水泥砂浆膨胀率试验研究

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1、HansJournalofCivilEngineering土木工程,2014,3,76-82PublishedOnlineMay2014inHans.http://www.hanspub.org/journal/hjcehttp://dx.doi.org/10.12677/hjce.2014.33010ExperimentalStudyonExpansionRateofCementMortarRenyongLiu,ShouchaoJiangCollegeofCivilEngineering,TongjiUniversity,ShanghaiEmail:liury0

2、908@163.comththrdReceived:Mar.25,2014;revised:Apr.28,2014;accepted:May3,2014Copyright©2014byauthorsandHansPublishersInc.ThisworkislicensedundertheCreativeCommonsAttributionInternationalLicense(CCBY).http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/AbstractTheinfluenceoftheproportionofexpand

3、ingagentandsilicafumeandthechangingofwater-binderratioonexpansionrateofthemortarwerestudiedinthispaper.Theresultsindicatedthattheexpansionrateofthemortarwasenhancedwiththeincreasingoftheexpansionagent,andreducedwiththeaddingofthesilicafumeandthedecreasingofthewater-binderratio.Keyword

4、sCementMortar,ExpansionRate,SilicaFume水泥砂浆膨胀率试验研究刘仁勇，蒋首超同济大学土木工程学院，上海Email:liury0908@163.com收稿日期：2014年3月25日；修回日期：2014年4月28日；录用日期：2014年5月3日摘要本文研究了膨胀剂掺量、硅灰掺量、水胶比降低对水泥砂浆膨胀率的影响。结果表明：膨胀剂掺量的增加会使浆体膨胀率大幅提升；掺加硅灰后，浆体膨胀率有大幅度降低；水灰比降低对膨胀率的影响较明76水泥砂浆膨胀率试验研究显，会导致浆体膨胀率下降。关键词水泥砂浆，膨胀率，硅灰1.引言普通的水泥基材料在水化

5、反应时，体积会产生收缩。当水泥砂浆作一些特殊用途时，如钢筋的锚固、各种机械设备的安装和固定、混凝土裂缝的修补、结构的加固等[1]-[3]，由于其体积的收缩，会使浆体与周围原有构件相脱离，大大降低了其承载能力。而如果水泥砂浆具有一定的膨胀，在进行锚固时，会由于水泥浆的膨胀产生一定的预应力，增大周围结构与水泥浆的握裹力，提高粘结强度。关于膨胀剂在水泥基材料中的作用，国内的孟志良、蔺喜强[4][5]等人做了许多有益研究，研究发现膨胀剂掺量为10%左右时，膨胀率和强度的协调性最好。郑国华[6]提出在用作锚固等用途时，水泥砂浆28d膨胀率的建议范围为0.02%~0.1%。提

6、高水泥基材料的强度，可以在钢筋或预应力筋锚固时，缩短锚固段长度，提高经济性。其通常的手段是在水泥基材料中掺加硅灰或减小水灰比[7][8]。但对砂浆膨胀率的影响尚不明确。本文主要研究了膨胀剂掺量、硅灰掺量、水胶比降低对水泥砂浆膨胀率的影响。结果表明：膨胀剂掺量的增加会使浆体膨胀率大幅提升；掺加硅灰后，浆体膨胀率有较大幅度降低；水灰比降低会导致浆体膨胀率下降。2.试验原材料及试验方法2.1.试验原材料及方法2水泥：海螺牌42.5级普通硅酸盐水泥，其比表面积为360m/kg，28天抗折强度为8.3MPa，抗压强度为51.7MPa。石英砂：细度40~70目，直径0.3mm

7、以内，二氧化硅含量≥98%。膨胀剂：采用硫铝酸钙类膨胀剂，其化学成分如表1所示。硅灰：采用上海埃凯硅粉材料有限公司生产的硅灰，其技术指标如表2所示。减水剂：采用非引气型萘系减水剂，其主要技术指标如表3所示。试验方法参照《膨胀水泥膨胀率试验方法》(JC/T313-2009)进行。2.2.配合比设计本试验共设计水泥砂浆9组，硅灰掺量参考文献[9]。具体配比见表4所示。Table1.Chemicalcomponentofexpandingagent(%)表1.试验用膨胀剂化学成分(%)SiO2Al2O3SO3CaOMgOFe2O3Other41028.252.50.61

8、.33.4