硅灰对石膏基自流平砂浆的强度和耐水性的作用

3.0 闻远设计 2023-05-07 282 4 350.9KB 5 页 2光币

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硅灰对石膏基自流平砂浆的强度和耐水性的作

用

　　摘　　　　要：研究了硅灰对石膏基自流平砂浆物理力学性能、耐水性的影响。结果表明，掺

加适量的硅灰可以改善石膏基自流平砂浆的流动性、缩短凝结时间、提高强度，且收缩率基本

无变化；石膏基自流平砂浆的吸水率和软化系数有所提高，耐水性得到改善。

　　关键词：硅灰; 石膏基自流平砂浆; 物理力学性能; 耐水性;

　 Abstract 　：The influence of silica fume on the physical and mechanical properties, water

resistance of the gypsumbased self-leveling mortar were studied. The results show that by adding

appropriate amount of silica fume, the fluidity and strength of gypsum based self-leveling mortar can

be improved, and the setting time can be reduced, and the shrinkage is almost no changing. Water

resistance can be improved by ameliorating water absorption and softening coefficient.

Keyword： Silica fume; Gypsum-based self-leveling mortar; Physical and mechanical property;

Water resistance;

0、前言

随着我国经济的快速增长和人们居住水平的不断提高，普遍要求提高装修材料的功能、装饰效

果等。石膏基自流平砂浆可泵送、自流平、快硬、表面光滑、绿色环保，可满足后期装修饰面

材料的要求，在地坪构造中有很好的应用前景。但强度不高、耐水性差成为其在地坪材料推广

应用的瓶颈，因此，提高石膏基自流平砂浆的强度和耐水性是该领域研究的重点。

李晶辉等[1]介绍了石膏基自流平地面材料的国内外研究现状、所用的添加剂及其作用机理，探

讨了耐水性差等问题，并据此进行了展望；杨磊等[2]研究了无机改性剂粉煤灰和水泥、复合激

发剂、有机硅防水剂对脱硫建筑石膏耐水性的影响；吴金明等[3]研究了掺入粉煤灰和水泥对脱

硫石膏基自流平砂浆基本性能的影响，重点考察了对耐水性的影响，采用压汞法测试了孔隙率

及孔径分布情况。琚诚兰等[4]研究了水泥对石膏基自流平材料流动度、凝结时间、力学性能和

耐水性的影响。

硅灰是铁合金在冶炼硅铁和工业硅时的副产物。硅灰中的 SiO2 属于无定型物质，活性高、颗

粒细小、比表面积大，具有优良的理化性能，广泛应用于混凝土、墙体材料、砂浆、地坪、化

工等领域。

本文以 a-半水石膏、普通硅酸盐水泥作为主要胶凝材料，配以骨料、填料及外加剂，并掺加硅

灰配制石膏基自流平砂浆，研究在不同硅灰掺量下，砂浆的物理力学性能、耐水性及作用机理

[5,6]，以期为石膏基自流平砂浆的强度和耐水性改善提供科学有效的技术方案。

　 1 　、试验概况

　　 1.1　、试验原材料

胶凝材料：河南某公司高强石膏粉、P·O 42.5 级水泥，高强石膏粉和水泥的化学成分见表 1；

骨料、填料：0.18～0.42 mm 的石英砂、0.04 mm 重质碳酸钙；外加剂：瓦克 5010 可再分散乳

胶粉、酒石酸缓凝剂、羧丙基甲基纤维素保水剂、聚羧酸减水剂、有机硅油消泡剂；硅灰：郑

州某公司硅灰，化学成分见表 1。

　 1.2 　、试验配比

石膏基自流平砂浆体系的配比为高强石膏粉、水泥、石英砂和重质碳酸钙。其中，水泥 10%、

石英砂 10%、重质碳酸钙10%。硅灰代替部分高强石膏粉内掺，高强石膏粉比例自70%开始，

每次降低 3%直至 55%，同时硅灰比例从 0增至15%。外加剂按砂浆体系的总质量进行外掺，

可再分散乳胶粉、缓凝剂、保水剂、减水剂、消泡剂的用量分别为

1.0%、0.02%、0.5%、1.0%、0.02%。水料比为 1 0.20∶。

表1 胶凝材料和硅灰的化学成分

1.3 　、试验方法

试件制备及其物理力学性能测试：按照 JC/T1023—2007《石膏基自流平砂浆》要求，将原料以

确定配比加水后充分搅拌，得到均匀的料浆并成型，测定砂浆的 30 min 流动度损失、凝结时

间、强度和收缩率。

耐水性测试：耐水性通常用软化系数来表示，试件吸水饱和状态下的抗压强度与干燥状态下的

抗压强度比值即为软化系数。将两组标准试件养护至 28 d 龄期，然后取其中一组试件浸泡于

（23±2 ℃）蒸馏水中 48 h，取出试件测试其质量和抗压强度，并计算吸水率和软化系数。

　 2 　、结果与讨论

　　 2.1 　、物理力学性能

图1和表 2分别为硅灰掺量（0～15%）对石膏基自流平砂浆 30 min 流动度损失和凝结时间的

影响。从图 1可以看出，当硅灰掺量从0增加到 6%时，砂浆初始流动度不断增加，幅度较

大，30 min 流动度损失减小；自 6%增至15%，初始流动度缓慢降低，30 min 流动度损失增

大。由表2可知，随着硅灰掺量的增加，初凝、终凝时间均逐渐缩短，凝结时间呈比例下降趋

势。硅灰在形成过程中，因相变受表面张力的作用，形成了非结晶相无定形圆球状颗粒，且表

面较为光滑。掺有相对少量硅灰的物料，微小的球状体可以起到润滑的作用，使整个石膏浆体

的保水性较好，流动性提高。但是，由于硅灰具有火山灰活性，掺量持续增大时更多的水分子

附着在硅灰颗粒表面，对水的吸附效果十分明显，降低了体系内自由水的含量，导致砂浆流动

度降低。硅灰对水的吸附作用会导致初凝、终凝时间均随硅灰掺量的增加而缩短。随着硅灰掺

量的增加，30 min 流动度损失先减小后增大，凝结时间缩短，因此，适当掺加硅灰可以改善石

膏基自流平砂浆的工作性。

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摘要：

硅灰对石膏基自流平砂浆的强度和耐水性的作用　　摘　　　　要：研究了硅灰对石膏基自流平砂浆物理力学性能、耐水性的影响。结果表明，掺加适量的硅灰可以改善石膏基自流平砂浆的流动性、缩短凝结时间、提高强度，且收缩率基本无变化；石膏基自流平砂浆的吸水率和软化系数有所提高，耐水性得到改善。　　关键词：硅灰;石膏基自流平砂浆;物理力学性能;耐水性;　Abstract　：Theinfluenceofsilicafumeonthephysicalandmechanicalproperties,waterresistanceofthegypsumbasedself-levelingmortarwerestudie...

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