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湿拌砂浆是一种可以在混凝土搅拌站生产的绿色节能型建筑材料,适合城市推广应用。由于天然砂资源匮乏,砂浆中的原材料天然砂用机制砂来替代,但机制砂形貌不规则、多棱角,在湿拌砂浆中与其他材料兼容性较差,需要研究掺机制砂的湿拌砂浆配合比及其性能的影响、作用机理等。固定机制砂湿拌砂浆中水泥、砂、用水量等参数,研究实验采用II级粉煤灰、分散剂KS-2、纤维素醚HPMC4万和缓凝剂葡萄糖酸钠等四种改性材料,研究砂浆各种材料的配合比及其性能;采用机制砂属于Ⅱ区中砂,研究细度模数和颗粒级配对湿拌砂浆性能的影响;用机制砂石粉替代粉煤灰,对上述湿拌砂浆的性能进行评估,分析影响因素。主要试验情况如下:(1)通过四因素三水平的正交试验分析,粉煤灰、KS-2、HPMC4万和葡萄糖酸钠复掺时,粉煤灰替代水泥的比例是影响机制砂湿拌砂浆用水量、湿容重、2h稠度损失率、抗压和粘接强度的主要因素。HPMC4万主要影响砂浆保水率,葡萄糖酸钠对砂浆凝结时间起关键作用。试验结果说明,用于抹灰的机制砂湿拌砂浆,四组份最优配合比为:粉煤灰:HPMC4万:KS-2:葡萄糖酸钠=40:0.04:0.02:0.03;用于砌筑的机制砂湿拌砂浆,四组份最优配合比为:粉煤灰:HPMC4万:KS-2:葡萄糖酸钠=20:0.02:0:03:0.04;此外,通过Zata电位试验研究发现,葡萄糖酸钠的吸附性大于KS-2,葡萄糖酸钠掺量的增加,砂浆的用水量减少。分析认为,在砂浆中复掺葡萄糖酸钠和KS-2,两者可能存在竞争吸附作用和协同关系。(2)位于Ⅱ区的机制砂,细度模数增加,需水量降低,但砂浆的保水率变化不大,可能由于粗颗粒比例增大,砂浆的湿容重和28d抗压强度值有所增加;当机制砂细度模数为2.4时的综合性能最佳,特别是砂浆2h稠度损失率最小。取细度模数同为2.4时,以不同级配的机制砂配制湿拌砂浆,其用水量与级配曲线说明,湿容重和28天抗压强度受1.18mm以上粒径砂子的比例有关;颗粒级配越接近Ⅱ区下限,砂浆的用水量越多,1.18mm以上粒径比例越大,砂浆湿容重和28天抗压强度越大。(3)机制砂石粉代替粉煤灰对湿拌砂浆性能的影响研究表明,当石粉代替80%的粉煤灰时,砂浆的保水率最大。可能的原因是,石粉的形态效应使得砂浆的用水量减小,吸水效应、微晶核效应等对砂浆凝结时间和水泥的水化有重要作用。(4)以北京金隅平谷制砂厂为例,通过机制砂替代天然砂,机制砂湿拌砂浆的生产工艺简单,但砂浆的操作性和泵送性受机制砂细度模数的影响。细度模数达到2.7以上时,砂浆的操作性、泵送性都较差;机制砂石粉含量在5%以内时,机制砂湿拌砂浆的性能较好,而且不易开裂。