摘要：通過對不同灰砂比和減水劑摻量下水泥砂漿流動度的測試分析，研究了灰砂比和減水劑摻量對砂漿流動性的共同影響。研究結果表明：灰砂比和減水劑的增加對砂漿的流動性都會起到促進作用，當灰砂比和減水劑中的某一個參數處于設計中值時，另一個參數的變化對砂漿流動性影響最為顯著。通過多元回歸分析，得出 Y =891×X1+15.6×X2，R2=0.9，通過這兩個參數可以很好地對砂漿流動性進行設計與預測。 水泥砂漿是最常見的建筑材料之一，被廣泛應用于建筑、道路、橋梁等工程中。流動性是砂漿最基本的性能，它不僅關系到施工進度、勞動強度，更重要的是嚴重影響硬化后砂漿的力學性能和耐久性能。 質地均勻的砂漿可視為細骨料懸浮于漿體中的二元混合粒子懸浮體系，砂漿的流動是砂漿內部組成相互作用的宏觀表現，可以看作漿體潤濕潤滑作用下細骨料之間的相對運動過程，因此有理由認為細骨料顆粒特性、漿體的流變特性以及漿體與細骨料之間的相對含量對砂漿的流動性均有比較重要的影響。以往對砂漿流動性的研究往往集中在單一影響因素上，如水灰比、減水劑、膠凝材料等對砂漿流動性的影響，但單一影響因素很難對實際砂漿流動性設計和調控進行理論指導。造成這一現狀的原因在于，這些單一影響因素之間相互作用和影響，不構成砂漿流動性的直接影響因素。
01實驗部分 1.1 實驗原材料 ①水泥：廈門美益建材有限公司生產的 P·II 52.5 水泥，其化學組成如表 1 所示，物理性能如表 2 所示。 ②砂：級配良好的中砂，符合 JGJ525- 2006《普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法標準》的規定，砂的最大粒徑不超過 5 mm，所選中砂的檢測數據見表3，其級配見表4。 ③減水劑：萘系高效減水劑，粉體。 1.2 試驗方案 為研究漿體流變性能及相對用量對砂漿流動性的影響規律，選取水泥為單一膠凝材料，同時固定水灰比，通過調整減水劑的摻量來調整漿體的流變性能，研究灰砂比和減水劑摻量對水泥砂漿流動性的影響。設計砂漿配合比時將水灰比固定為 0.55，灰砂比選取為 0.305、0.322、0.340、0.356、0.374、0.392、0.409，減水劑摻量為 0、2‰、4‰、6‰、8‰、10‰、12‰。 1.3 試驗方法 采用跳桌試驗測試砂漿的流動度，由于實驗中砂漿的流動度較大，在操作時為了更好區分砂漿流動度的差異，除跳桌不振外其它操作步驟參照 GB/T 2419- 2005《水泥膠砂流動度測量方法》。 02實驗結果與討論 2.1 減水劑摻量對砂漿流動性的影響 在灰砂比保持不變的情況下，隨著減水劑摻量的增加，砂漿的流動度逐漸增大，且通過作圖可以發現減水劑摻量越大砂漿的流動度的增大趨于平緩，此時減水劑的摻量達到飽和，這與觀察到的砂漿泌水現象相一致。通過試驗可以得出減水劑摻量對低灰砂比砂漿流動性的影響見圖，減水劑摻量對高灰砂比砂漿流動性的影響見圖2。 2.2 灰砂比對砂漿流動性的影響 在減水劑摻量保持不變的情況下，隨著灰砂比的增大，砂漿的流動度逐漸增大，這可能是富余漿體量的增多降低細骨料之間摩擦力的作用效果。灰砂比越大，砂漿的流動度越趨于平穩，這可能是由于富余漿體對降低細骨料之間的摩擦力的作用效果趨于飽和且灰砂比增大漿體變粘的緣故。通過試驗可以得出灰砂比對砂漿流動性的影響，見圖 3、 圖 4。將圖 3 與圖 4 對比，可以直觀地看出同一系列的減水劑摻量下變化趨勢更平緩，也就是說在減水劑摻量較大的情況下，灰砂比對砂漿流動度的影響不顯著。根據這一發現，有必要通過關聯分析研究灰砂比和減水劑摻量這兩個因素對砂漿流動性的作用效果。 2.3 灰砂比與減水劑摻量共同作用研究 砂漿的實際生產往往不可能固定灰砂比和減水劑摻量中的某一個因素，只調整另外一個因素，來滿足砂漿的流動性的要求，因此有必要研究在這兩個因素共同作用下的砂漿流動性。圖 5 為灰砂比、減水劑摻量和砂漿流動度的三維圖。 從灰砂比、減水劑摻量和砂漿的流動度的三維分析圖可以看出流動度隨著灰砂比和減水劑摻量的增大而增大，直觀上可以定性分析出三者之間存在一個類似“線性”的斜面關系。如果通過適當的處理方法，能夠得到三者之間的定量關系，那么對于實際的砂漿攪拌將有重要的指導作用。 2.4 關聯分析 利用關聯分析，判斷流動度與灰砂比、減水劑用量兩者的關系：可得因子 X1（灰砂比）的關聯系數為 0.3033，因子 X2（減水劑摻量）的關聯系數為 0.2980。流動度與兩個參數的關聯度相差不多，兩者共同影響。但是通過對比兩種參數的作用效果可以得出，減水劑的作用效果隨著灰砂比的增大先增大后減小，存在著一個最佳作用點，見圖 6?；疑氨鹊淖饔眯ЧS著減水劑摻量的增加先增大后減小，也存在著一個最佳作用點，見圖 7。綜上可以得出以下結論：當灰砂比或者減水劑用量處于中位時，另一個參數的影響可以達到最佳狀態。 在目前的研究情況下，已經得出灰砂比和減水劑摻量這兩個因素在其中一個保持不變的條件下，另外一個因素對于砂漿流動性的影響。但是，這兩個因素對于砂漿流動性的共同影響還有待進一步探討。 2.5 多元線性回歸分析 通過多元線性回歸，得出結論如下：Y=891×X1+15.6×X2 ，R2=0.9式中：Y 為砂漿的流動度，mm；X1 為灰砂比，X2 為減水劑摻量，‰?？梢?，砂漿的流動度與漿體層厚度和減水劑摻量存在相關性，根據此多元線性回歸方程，可以通過這兩個參數對砂漿的流變性能進行設計和預測。 03結論 灰砂比和減水劑的增加對于砂漿流動性都會起到促進作用。在實驗選擇的兩個參數區間：灰砂比 0.305～0.409，減水劑摻量 0～12‰區間時，當某一個參數處于中值時，另一個參數的變化對砂漿流動性影響最為顯著。通過多元回歸分析，得出 Y=891×X1+15.6×X2，R2=0.9，通過這兩個參數可以很好地對砂漿流動性進行設計與預測。 |
