潘微旺

摘要：自流平材料性能可通過(guò)流動(dòng)性、抗折性與抗壓性三種指標(biāo)來(lái)衡量，為了測(cè)試這三種指標(biāo)結(jié)果，本文試驗(yàn)了煤煤灰等四種原材料對(duì)其綜合性能的干擾程度。結(jié)果表明，合理的摻量可進(jìn)一步提升水泥基自流平材料的綜合性能。

關(guān)鍵詞：水泥基；水泥砂漿；自流平；材料；性能

在建筑施工中，采用特殊的原材料可提高施工質(zhì)量，比如自流平材料。這種建筑施工原材料基于不同的外加劑，在建筑水平面中具有很好的自流平物理特性和化學(xué)特性。水泥基自流平材料用于建筑施工中，可減少施工質(zhì)量通病，控制樓面平整度，提高施工效率，一次成型，強(qiáng)度高，密實(shí)性好，還可降低勞動(dòng)強(qiáng)度[1]。在此背景下，本文為了配置一種流動(dòng)性更好、強(qiáng)度更高以及抗壓、抗折強(qiáng)度更強(qiáng)的特殊材料，重點(diǎn)針對(duì)自流平材料的基本特性展開(kāi)物理和化學(xué)實(shí)驗(yàn)測(cè)試研究，以確定不同參數(shù)及試配條件下的水泥基自留平材料綜合特性。

1、試驗(yàn)原料制備

本研究試驗(yàn)采用的原材料如下：

（1）P·II52.5級(jí)水泥；（2）過(guò)0.08mm篩子的純氧化鈣；（3）高效減水劑；（4）河砂（超細(xì)型）；（5）FL32與50E100S型可再分散膠粉；（6）H300P2型纖維素醚；（7）配合比為95：5，將石膏材料與粉煤灰配合在一起粉磨篩選；（8）采用NaOH制備濃度為0.1g/mL的氫氧化鈉溶液；（9）研磨篩選的0.4%的原狀粉煤灰要經(jīng)堿激發(fā)活性。

2、試驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果分析

2.1不同配合比及摻試條件下的綜合性能試驗(yàn)（對(duì)煤煤灰摻量進(jìn)行調(diào)整控制）

首先在這一試驗(yàn)步驟，重點(diǎn)針對(duì)制備好的粉煤灰原材料進(jìn)行摻量調(diào)整和控制，分別通過(guò)1號(hào)試驗(yàn)、2號(hào)試驗(yàn)以及3號(hào)試驗(yàn)和4號(hào)試驗(yàn)四個(gè)環(huán)節(jié)，就不同水泥、FL32、砂、粉煤灰配合比環(huán)境下的試驗(yàn)材料流動(dòng)性、抗折抗壓強(qiáng)度參數(shù)進(jìn)行觀察、記錄與對(duì)比。試驗(yàn)方案如下[2]：

（1） 1號(hào)：水泥（52%）+FL32（3%）+砂（45%）+粉煤灰（0%）

（2） 2號(hào)：水泥（47%）+FL32（3%）+砂（45%）+粉煤灰（5%）

（3） 3號(hào)：水泥（42%）+FL32（3%）+砂（45%）+粉煤灰（10%）

（4） 4號(hào)：水泥（37%）+FL32（3%）+砂（45%）+粉煤灰（15%）

（5） 5號(hào)：水泥（32%）+FL32（3%）+砂（45%）+粉煤灰（20%）

按上述試配方案，本研究以高“50±0.1”mm、內(nèi)徑為（30±0.1）mm的金屬空心圓柱體為水泥基自流平材料流動(dòng)速度試模，測(cè)試板是一邊長(zhǎng)為500mm的平板玻璃。在測(cè)驗(yàn)參試材料的水平流動(dòng)性能時(shí)，本研究水平置放試模，并灌模2s，提模使其向上保持一定的距離，持續(xù)15s左右后，使料漿自由向下流動(dòng)；間隔5min后，對(duì)水泥基自流平材料的流動(dòng)性進(jìn)行測(cè)試。

1-5號(hào)試樣所對(duì)應(yīng)的流動(dòng)度、20 min流動(dòng)度、1 d 抗折強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果如下：

（1） 1號(hào)：流動(dòng)度（11.5cm），20 min流動(dòng)度（10.4cm），1 d抗折強(qiáng)度（1.40MPa），1d抗壓強(qiáng)度（4.3MPa）；

（2） 2號(hào)：流動(dòng)度（10.8cm），20 min流動(dòng)度（10.6cm），1 d抗折強(qiáng)度（1.60MPa），1d抗壓強(qiáng)度（4.7MPa）；

（3） 3號(hào)：流動(dòng)度（11.2cm），20 min流動(dòng)度（11.1cm），1 d抗折強(qiáng)度（1.20MPa），1d抗壓強(qiáng)度（3.3MPa）；

（4） 4號(hào)：流動(dòng)度（11.2cm），20 min流動(dòng)度（11.2cm），1 d抗折強(qiáng)度（0.81MPa），1d抗壓強(qiáng)度（2.2MPa）；

（5） 5號(hào)：流動(dòng)度（11.3cm），20 min流動(dòng)度（11.5cm），1 d抗折強(qiáng)度（0.67MPa），1d抗壓強(qiáng)度（1.6MPa）；

基于圖1曲線(xiàn)可發(fā)現(xiàn)，隨著粉煤灰摻加量增加，試驗(yàn)對(duì)象的抗折強(qiáng)度基本由1.4MPa降低至1.2MPa左右，然后再下降至0.8MPa以上，最后經(jīng)過(guò)平緩下降，降低至0.6MPa左右。究其原因，主要因研磨導(dǎo)致粉煤灰光滑球形顆粒結(jié)構(gòu)破壞，阻力增加，降低其流動(dòng)性。

2.2 水泥基自流平材料受纖維素醚摻量的影響分析

（1） 試驗(yàn)配合比：

水泥（42%）+FL32（3%）+砂（45%）+H300P2（0%/0.05/0.10/0.15/0.20/0.25）+粉煤灰（10%）

（2） 試驗(yàn)結(jié)果：

流動(dòng)度（14.3cm、14.7cm、13.2cm、13.8cm、13.7cm、12.5cm），20 min流動(dòng)度（15.1cm、16.0cm、13.9cm、11.7cm、13.0cm、11.3cm），1 d抗折強(qiáng)度（0.73MPa、0.46MPa、0.27MPa、0.47MPa、0.35MPa、0.30MPa），1d抗壓強(qiáng)度（2.3MPa、1.3MPa、1.8MPa、1.1MPa、0.7MPa、0.7MPa）。

由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，隨著纖維素醚的摻量波動(dòng)變化，其1d條件下的抗折強(qiáng)度在不斷發(fā)生變化，由0.73MPa降低至0.46MPa，再下降至0.27MPa左右。在此過(guò)程中有一個(gè)小幅上升過(guò)程，當(dāng)其升至0.47MPa時(shí)，又經(jīng)歷了巨大降幅，最終下降至0.35MPa。

2.3 水泥基自流平材料受可再分散膠粉摻量的影響分析

（1） 試驗(yàn)配合比：

水泥（42%）+FL32（3%）+砂（45%）+50E100S（0%/0.5/1.0/1.5/2.0/2.5）+粉煤灰（10%）

（2） 試驗(yàn)結(jié)果：

流動(dòng)度（11.2cm、10.8cm、10.6cm、10.3cm、10.5cm、10.5cm），20 min流動(dòng)度（11.1cm、9.9cm、11.0cm、9.4cm、9.5cm、10.7cm），1 d抗折強(qiáng)度（1.20MPa、1.15MPa、1.17MPa、1.12MPa、1.14MPa、1.10MPa），1d抗壓強(qiáng)度（3.3MPa、3.2MPa、3.6MPa、3.4MPa、3.4MPa、2.7MPa）。

通過(guò)對(duì)比測(cè)試可發(fā)現(xiàn)，水泥基自流平材料的流動(dòng)性受50E100S型可再分散膠粉影響較小。且在不同的試配條件下，水泥基材料的抗折強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度與流動(dòng)性能等呈現(xiàn)出了不同的狀態(tài)。

2.4 水泥基自流平材料受氧化鈣摻量的影響分析

上述變化曲線(xiàn)（1）/（2）表明，水泥基自流平材料的流動(dòng)性會(huì)隨氧化鈣摻量的增加而明顯降低，但是其抗壓強(qiáng)度與抗折強(qiáng)度等綜合力學(xué)性能會(huì)大幅提升[3]。當(dāng)其摻量為1%時(shí)，水泥基自流平材料的早期抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度分別提高約2.89倍和1.39倍。

3、結(jié)論

研究表明，水泥基自流平材料的綜合力學(xué)性能主要通過(guò)流動(dòng)性、抗折性與抗壓性來(lái)表現(xiàn)。本研究通過(guò)觀察、對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨著試配原材料摻量增加，試驗(yàn)對(duì)象的抗折強(qiáng)度會(huì)由1.4MPa降低至0.6MPa左右，主要原因在于研磨導(dǎo)致粉煤灰光滑球形顆粒結(jié)構(gòu)破壞，阻力增加。而隨著纖維素醚摻量波動(dòng)，其1d條件下的抗折強(qiáng)度會(huì)由0.73MPa降至0.27MPa左右。在此過(guò)程會(huì)有一個(gè)明顯波動(dòng)過(guò)程。通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，水泥基自流平材料的流動(dòng)性受50E100S型可再分散膠粉影響不明顯。但隨氧化鈣摻量增加，其抗壓與抗折強(qiáng)度等綜合力學(xué)性能會(huì)大幅提升。當(dāng)摻量=1%時(shí)，其早期抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度達(dá)到最佳水平。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉次啟，李洪亮.水泥基自流平砂漿的研究現(xiàn)狀綜述[J].建材發(fā)展導(dǎo)向，2017， 24：1-2.

[2]衡艷陽(yáng)，張銘銘，趙文杰.水泥基自流平材料的研究進(jìn)展[J].硅酸鹽通報(bào)，2015，34（12）：3529-3535.

[3] 葉德紅，張樹(shù)鵬.水泥基自流平材料的研究現(xiàn)狀及其應(yīng)用發(fā)展[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2017，51（21）：49-50.