潘微旺

摘要：自流平材料性能可通过流动性、抗折性与抗压性三种指标来衡量，为了测试这三种指标结果，本文試验了煤煤灰等四种原材料对其综合性能的干扰程度。结果表明，合理的掺量可进一步提升水泥基自流平材料的综合性能。

关键词：水泥基；水泥砂浆；自流平；材料；性能

在建筑施工中，采用特殊的原材料可提高施工质量，比如自流平材料。这种建筑施工原材料基于不同的外加剂，在建筑水平面中具有很好的自流平物理特性和化学特性。水泥基自流平材料用于建筑施工中，可减少施工质量通病，控制楼面平整度，提高施工效率，一次成型，强度高，密实性好，还可降低劳动强度[1]。在此背景下，本文为了配置一种流动性更好、强度更高以及抗压、抗折强度更强的特殊材料，重点针对自流平材料的基本特性展开物理和化学实验测试研究，以确定不同参数及试配条件下的水泥基自留平材料综合特性。

1、试验原料制备

本研究试验采用的原材料如下：

（1）P·II52.5级水泥；（2）过0.08mm筛子的纯氧化钙；（3）高效减水剂；（4）河砂（超细型）；（5）FL32与50E100S型可再分散胶粉；（6）H300P2型纤维素醚；（7）配合比为95：5，将石膏材料与粉煤灰配合在一起粉磨筛选；（8）采用NaOH制备浓度为0.1g/mL的氢氧化钠溶液；（9）研磨筛选的0.4%的原状粉煤灰要经碱激发活性。

2、试验过程及结果分析

2.1不同配合比及掺试条件下的综合性能试验（对煤煤灰掺量进行调整控制）

首先在这一试验步骤，重点针对制备好的粉煤灰原材料进行掺量调整和控制，分别通过1号试验、2号试验以及3号试验和4号试验四个环节，就不同水泥、FL32、砂、粉煤灰配合比环境下的试验材料流动性、抗折抗压强度参数进行观察、记录与对比。试验方案如下[2]：

（1） 1号：水泥（52%）+FL32（3%）+砂（45%）+粉煤灰（0%）

（2） 2号：水泥（47%）+FL32（3%）+砂（45%）+粉煤灰（5%）

（3） 3号：水泥（42%）+FL32（3%）+砂（45%）+粉煤灰（10%）

（4） 4号：水泥（37%）+FL32（3%）+砂（45%）+粉煤灰（15%）

（5） 5号：水泥（32%）+FL32（3%）+砂（45%）+粉煤灰（20%）

按上述试配方案，本研究以高“50±0.1”mm、内径为（30±0.1）mm的金属空心圆柱体为水泥基自流平材料流动速度试模，测试板是一边长为500mm的平板玻璃。在测验参试材料的水平流动性能时，本研究水平置放试模，并灌模2s，提模使其向上保持一定的距离，持续15s左右后，使料浆自由向下流动；间隔5min后，对水泥基自流平材料的流动性进行测试。

1-5号试样所对应的流动度、20 min流动度、1 d 抗折强度、抗压强度测试结果如下：

（1） 1号：流动度（11.5cm），20 min流动度（10.4cm），1 d抗折强度（1.40MPa），1d抗压强度（4.3MPa）；

（2） 2号：流动度（10.8cm），20 min流动度（10.6cm），1 d抗折强度（1.60MPa），1d抗压强度（4.7MPa）；

（3） 3号：流动度（11.2cm），20 min流动度（11.1cm），1 d抗折强度（1.20MPa），1d抗压强度（3.3MPa）；

（4） 4号：流动度（11.2cm），20 min流动度（11.2cm），1 d抗折强度（0.81MPa），1d抗压强度（2.2MPa）；

（5） 5号：流动度（11.3cm），20 min流动度（11.5cm），1 d抗折强度（0.67MPa），1d抗压强度（1.6MPa）；

基于图1曲线可发现，随着粉煤灰掺加量增加，试验对象的抗折强度基本由1.4MPa降低至1.2MPa左右，然后再下降至0.8MPa以上，最后经过平缓下降，降低至0.6MPa左右。究其原因，主要因研磨导致粉煤灰光滑球形颗粒结构破坏，阻力增加，降低其流动性。

2.2 水泥基自流平材料受纤维素醚掺量的影响分析

（1） 试验配合比：

水泥（42%）+FL32（3%）+砂（45%）+H300P2（0%/0.05/0.10/0.15/0.20/0.25）+粉煤灰（10%）

（2） 试验结果：

流动度（14.3cm、14.7cm、13.2cm、13.8cm、13.7cm、12.5cm），20 min流动度（15.1cm、16.0cm、13.9cm、11.7cm、13.0cm、11.3cm），1 d抗折强度（0.73MPa、0.46MPa、0.27MPa、0.47MPa、0.35MPa、0.30MPa），1d抗压强度（2.3MPa、1.3MPa、1.8MPa、1.1MPa、0.7MPa、0.7MPa）。

由实验结果可以看出，随着纤维素醚的掺量波动变化，其1d条件下的抗折强度在不断发生变化，由0.73MPa降低至0.46MPa，再下降至0.27MPa左右。在此过程中有一个小幅上升过程，当其升至0.47MPa时，又经历了巨大降幅，最终下降至0.35MPa。

2.3 水泥基自流平材料受可再分散胶粉掺量的影响分析

（1） 试验配合比：

水泥（42%）+FL32（3%）+砂（45%）+50E100S（0%/0.5/1.0/1.5/2.0/2.5）+粉煤灰（10%）

（2） 试验结果：

流动度（11.2cm、10.8cm、10.6cm、10.3cm、10.5cm、10.5cm），20 min流动度（11.1cm、9.9cm、11.0cm、9.4cm、9.5cm、10.7cm），1 d抗折强度（1.20MPa、1.15MPa、1.17MPa、1.12MPa、1.14MPa、1.10MPa），1d抗压强度（3.3MPa、3.2MPa、3.6MPa、3.4MPa、3.4MPa、2.7MPa）。

通过对比测试可发现，水泥基自流平材料的流动性受50E100S型可再分散胶粉影响较小。且在不同的试配条件下，水泥基材料的抗折强度、抗压强度与流动性能等呈现出了不同的状态。

2.4 水泥基自流平材料受氧化钙掺量的影响分析

上述变化曲线（1）/（2）表明，水泥基自流平材料的流动性会随氧化钙掺量的增加而明显降低，但是其抗压强度与抗折强度等综合力学性能会大幅提升[3]。当其掺量为1%时，水泥基自流平材料的早期抗折强度和抗压强度分别提高约2.89倍和1.39倍。

3、结论

研究表明，水泥基自流平材料的综合力学性能主要通过流动性、抗折性与抗压性来表现。本研究通过观察、对比试验结果发现，随着试配原材料掺量增加，试验对象的抗折强度会由1.4MPa降低至0.6MPa左右，主要原因在于研磨导致粉煤灰光滑球形颗粒结构破坏，阻力增加。而随着纤维素醚掺量波动，其1d条件下的抗折强度会由0.73MPa降至0.27MPa左右。在此过程会有一个明显波动过程。通过对比发现，水泥基自流平材料的流动性受50E100S型可再分散胶粉影响不明显。但随氧化钙掺量增加，其抗压与抗折强度等综合力学性能会大幅提升。当掺量=1%时，其早期抗折强度和抗压强度达到最佳水平。

参考文献：

[1] 刘次啟，李洪亮.水泥基自流平砂浆的研究现状综述[J].建材发展导向，2017， 24：1-2.

[2]衡艳阳，张铭铭，赵文杰.水泥基自流平材料的研究进展[J].硅酸盐通报，2015，34（12）：3529-3535.

[3] 叶德红，张树鹏.水泥基自流平材料的研究现状及其应用发展[J].科技经济导刊，2017，51（21）：49-50.