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浅析人工砂对砂浆性能的影响

来源:TCT瓷砖铺贴专委会作者:TCT瓷砖铺贴专委会

上世纪90年代以来,由于天然砂资源的短缺,人工砂的应用研究便被提上日程。进入新世纪后随着砂石新国家标准的实施为生产和应用提供了理论依据,人工砂才逐步走上快速发展之路。



人工砂被广泛用于水泥砂浆的制造。人工砂与河砂相比,由于有一定数量的石粉,使得人工砂砂浆的和易性得到改善,在一定程度上可改善砂浆的保水性、泌水性、粘聚性,还可以提高砂浆强度。由石灰石破碎而成的人工砂,其成分是碳酸钙,处于高浓度氢氧化钙中,其表面会发生微弱化学反应,而天然山砂成分中二氧化硅含量高,不能发生类似反应;且人工砂质地坚硬,有新鲜界面,表面能高;人工砂表面粗糙、棱角多,有助于提高界面的粘结。

0.08mm以下的石粉可以与水泥熟料生成水化碳铝酸钙。石粉对水泥具有增强作用,石粉在水泥水化反应中起晶核作用,诱导水泥的水化产物析晶,加速水泥水化并参加水泥的水化反应,生成水化碳铝酸钙,并阻止钙矾石向单硫型的水化硫铝酸钙转化。

当石粉含量增大到21% 以上时,由于石粉含量太高,颗粒级配不合理,使混凝土密实性降低,和易性变差;粗颗粒偏少,减弱了骨架作用;非活性石粉不具有水化及胶结作用,在水泥含量不变时,过多的石粉使水泥浆强度降低,并使混凝土强度减小。

人工砂中石粉含量除了微集料的填充效应,还因为其中含有大量的游离CaO,CaO与水作用,发生水化膨胀自行硬化。而且石粉中还含有较多和较高活性的无定型SiO2、Al2O3,活性的SiO2和Al2O3易与水泥水化释放出的Ca(OH)2 反应生成稳定的硅酸钙水化物凝胶及水化铝酸钙,由于消耗了Ca(OH)2,又促进了水泥的水化反应;同时,由于Ca(OH)2与石粉中的活性SiO2反应, 使Ca(OH)2的晶体粒细化,有利于混凝土界面的粘结。