研究了不同摻量粉煤灰對砌筑砂漿稠度、保水性、抗壓強(qiáng)度等性能的影響，判斷粉煤灰在砌筑砂漿中的作用，以及適宜的摻量，研究結(jié)果表明，粉煤灰能有效改善漿和易性，提高砂漿后期強(qiáng)度及耐久性。
關(guān)鍵詞：砌筑砂漿 ；粉煤灰；水泥砂漿；和易性
砂漿是由膠結(jié)料、細(xì)集料、外摻料和水配制而成的建筑工程材料，在建筑工程中起粘結(jié)、襯墊和傳遞壓力的作用，它是建筑工程中用量大、用途廣的建筑材料之一。
砌筑砂漿一般分為水泥砂漿和水泥混合砂漿，其主要性能指標(biāo)是抗壓強(qiáng)度及和易性。由于砌筑砂漿中水泥用量不大，純水泥砂漿的和易性較差，為了改善砂漿和易性、降低水泥用量，往往在水泥砂漿中摻入部分石灰膏、粘土
膏或粉煤灰等。考慮到能源問題，摻粘土膏砂
漿已被禁止使用，摻石灰砂漿由于其所用原材料的固有缺陷、計量上不準(zhǔn)確等因素造成了建筑砂漿質(zhì)量問題，從 而引起性能上均具有明顯的優(yōu)越性，故砌體工程使用的混合砂漿已經(jīng)越來越多地選用水泥粉煤灰砂漿。
2.1 砌筑砂漿的簡介
水泥、外摻料和外摻劑、砂和水是建筑砂漿的主要原料。水泥是砂漿的主要膠凝材料，常用的水泥品種有普通硅酸鹽水泥，礦渣硅酸鹽水泥，火山灰硅酸鹽水泥等。外摻料及外摻劑主要是改善砂漿的和易性，節(jié)約水泥和砂漿用量。如在純水泥砂漿中摻人石灰膏、粉煤灰、微末劑等，以提高砂漿的和易性能。而砂(
通常選用中砂)
則既能滿足和易性要求，又能節(jié)約水泥，但無論選用何種砂其含泥量不得超過標(biāo)準(zhǔn)要求，否則會嚴(yán)重降低砂漿的強(qiáng)度。在建筑砂漿中所使用的水一般為自來水。
建筑砂漿應(yīng)具有以下主要性質(zhì)：
①滿足和易性的要求，包括流動性和保水性兩個方面。
②滿足設(shè)計種類和強(qiáng)度等級的要求，砂漿硬化后應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度。
③具有足夠的粘結(jié)力，以便將磚石粘結(jié)成堅固的砌體。
2.2 粉煤灰在砌筑砂漿中的作用
粉煤灰是煤燃燒后從鍋爐煙氣中帶出的粉狀殘留物，它是一種人工火山灰質(zhì)材料，即一種硅質(zhì)或鋁硅質(zhì)材料。粉煤灰是一種高度分散的微細(xì)顆粒集合體，主要由氧化硅玻璃球組成，粒徑為1 ~ 50μm 。不同來源的煤和不同燃燒條件下產(chǎn)生的粉煤灰，其化學(xué)成分和物理性質(zhì)差別很大。
粉煤灰具有活性，主要指粉煤灰能夠與石灰生成具有膠凝性能的水化物，粉煤灰本身沒有或略有水硬性膠凝性能，但在水分存在特別是在水熱處理條件下，能與Ca(OH)2 等堿性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，生成水硬膠凝性化合物。粉煤灰在建筑砂漿中的效應(yīng)和作用主要有以下幾個方面：
粉煤灰摻入砂漿后會對砂漿的一些性能和特點(diǎn)產(chǎn)生影響，這就是粉煤灰效應(yīng)。一般粉煤灰效應(yīng)包括形態(tài)效應(yīng)、活性效應(yīng)和微集料效應(yīng)3 個基本方面。
(1)形態(tài)效應(yīng)
所謂形態(tài)效應(yīng)，泛指各種應(yīng)用于混凝土和砂漿中的礦物質(zhì)粉料，由其顆粒的外觀形貌、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、表面性質(zhì)、顆粒級配等物理性狀所產(chǎn)生的效應(yīng)。由于粉煤灰中大量微粒的作用，不僅可以降低砂漿的需水量，改善砂漿的初始結(jié)構(gòu)，還能促使或幫助砂漿中水泥顆粒均勻分散，擴(kuò)大了水泥的水化空間和水化產(chǎn)物的生成場所，從而促進(jìn)水泥的水化反應(yīng)。
(2)活性效應(yīng)
粉煤灰火山活性是指其所含的硅鋁質(zhì)玻璃體在常溫和有水條件下與Ca(OH)2
發(fā)生活性反應(yīng)并生成具有膠凝性水化物的能力。其活性效應(yīng)就是指的這種粉煤灰活性成分所產(chǎn)生的效應(yīng)。在粉煤灰玻璃體微粒表層生成的火山灰反應(yīng)產(chǎn)物，與水泥水化物類似，這種水化物交叉連接，對促進(jìn)砂漿強(qiáng)度增長起了主要作用。
(3)微集料效應(yīng)
粉煤灰的微集料效應(yīng)是指粉煤灰顆粒均勻分布于水泥漿體的基相之中，就像微細(xì)的基料一樣。對粉煤灰顆粒和水泥凈漿間及水泥緊密處的顯微研究證明，隨著水化反應(yīng)的進(jìn)展，粉煤灰和水泥漿體的界面接觸越趨緊密。在
界 面 上 形 成 的 粉 煤 灰 水 化 凝 膠 的 顯 微 硬 度 大 于 水
泥凝膠，粉煤灰微粒在水泥漿體中的分散狀態(tài)良好，有助于新拌砂漿的硬化和均勻性的改善，也有助于砂漿中的孔隙和毛細(xì)孔的充填和細(xì)化。
粉煤灰的上述3 種基本效應(yīng)是互相聯(lián)系和互相影響的，粉煤灰效應(yīng)則是在一定條件下3種基本效應(yīng)的總和。
按照《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GBl596 —91)規(guī)定，將用于拌制水泥、混凝土和砂漿中的粉煤灰分為三個等級。見表l 。
3.1 試驗用原材料
海螺牌P ·O 4 2 . 5R水泥；
堆積密度γ=14 20kg/m3， 細(xì)度模數(shù)Mx=2.2 的天然河砂；
常熟鑫源Ⅰ級粉煤灰；
弗克公司的砂漿稠化粉, 各組摻量為5 ‰ 。
3.2 試驗方法
3.2.1試驗條件
（1 ）溫度應(yīng)為20℃±2 ℃，相對濕度應(yīng)大于50﹪。
（2 ）養(yǎng)護(hù)室的溫度應(yīng)為20℃±1 ℃，相對濕度應(yīng)大于90﹪；
（3 ）本 試 驗 中 配臺比的設(shè)計及試驗方法分別按照《砌筑砂漿配臺比設(shè)計規(guī)程》 JGJ98 —2000、《粉煤灰在混凝土和砂漿中應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》 JGJ28 —86 及《建筑砂漿基本性能試驗方法》
J G J70 —2009，《預(yù)拌砂漿》GB/T 25181- 2010等執(zhí)行。
3.2. 2 試驗方案
試驗研究方案中采用的不同強(qiáng)度等級砂漿配合比見表2 ；粉煤灰超量系數(shù)δm=1 .6 ，取代水泥率βm=18％；選取單位體積砂漿所用水泥、砂、粉煤灰和水進(jìn)行試配、調(diào)整。直到砂漿的稠度控制在50mm ～70mm 之間。
對不同強(qiáng)度等級的水泥砂漿及粉煤灰砂漿，試驗的性能指標(biāo)包括稠度、密度、抗壓強(qiáng)度。試驗結(jié)果見表3 。其中稠度測兩次。
4 ．1 稠度
從表3 稠度測試值中可以看出．隨強(qiáng)度等級的增加，同等級水泥砂漿兩次稠度測試值相差分別為7 m m 、7 m m 、5 m m ，而同等級粉煤灰砂漿兩次稠度測試值相差分別為3 m m 、2 m m 、3 m m ，說明粉煤灰砂漿的保水性能較穩(wěn)定。
4 .2 抗壓強(qiáng)度
從表3
給出的不同強(qiáng)度等級水泥砂漿和粉煤灰砂漿的7d、28d 抗壓強(qiáng)度來看，隨強(qiáng)度等級的增加．粉煤灰砂漿的7d抗壓強(qiáng)度( 分別為3 .9MPa 、6
.0MPa 、7 .5MPa)略低于同等級水泥砂漿( 分別為4 .3MPa 、6 .4MPa 、8 ．08MPa)；而 28d 抗壓強(qiáng)度(
分別為6 .7MPa 、10．8MPa、13.2MPa)均高于同等級水泥砂漿( 分別為6. 1MPa、9
.2MPa、11.5MPa)。說明在28d 齡期內(nèi)，粉煤灰砂漿強(qiáng)度的增躍比水泥砂漿緩慢．而28d 以后粉煤灰砂漿強(qiáng)度的增長可超過水泥砂漿。
從水泥砂漿和粉煤灰砂漿的60d 、180d抗壓強(qiáng)度來看，隨強(qiáng)度等級的增加，粉煤灰砂漿的60d 抗壓強(qiáng)度( 分別為8 .0MPa 、12.9MPa
、15.7MPa)均高于同等級水泥砂漿( 分別為7 .0MPa 、10.4MPa 、13.0MPa)；而180d抗壓強(qiáng)度( 分別為9
.2MPa 、14.5MPa 、17.9MPa)也高于同等級水
泥砂漿( 分別為7 .6MPa 、11.5MPa
、14.1MPa)；粉煤灰砂漿的60d 、180d抗壓強(qiáng)度分別比28d抗壓強(qiáng)度增長19％和36％左右，水泥砂漿的60d
、180d抗壓強(qiáng)度分別比28d 抗壓強(qiáng)度增長13％和25％左右。說明隨著28d 以后齡期的增加．粉煤灰砂漿抗壓強(qiáng)度的增長優(yōu)勢比水泥砂漿明顯。
這是同為粉煤灰中所含的Si0 2 和A12 O 3 具有化學(xué)活性，能與水泥水化產(chǎn)生的Ca(OH)2 反應(yīng)，生成類似水泥水化產(chǎn)物中的水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣，可作為一部分膠凝材料而起增強(qiáng)作用。山于粉煤灰的活性比水泥小，在28d 齡期內(nèi)，粉煤灰砂漿的強(qiáng)度增長相對較緩，摻量越大越明顯，而隨著28d 以后齡期的增長，粉煤灰與Ca(OH)2 反應(yīng)生成的水化硅酸鈣不斷增多，使砂漿強(qiáng)度不斷增長，甚 至 超 過 水 泥 砂 漿 強(qiáng) 度 的 增 長 。說 明 粉 煤 灰 砂 漿 具 有 良 好 的 增 強(qiáng) 性 能 。
粉煤灰作為燃煤電廠的副產(chǎn)品，量大且來源穩(wěn)定，如果得不到利用，將污染環(huán)境，影響氣候．破壞生態(tài)。通過大量的試驗及分析研究．我們總結(jié)出粉煤灰應(yīng)用于砌筑砂漿中具有以下優(yōu)點(diǎn)：
（1 ）能明顯改善砂漿的和易性；
（2 ） 能顯著提高砂漿的后期抗壓強(qiáng)度；
（3 ） 能充分利用粉煤灰潛在活性，減少水泥用量，降低砂漿生產(chǎn)成本；
（4 ） 能變廢為寶，化害為利，節(jié)約堆放粉煤灰的大量寶貴土地；
因此，推廣使用粉煤灰砂漿具有顯著的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會效益。
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