 表观密度为2650kg/m3, 砂的具体技术指标见表2。添加剂选用市面常见的一种可再分散乳胶。

1.2 试验设计步骤

采用正交设计[3,4]进行配合比设计, 选用L9 (34) 正交实验表安排实验, 根据常用砂浆的强度等级, 本实验以M10为例做实验, 实验因素水平见表3。

2 实验结果数据分析

2.1 抗压强度及数据分析

各组试验配比砂浆立方体的7d、28d抗压强度值见表4。

由方差分析可得, 胶砂比和粉煤灰掺量对砂浆的抗压强度影响效果显著, 而乳胶掺量对其影响并不明显, 为次要因素。

2.2 粘结强度及数据分析

28d的粘结抗剪强度见表5。

通过对砂浆28d粘结抗剪强度试验的分析可得出胶砂比和乳胶对砂浆粘结抗剪强度的影响比较显著, 而往该专用高性能砂浆中加入乳胶可在固化砂浆中形成由无机与有机粘结剂构成的体系, 即水硬性材料构成脆硬性骨架, 以及乳胶在间隙与固体表面成膜构成的柔性网络, 从而明显提高砂浆的粘结抗剪强度。

3 结语

通过以上的试验和分析, 可以得出以下结论。

(1) 在普通砂浆中掺入适量粉煤灰和外加剂可以明显提高砂浆抗压强度、粘结强度、耐久性、减少收缩和泌水等性能。经过上述研究得出砌筑蒸压粉煤灰砖专用高性能砂浆最佳配制方案为胶砂比为1∶4, 粉煤灰掺量为20%, 乳胶掺量为3%。

(2) 在相同的环境条件下用同等的材料, 胶砂比为1∶4的比例配制出的普通M10砂浆的抗压强度和抗剪强度分别为12Mpa、0.24Mpa, 而加入粉煤灰和乳胶的砂浆最佳配制方案所配制出的抗压强度和抗剪强度分别为17.1Mpa、0.88Mpa, 与普通砂浆相比抗压强度提高42%, 抗剪强度提高267%, 这说明加入粉煤灰和乳胶可显著提高砂浆的应用性能。

(3) 由于粉煤灰为一种工业废品, 虽然现在以加强对粉煤灰综合利用的研究, 但利用量仍远远赶不上排放量的增长, 致使粉煤灰堆积量越来越大, 不仅占用了大量宝贵的可耕地资源, 而且严重污染了环境。本文中专用高性能砂浆的研制将有利于蒸压粉煤灰砖的推广, 从而有益于粉煤灰的回收利用和减小粉煤灰对环境的污染。

摘要：分析目前砌筑蒸压粉煤灰砖所用的砂浆用于蒸压粉煤灰砖存在的问题, 通过试验研究高性能专用砂浆的性能, 从而提出配制高性能专用砂浆的优化设计方法。在普通砂浆中掺入粉煤灰和可再分散乳胶粉从而提高砂浆的强度、抗渗性和粘结性等。

关键词：砂浆,粉煤灰,强度