摻水量對預拌砂漿強度影響的研究

秦超，李玉堂 （淮南市建設工程質量監督檢測中心試驗室，安徽 淮南 232001）

1 引言

早在2007年6月商務部、公安部、建設部、交通部、質檢總局、環保總局等部門就聯合印發了《關于在部分城市限期禁止現場攪拌砂漿工作的通知》，根據通知要求禁止在城市現場攪拌砂漿是提高散裝水泥使用量的一項重要措施，也是保證建筑工程質量、提高建筑施工現代化水平、實現資源綜合利用、促進文明施工的一項重要技術手段。全國中心城市、國家環境保護模范城市等要積極創造條件、分期分批開展禁止在施工現場使用水泥攪拌砂漿工作。經過十余年的逐步發展以及各地的不斷推進，預拌砂漿已經得到廣泛的使用。

隨著預拌砂漿使用范圍的增大，由此帶來的問題逐漸顯現。以安徽省某城市為例，近些年預拌砂漿得到大面積的普及應用，但是砂漿標養試塊抗壓強度的不合格率卻也在不斷提高，經過對多個不合格樣本成分以及配比分析，導致其不合格的最主要因素就是其摻水量的問題。雖然施工現場配備張貼了配合比，但是為了追求施工進度以及砂漿良好的和易性，導致配合比中的有的摻水量甚至3倍于標準要求。

本文通過取樣試驗分析，得到不同摻水量預拌砂漿強度的變化，分析現場產生不合格原因，從而指導現場施工。

2 不同摻水量預拌砂漿立方體抗壓強度試驗

在某施工現場根據施工工人預拌砂漿摻水量，現場稱量得到現場施工用預拌砂漿摻水量為26.3%。現場封存干混料進行不同摻水量試樣制作與研究，分別制作摻水量為5%、10%、15%、20%、30%預拌砂漿試塊進行標養。

2.1 試驗過程所需設備

根據《建筑砂漿基本性能試驗方法》（JGJ/T70-2009）要求使用的試模應為70.7mm×70.7mm×70.7mm帶底試模，且應具有拆裝方便和足夠剛度等優點。試模內表面應光滑滿足不平整度為100mm不超過0.05mm的要求，組裝以后各相鄰的二個面的不垂直度應小于±0.5°。

使用的壓力機精度應達到1%，試件破壞荷載應在壓力機量程的20%至80%范圍內。在試驗機上、下壓板及試件之間可墊以鋼墊板、墊板的尺寸應大于試件的承壓面，其不平度應為每100mm不超過0.02mm。

選用長度為350mm，直徑為10mm端部磨圓的搗棒，用于人工插搗振實。

振動臺用以試模插搗振實，振動臺的要求為空載頻率應為（50±3）Hz，空載中臺面的垂直振幅應為（0.5±0.05）mm，空載臺面振幅均勻度不大于10%。

2.2 試件制作及養護步驟

①每組3個試件，試模內涂刷薄層機油或脫模劑，使用人工插搗振實時，均勻用搗棒插搗25次，插搗過程中當砂漿沉落低于試模口，應隨時添加砂漿，使得砂漿高出試模約6mm～8mm，使用振動臺機械振動5s至10s或振動持續到砂漿表面出漿為止，須注意不得過振。

②待砂漿表面水分稍干后，刮去高出試模部分的砂漿并抹平。

③試件制作后在溫度（20±5）℃的環境下靜置（24±2）h后，當氣溫較低時，可適當延長時間，但不應超過二晝夜，然后對試件進行編號、拆模。試件拆模后放入溫度為（20±2）℃，相對濕度90%以上標準養護室中養護。養護期間試件彼此間隔10mm以上，養護至28d齡期進行立方體抗壓強度試驗。

2.3 砂漿立方體抗壓強度試驗步驟

①試件達到齡期從養護地點取出后，應立即進行試驗。試驗前擦拭干凈試件表面并且測量試件尺寸，檢查試件外觀是否符合要求。并根據測量結果計算試件的承壓面積，如實測尺寸與公稱尺寸之差超過1mm按實際尺寸計算，如實測尺寸與公稱尺寸之差不超過1mm，可按公稱尺寸進行計算；

圖1 砂漿抗壓強度試驗機

②將砂漿立方體試件放在試驗機的下壓板（或下墊板）上，使得試件的承壓面（受力面）與成型時的頂面垂直，試件中心應與試驗機下壓板（或下墊板）中心一致。打開試驗機，當上壓板（或上墊板）與試件接近或剛接觸時，調整球座，使得接觸面均衡受壓。抗壓試驗應連續而均勻地加荷，加荷速度應為每秒鐘0.25kN～1.5kN（砂漿強度不大于5MPa時，宜取下限，砂漿強度大于5MPa時，宜取上限），當試件接近破壞而開始迅速變形時，停止調整試驗機油門，直至試件破壞，然后記錄破壞荷載。

③砂漿試塊抗壓強度由式(1)計算：

式中：

fm,cu—砂漿立方體抗壓強度，單位MPa；

Nu一試件破壞荷載（N）；

A—試件承壓面積（mm2）；

K—換算系數，取1.35；

2.4 計算規則

①應以試驗結果三個試件測值的算術平均值，作為該組試件的砂漿立方體抗壓強度平均值；

②當三個測值的最大值或最小值中有一個與中間值的差值超過中間值的15%時，應把最大值及最小值一并舍去，取中間值作為該組試件的抗壓強度值；

③當三個測值中兩個測值與中間值的差值均超過中間值的15%時，該組試驗結果無效。

2.5 試驗數據

按照設計的配比要求，得到不同摻水量下砂漿立方體抗壓強度如表1～表6。

摻水量5%預拌砂漿抗壓強度 表1

摻水量10%預拌砂漿抗壓強度 表2

摻水量15%預拌砂漿抗壓強度 表3

摻水量20%預拌砂漿抗壓強度 表4

摻水量30%預拌砂漿抗壓強度 表5

不同摻水量預拌砂漿抗壓強度變化 表6

3 試驗結果與分析

3.1 不同摻水量對預拌砂漿強度的影響

根據表6所示繪制不同摻水量預拌砂漿強度柱狀如圖2。

圖2 不同摻水量預拌砂漿強度柱狀圖

如圖2所示，在摻水量為10%時，預拌砂漿抗壓強度達到峰值，15%摻水量下預拌砂漿立方體抗壓強度銳減，隨著摻水量逐漸增加，預拌砂漿抗壓強度會產生較大幅度的降低。

3.2 分析現場產生不合格因素

現場加水量控制設備不夠精確，無法按照設計標準準確計量加水量。另外現場管理不夠，由現場施工工人拌和粉料和水，施工和易性得到較大改善，忽略了設計配比。

4 結語

摻水量是影響預拌砂漿立方體抗壓強度重要因素，本文通過五組不同摻水量條件下試驗，分析了預拌砂漿立方體抗壓強度變化規律。得出某施工現場預拌砂漿立方體抗壓強度不合格主要原因是沒有嚴格按照設計配合比，摻水量較大，從而導致多組預拌砂漿立方體抗壓強度不合格。本文意在指導施工現場加強配比管理，提高工程質量。