砌体施工是一种传统的施工技术,大部分的民用砖混结构住宅的地基,河流的边坡,以及水工建筑物的地基会采用浆砌石结构。浆砌石施工工艺简单,其主要的施工方法是通过人工堆砌石块建成构筑物,这也造成了其施工的进度较慢的弊端。根据市场的低成本高效率的需要,大型施工机具将大量投入建筑行业,机械化带替人工生产的程度将越来越高。冲填砂浆结石施工理论应运而生。冲填砂浆结石施工方法是将拌制好的砂浆冲填到堆放好的堆石体中,依靠水泥浆冲砂的冲击流动及砂浆自身的重力在石料缝隙内流动,直至填满整个缝隙,进而形成密实的构筑物。为确保冲填砂浆具备良好的流动性,以达到其冲填要求,可将颗粒直径小的粉煤灰加入到水泥砂浆中,此法既能提高砂浆稠度又能消纳工业废弃物减少环境污染。在其操作过程中使用机械代替部分人工劳动,且普通的机械就可以完成,在加快施工进度的同时又降低了施工成本,这对于工程抢修抢险有着非常重要的作用。工程中构筑物的耐久性受建筑材料自身的限制及自然环境的制约,东北地区的低温环境加速了当地的建筑物的损坏,进而降低其使用年限。当建筑物接近使用年限时,将具有一定的安全隐患。为提高构筑物的安全性、减少构筑物维修频率,可以通过提高构筑物材料的强度和抗冻性来实现。通过阅读砂浆添加剂相关研究的文献,可以了解到在砂浆中加入添加剂可以改善砂浆的整体强度和抗冻性能。市场上最常见的可以同时提高砂浆抗冻性及流动性的添加剂是砂浆王,可以提高构筑物强度的添加剂是聚羧酸盐,这两种添加剂均为易购买、生产技术成熟,且性能稳定的产品。本文通过利用岩石和沙子、水泥这些原材料的物理化学性能,及人工合成的添加剂聚羧酸盐和砂浆王的化学特点,通过砂浆冻融试验和冲填试验,进而分析出具有高抗冻性、高强度的冲填砂浆的配合比。本文对冲填过程中涉及的相关问题设计了两个试验。(1)砂浆抗冻性试验:本试验以5个不同配合比变量作为实验因素,分别为水泥砂浆、20%粉煤灰、砂浆王的20%粉煤灰、聚羧酸盐的20%粉煤灰、两种添加剂的20%粉煤灰,测定其稠度、分层度、扩展度,分别在冻融和常温条件下测定试块的强度。通过试块强度变化曲线对比分析选出试验提高抗冻性和冲填性的砂浆添加剂配方。(2)冲填砂浆结石模拟试验:利用亚克力箱来模拟室外环境,将石料自由添加至箱内,然后添加配制抗冻性和强度都提高的砂浆。绘制冲填砂浆在亚克力箱内流动曲线,验证该配合比砂浆是否满足冲填要求。通过对比不同配合比的砂浆分别在冻融和常温条件下的强度,以及相同配合比下的砂浆在不同环境下的强度对比,可以得出如下结论:(1)添加聚羧酸盐,可以提高砂浆的强度,但抗冻融性能会降低。(2)添加砂浆王,会提高砂浆的抗冻融性能。(3)同时添加砂浆王和聚羧酸盐既可以提高砂浆强度,同时又可以提高砂浆的冻融性能。(4)同时添加聚羧酸盐和砂浆王的20%粉煤灰取代率下的砂浆浇筑砌体堆积试块,满足填充密实度要求。(5)通过冻融实验分析水泥砂浆、20%粉煤灰取代的水泥砂浆、添加聚羧酸盐和砂浆王的20%粉煤灰取代的水泥砂浆、添加聚羧酸盐的20%粉煤灰取代的水泥砂浆、添加砂浆王的20%粉煤灰取代的水泥砂浆在冻融条件下强度开始下降的冻融循环周期作为砂浆的冻融指标,分别为50个冻融循环、50个冻融循环、70个冻融循环、30个冻融循环、70个冻融循环。