地面自流平材料的研制

地面自流平材料以无机胶凝材料为基料配制而成，用于地面施工可有效克服传统地面施工的缺陷，也可用于修补已经磨损、起砂、损坏的旧地面。

l 原材料及配方
1．1 原材料
水泥：启新马牌32．5R级普通硅酸盐水泥；
粉煤灰：唐山发电厂湿排粉煤灰，粒径0．o5加．1 mm，烧失量2．5％；
河砂：本地天然河砂，粒径0．4-0．5 mm，细度模数1．33；
减水剂：FDN-1、UNF-2、JF-l、木钙；为选择与水泥适应性良好的高效减水剂，我们分别对3种掺有等量高效减水剂的水泥净浆试件进行了测试，其标准稠度、试锥下沉深度以及跳桌实验扩展度的试验结果见表1。
表1 3种减水剂的水泥净浆或砂浆下沉深度及扩展度

由表1可见FDN—1和JF—1与水泥适应性较好。我们确定采用单掺高效减水剂FDN—l和普通减水剂木钙研究其对地面自流平材料性能的影响。
1．2配方的确定
为合理确定配方中各个参数，采用了正交实验法，因素水平表L9 (3‘)见表2。

2 实验及结果讨论
2．1 自流平材料的技术性能
按正交实验及配方进行实验，其自流平材料的流动度、凝结时间和抗压、抗折强度等性能的实验结果如表3所示。由正交实验结果与极差分析获得自流平材料的最佳配方为A2B1C2D2。

2．2 减水剂对流动度经时损失的影响
按最佳配方我们进行了减水剂添加方法对自流平材料流动度影响的实验(见表4)。试验添加方法分为：(1)同时添加法：自流平材料制备中减水剂与水同时加入配合料中拌合后，测其初始流动度及30 min后流动度经时损失；(2)滞后添加法：自流平材料加水拌合3 min后，再加入配方要求的全部减水剂继续拌合；(3)反复补偿添加法：配制过程加水拌合3 rain后，再加入不同掺量的减水剂进行拌和，待30 min后继续将配方的其余部分减水剂补偿添加至自流平材料中充分拌合。
表4 减水剂添加方法对自流平材料漉动度的影响

表4结果表明，配料时采用3 min后加高效减水剂1％，30 min后补加0．3％，能够使流动度基本恢复到初始水平。
2．3 优选配方的自流平材料性能
按最佳配方A2B1C2D2，W／C=0．55，配制的水泥自流平地坪材料，进行常规性能检测，测试结果见表5。
表5 自流平材料性能指标

2．4 减水剂添加方法对自流平材料性能的影响
减水剂后加法能较好地提高减水效果。有资料介绍，后加法减水剂用量为同加法的50％～80％时，就可获得同样的减水效果。因为后添加法即使减水剂添加量很少，也能获得较大的￡电位。在同加法中CaSO4溶出以后C 、C F大量存在，他们对减水剂吸附量很大，使溶液中减水剂相对量减少，而在后加法中C 、C F已经部分发生水化，生成一些水化产物C HI9、C3SCSH18、C3A3、(csh)32等，这些水化产物对减水剂吸附较少，在减水剂掺量相同时，后加法中C3S、C2s水化时可利用的减水剂量较多，因而￡电位绝对值较大，流态化效果较好。另外，一次加入和分几次反复加入效果也不一样。在砂浆中加入减水剂后，由于减水剂的作用，使￡电位绝对值大大提高，颗粒间排斥力较大，流动性很好。但是由于减水剂的强烈分散作用，使得颗粒水化面积增大，水化加快，游离水迅速减少，￡电位随之降低，水泥粒子产生凝聚。此时若再加入减水剂，￡电位又有较大回升，水泥粒子再度分散，浆体流动度再度提高。因此，分几次反复添加，可补偿流动度损失。
2．5 颗粒级配对自流平材料的影响
自流平材料是在没有外力振捣的情况下自流找平，必须要求其自重应力大于其屈服应力才能实现自流平，颗粒级配对浆体屈服应力影响最大，为降低屈服应力，颗粒级配需合理。实验表明，粗骨料砂子越多，流动性越好，但是浆体稳定性、保水性差。细骨料中粉煤灰越多，稳定性和保水性好，但是由于粉煤灰比表面积大，要使颗粒润湿在其表面形成水膜，需水量必然大大增加，在相同水灰比条件下流动度必然大大降低。本实验粗细集料比控制在0．6时，流动性能最佳。
2．6 粉煤灰对自流平材料的影响
(1)提高流动性：粉煤灰含有大量的空心或实心玻璃微珠，这些玻璃微珠粒形圆整、表面光滑，自流平材料中利用粉煤灰产生的滚珠效应，提高流动度。
(2)提高强度：粉煤灰的活性效应使水泥浆体中含气量减少，使大孔细化，空隙率降低，强度提高。但是粉煤灰的水化相当缓慢，因为粉煤灰的水化与水泥颗粒的水化一样，也是由表及里逐步进行的，而且其通过水化产物层扩散的速率较之水泥颗粒要慢得多，所以在没有外加激发剂的条件下，粉煤灰的强度发展相当缓慢，早强贡献较小。
(3)由于粉煤灰的大量使用(达36％)，使自流平材料成本大大降低，废渣同时得到合理利用，减少了对环境的污染。