本文研究了采用不同顆粒粒徑級(jí)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(jí)配對(duì)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(jí)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(duì)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(duì)集料方面的研究相對(duì)較少。盡管自流平砂漿所用的多種細(xì)砂，但其顆粒級(jí)配對(duì)自流平砂漿的性能仍有著重要的影響。較好的顆粒級(jí)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(duì)砂的顆粒級(jí)配對(duì)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(jí)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(guó)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(duì)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(cè)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(jí)配是砂漿中的一個(gè)重要的組成部分，砂子的級(jí)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(jí)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(duì)含量、骨料的粒度和形狀以及漿體的粘度。
經(jīng)對(duì)多種骨料、填料的對(duì)比試驗(yàn)， 實(shí)驗(yàn)采用特細(xì)砂與中砂混合組成級(jí)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(duì)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(jí)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(jí)配對(duì)自流平砂漿流動(dòng)度具有重要影響，粗顆粒越多，顆?？偙砻娣e越小，新拌砂漿流動(dòng)度越大，但保水性相對(duì)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(jí)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(jí)配對(duì)自流平砂漿的力學(xué)性能同樣具有顯著影響，對(duì)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?？偙砻娣e和良好顆粒級(jí)配的砂漿強(qiáng)度最高。
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