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早强灌浆干粉砂浆试验研究
张冬梅1，董静2
（1. 三明学院土木建筑工程系，福建三明365004；2. 杭州信达投资咨询估价监理有限公司，浙江杭州310007）
0 引言
干粉砂浆是继预拌混凝土之后快速发展的、将对我国建筑业产生巨大影响的一种建筑材料。干粉砂浆又称干混砂浆，是指由水泥、一定级配的河砂或石英砂、磨细矿物质掺合料、各种化学外加剂以一定比例混合而成的颗粒状或粉状混合物用袋装或散装的形式运到建筑工地，加水拌和后就可直接使用的砂浆类建筑材料[1]。以干粉砂浆替代现场拌制的传统砂浆，无论从节约投资、提高工程质量，还是减少环境污染和施工现场占有量等方面都具有特殊优越性，必将成为建筑业的发展方向[2]。大力发展新型建材、绿色建材已纳入我国发展规划，如同预拌混凝土的推广与发展一样，干粉砂浆已在我国得到迅速发展。干粉砂浆的种类丰富，目前广泛应用在建筑工程中的主要有黏结砂浆、抹灰砂浆、砌筑砂浆、自流平砂浆等[3-5]。
传统的灌浆材料主要有普通砂浆灌浆料和树脂灌浆料，普通砂浆灌浆料多泌水，早期强度低，现场配制有粉尘，产品质量差，树脂灌浆料成本高，受温度影响稳定性差，多有毒[6-7]。根据我国目前干粉砂浆开发现状和社会对于干粉砂浆种类和质量的要求，本文通过对干粉砂浆掺合料、外加剂对砂浆性能及机理的分析，根据性能达标要求以及节约环保的原则通过试验设计出合理的配合比。用该配合比配制砂浆产品，1 d 强度达到30 MPa、自流平、无泌水、锚固效果好、环保，采用国产外加剂降低成本，在此基础上开发和研究其他类型的干粉砂浆，来迎接我省甚至全国干粉砂浆的普及。
1 试验原材料
水泥：福建省台江水泥厂生产的山溪牌P·O 42.5 级水泥。其有关技术性能指标均满足国家标准和施工要求。
细骨料：细度模数为2.8~3.0，颗粒级配基本符合JGJ 52—92《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》中砂颗粒级配II 区范围，属中砂。
减水剂：北京慕湖外加剂有限公司生产的MNC-A1 型超早强减水剂。
膨胀剂：永定县力顺混凝土外加剂有限公司生产的UEA-Y型膨胀剂。
掺合料：由台江水泥厂混凝土搅拌公司提供S95 级矿渣微粉，见表1。
2 试验
2.1 试验方案设计
选用L9 （ 34）正交表，因素水平见表2。膨胀剂掺为水泥重量的10%，减水剂掺量、掺合料均为水泥重量的百分数。水泥与砂之比为1∶1.2。
2.2 试验结果与分析
从表3、4 中可以看到水灰比对砂浆的1d 抗压强度影响最为显著，水胶比越大，砂浆的流动性越大，砂浆的1d 抗压强度越小。随着矿渣微粉的掺入，砂浆的流动性增加，当矿渣微粉达到15%时，流动性又逐渐降低，这是由于矿渣形状不规则，属于多角形，所以掺量过高时，会使砂浆的流动度下降，并且砂浆还出现比较严重的泌水。而掺8%矿渣微粉的砂浆强度，比不掺有所下降，但不显著，由此可见掺8%矿渣微粉的砂浆流动性大、强度较高。
2.3 复验
将A2B2C1 和A2B3C2 进行复验。另一方面，考虑到养护条件会对砂浆强度有所影响，下面试验中对不同养护条件下的砂浆做了对比，流动度均可达到250 mm，其抗压结果见表5。
3 结论
根据材料本身的性质及其预定所起的作用确定外加剂用量的大致范围，采用多个水平正交试验得出早强干粉砂浆的配合比。
（1）在水泥、砂子的用量一定的条件下，加入8%矿渣，可增大砂浆的流动性，1 d 强度可达31.8 MPa。
（2）水灰比越大，砂浆的强度越低，试验中采用0.35 水灰比可得到砂浆1 d 抗压强度大于30 MPa，流动度大于250 mm。
（3）试验得到的最佳配合比为：A2B3C2。即水泥、砂、减水剂、膨胀剂、矿渣的质量比为1∶1.2∶0.025∶0.10∶0.08。该配合比得出砂浆24 h 强度>30 MPa；流动度≥250 mm，无泌水现象。
（4）该早强灌浆砂浆特别适用于注浆加固、紧急抢修工程，具有一定的经济效益和社会效益。本试验研究只是阶段性成果，更详尽全面的资料有待于进一步深入研究，特别是干粉砂浆的其他性能。
