水泥基自流平砂浆(Self-Leveling Mortar,简称SLM)是以复合水泥为胶凝材料,添加骨料、填料、矿物掺合料和化学外加剂拌合而成的水泥砂浆,SLM具有很高的流动性和早期强度,无需人工抹平就可在自重作用下精准找平,并在短时间内达到较高的早期强度。SLM与传统砂浆相比,没有起砂、起皮、收缩开裂等问题,可作为垫层在其上直接铺设地板和地砖,以及一些薄层饰面材料等,也可直接作为面层使用。在欧洲等发达国家,SLM的应用有广泛的市场,而我国仅在一些大型公共建筑和有特殊使用要求的地面使用。本文以在德国莱比锡应用科技大学(HTWK)联合培养期间参与的研究项目和研究工作为基础,采用德国标准和方法,自主配制了多种水泥基自流平砂浆并进行了相应的试验,主要工作如下:(1)将2种铝酸盐水泥TSZⅠ、TSZⅡ分别和2种硅酸盐水泥CEMⅠ、CEMⅡ复掺,采用0%、5%、10%、20%、25%、30%、40%、100%的铝酸盐水泥分别取代硅酸盐水泥,在定量为75g混合水泥颗粒情况下,进行了8组共24次Puntke需水量对比试验,分析了水泥品种和取代率等对需水量的影响。结果表明,当取代率在10%以下时,水泥净浆的需水量较少,有较大的堆积密度;相对于硅酸盐水泥CEMⅠ,硅酸盐水泥CEMⅡ与铝酸盐水泥复掺后的需水量更小。(2)采用取代率分别为0%、30%、40%、50%、60%、100%的石灰石粉末取代细砂,0%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、100%的硅灰取代粉煤灰,进行了13组共39次Puntke需水量对比试验,分析了掺合料性能和堆积密度等因素对需水量的影响。结果表明,对于石灰石粉末,取代率为20%~40%之间时需水量较低,硅灰取代粉煤灰时,取代率为50%左右时的需水量最少。(3)在水灰比为0.5的情况下,进行了12组共36个试件在不同水泥和不同龄期下纯水泥砂浆的强度试验,研究了CEMⅠ、CEMⅡ、TSZⅠ和TSZⅡ在1d、2d、7d时的抗压强度和抗折强度,分析了硅酸盐水泥砂浆和铝酸盐水泥砂浆强度的变化规律。结果表明,铝酸盐水泥砂浆早期强度大于硅酸盐水泥砂浆,特别是1d的早期强度增长很快;硅酸盐水泥砂浆CEMⅡ的早期强度大于硅酸盐水泥砂浆CEMⅠ,并且CEMⅡ的1d抗压强度可达25.70MPa。(4)在水灰比分别为0.5和0.68的情况下,采用取代率为0%,5%、10%、20%、40%的铝酸盐水泥TSZⅠ、TSZⅡ分别取代硅酸盐水泥CEMⅡ,进行了60组共180个试件的抗压和抗折强度试验,分析了不同取代率和不同水灰比对砂浆强度的影响。结果表明,取代率为5%左右时,复合水泥砂浆的强度最高,其中95%的CEMⅡ和5%TSZⅠ的早期强度最高,当水灰比为0.5时,其1d的抗压强度可达20.30MPa。(5)基于早期强度主要由铝酸盐水泥提供,后期强度主要由硅酸盐水泥提供的设计思路,根据上述试验结果,利用正交试验方法,通过5组共15个试块的强度试验,研究了在取代率为5%时,不同水灰比、胶砂比、掺量等对砂浆自流平性能和强度的影响,配制出一种强度较高的水泥基自流平砂浆,即粉煤灰掺量和硅灰掺量均为10%左右,其1d的抗压强度可达34.16MPa,可见其流动性能和强度均较好,可供工程应用参考。