不同礦物摻合料對機制砂砂漿性能的影響

機制砂在破碎過程中會產(chǎn)生一定量的石粉，同時還會帶入部分泥粉，它們都會引起需水量增加。同為小于0.075mm的顆粒，但兩者需區(qū)別對待。泥粉對于砂漿是有害的，應(yīng)該嚴格控制其含量，而機制砂中適量的石粉則是有益的。機制砂由于是機械破碎制成，其顆粒尖銳有棱角，這對骨料和水泥之間的結(jié)合是有利的，但對砂漿的和易性是不利的，特別是對強度等級低的砂漿易導(dǎo)致較大泌水率，而有適量石粉的存在，則可彌補這一缺陷。同時，石粉的摻入對完善細骨料的級配、提高砂漿的密實性都有益處，進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�；钚缘V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)物能填充密實砂漿基體，從而對砂漿強度產(chǎn)生貢獻。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，流動性先是升高，然后明顯下降。粉煤灰摻量由10%、20%、30%到40%逐級遞增，對于M10砂漿，稠度由85mm增加到86mm，然后降低至81mm、79mm；對于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，對減少新拌砂漿用水量、增大砂漿流動性具有優(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，即可達到國標(biāo)《預(yù)拌砂漿》對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，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了界面粘結(jié)力，有利于結(jié)構(gòu)的整體性。同時，石粉能填補混凝土骨料之間的空隙，增強混凝土的密實程度，使得混凝土易于成型振搗，改善了混凝土工作性。這些作用在低強度等級混凝土中特別明顯，很好地解決了配制低強混凝土?xí)r強度富余過大與工作性差之間的矛盾。

礦渣砂漿試件的28d強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強度呈上升趨勢。這是因為此次試驗中礦渣的活性較高，礦渣28d活性系數(shù)達到了102%，同等質(zhì)量下礦渣對砂漿28d強度的貢獻要高于水泥。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，砂漿28天強度有明顯提高，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)致強度有規(guī)律的遞減。當(dāng)?shù)V粉摻量高達30%時，盡管摻入了10%的石灰石粉，其28天強度還是超過了基準(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天強度相等，可能說明了礦粉對砂漿28d強度的增強效應(yīng)與石粉對28d強度不利效應(yīng)大致相當(dāng)，所以導(dǎo)致強度基本相當(dāng)，但它們復(fù)合后總體強度（10.4Mpa）低于基準(zhǔn)配比，剛好達到M10強度等級要求。

粉煤灰試件強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，砂漿28天強度逐漸降低，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到M10強度等級的要求，其他情況由圖3.32所示，均未達到強度要求。

總體上看，礦渣與石灰石粉復(fù)合制備的砂漿，其稠度、保水性和強度均能滿足國標(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，但對強度影響較��；另一方面，石灰石粉有較大的比表面積，大量微細的石灰石粉顆粒摻入有助于提升砂漿的保水性，但其對強度有不利影響，二者互為補充。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。