本文研究了采用不同顆粒粒徑級配的砂配制的自流平砂漿的初始流動(dòng)度、流動(dòng)度損失，以及硬化砂漿的力學(xué)性能。并介紹了骨料級配對自流平砂漿流動(dòng)度、強(qiáng)度的影響，以及自流平材料的最佳配比。
關(guān)鍵詞：自流平砂漿；級配；流動(dòng)性；強(qiáng)度
自流平地面材料是20世紀(jì)70年代發(fā)展起來，以無機(jī)膠凝材料或者有機(jī)材料為基材，與超塑化劑等外加劑及細(xì)砂等混合而成的建筑地面找平材料。使用時(shí)只需按規(guī)定的水灰比加水拌合均勻，機(jī)械泵送或人工施工后，無需人工抹平，靠漿體在自重作用下流動(dòng)形成平整表面。隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)和生產(chǎn)的發(fā)展，低彈性模量的薄飾面材料（如PVC地板，橡膠地板卷材，木地板等）越來越廣泛的應(yīng)用，以往地面施工的質(zhì)量要求已達(dá)不到這些對地面要求非要嚴(yán)格的飾面材料的要求，且地面自流平具有良好的耐久性，高精度的平整性和合理的吸水性，可很好地解決傳統(tǒng)木地板龍骨結(jié)構(gòu)的不耐久，不吸潮等問題。
水泥基自流平砂漿的研究一般是在低水灰比的前提條件下，盡可能的提高材料的流變性能，以滿足高強(qiáng)和大流動(dòng)性要求，同時(shí)保證其具有良好的粘聚性。通常采取減水劑、膨脹劑、緩凝劑等高效外加劑復(fù)合使用的方法，而對集料方面的研究相對較少。盡管自流平砂漿所用的多種細(xì)砂，但其顆粒級配對自流平砂漿的性能仍有著重要的影響。較好的顆粒級配不但可以改善拌合物的和易性、流動(dòng)性，還可提高硬化后砂漿的力學(xué)性能和粘結(jié)性能。
因此，文中針對砂的顆粒級配對自流平砂漿的工作性和力學(xué)性能影響方面開展試驗(yàn)研究，為其在工程中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。
2.1水泥
本試驗(yàn)采用海螺PO42.5R普通硅酸鹽水泥，其物理性質(zhì)如表2.1所示。
表2.1 水泥的物理性能
2.2砂
本試驗(yàn)采用本地中砂和特細(xì)砂組成混合砂，特細(xì)砂的細(xì)度模數(shù)M=1.6，中砂的細(xì)度模數(shù)M=2.89。中砂及特細(xì)砂的粒徑如表2.2所示
表2.2 中砂及特細(xì)砂的粒徑
2.3高效減水劑
試驗(yàn)采用蘇州弗克科技有限公司生產(chǎn)的聚羧酸減水劑C900粉劑。
2.4礦物摻合料
2.4.1 粉煤灰
試驗(yàn)采用二級粉煤灰，比表面積2600cm2/g。
2.4.2 礦渣
試驗(yàn)采用礦渣，比表面積4900cm2/g。
2.5可再分散乳膠粉
試驗(yàn)采用德國瓦克的可再分散乳膠粉5010，具有良好抗皂化性能。
2.6水
試用水為自來水。
3.1 標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件
按照J(rèn)C/T985-2005《地面用水泥基自流平砂漿》規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)條件，環(huán)境溫度23±2℃，相對濕度50%±5%。
3.2 流動(dòng)度試驗(yàn)
按照J(rèn)C/T985-2005《地面用水泥基自流平砂漿》試驗(yàn)方法進(jìn)行。將制備好的試樣注入內(nèi)徑30mm±0.1mm，高50mm±0.1mm的金屬空心圓柱體中，將試模按垂直方向提起，4min后測兩個(gè)垂直方向的直徑，取兩個(gè)直徑的平均值作為砂漿的流動(dòng)度。
3.3 抗壓強(qiáng)度，抗折強(qiáng)度試驗(yàn)
按照GB/T17671-1999《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法》試驗(yàn)方法進(jìn)行。試件無需振動(dòng)。
砂的級配是砂漿中的一個(gè)重要的組成部分，砂子的級配合細(xì)度模數(shù)會(huì)影響砂漿的塑性以及起硬化體的力學(xué)性能。級配合格的骨料堆積起來，孔隙率低，用于砂漿中可以形成良好的骨架，既可節(jié)約水泥，又能得到和易性好，較密實(shí)的砂漿。根據(jù)流變學(xué)原理自流平砂漿要求有很低的屈服極限和塑性粘度，而使砂漿在自重應(yīng)力作用下能夠自動(dòng)找平，影響因素主要有骨料和漿體的相對含量、骨料的粒度和形狀以及漿體的粘度。
經(jīng)對多種骨料、填料的對比試驗(yàn)， 實(shí)驗(yàn)采用特細(xì)砂與中砂混合組成級配較好的砂漿集料。有研究得出自流平材料最佳配比: C/( F+S)=2/3， F/S=0.6， 其中C為膠凝材料， F為填料，S為骨料。各性能指數(shù)如下表所示：
由上表可以看出隨著粗砂在骨料中比例的提高，材料的流動(dòng)度隨之顯著增加，強(qiáng)度先增后減，粗、細(xì)骨料比例達(dá)到一定大的比例時(shí)，砂漿開始離析。說明在自流平砂漿的開發(fā)過程中因追求較好流動(dòng)度和表面效果而盲目選用超細(xì)骨料是不可取的。一定量的砂漿拌合物中， 骨料越細(xì)，顆粒越多，則有較多的固體質(zhì)點(diǎn)發(fā)生相互作用，阻力大，粘度也大；另外， 骨料粒徑越小，比表面積越大，包裹顆粒的漿體層就越薄，顆粒相互作用的幾率增加，塑性粘度提高。材料的強(qiáng)度遵循相同機(jī)理，骨料太細(xì)，包裹顆粒的水泥石相對較少，強(qiáng)度就低， 粗骨料太多時(shí)，孔結(jié)構(gòu)較差，強(qiáng)度同樣不好。
當(dāng)集料只用特細(xì)砂時(shí)，砂漿的流動(dòng)度最小，這是由于特細(xì)砂的比表面積較大，包裹所用水泥漿體多。當(dāng)增大混合砂里中砂的比例時(shí)，砂漿的流動(dòng)度逐漸增大。這是由于混合砂的比表面積逐漸減小，包裹所用的水泥漿體減少。但是，當(dāng)中砂所占比例較大時(shí)，砂漿的抗壓及抗折強(qiáng)度降低，這是由于它與水泥漿所組成的體系級配不好，使得整個(gè)混合體系不密實(shí)，影響了砂漿的力學(xué)性能。只有當(dāng)特細(xì)砂：中砂=1:2.5時(shí)，砂漿的流動(dòng)度和抗壓、抗折強(qiáng)度較好。
（1）砂的顆粒級配對自流平砂漿流動(dòng)度具有重要影響，粗顆粒越多，顆粒總表面積越小，新拌砂漿流動(dòng)度越大，但保水性相對較差，流動(dòng)度損失也較大，采用同時(shí)兼具較小的顆粒總表面積和良好的顆粒級配的砂才能制配出流動(dòng)性最佳的自流平砂漿。
（2）砂顆粒級配對自流平砂漿的力學(xué)性能同樣具有顯著影響，對自流平砂漿抗折強(qiáng)度的影響程度高于抗壓強(qiáng)度，兼具較小的顆粒總表面積和良好顆粒級配的砂漿強(qiáng)度最高。
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