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1、1绪论1.1干粉砂浆的发展现状1.1.1干粉砂浆的应用与发展建筑砂浆广泛用于砌筑、粉刷、地面找平等工程领域，目前我国建筑砂浆年需12~15亿吨[1]。传统砂浆一般都在施工现场拌制，砂浆抗渗性差、收缩值大，是粉刷开裂、起壳、渗漏等建筑质量通病发生的薄弱环节[2]。同时，现场非准确计量配制砂浆不可避免地造成资源浪费和环境污染。另外，随着人们生活水平的提高，现场拌制砂浆也无法满足品种多样的需求。因此，为保证建筑工程质量得到全面控制，商品砂浆得以诞生，按产品形式可分为预拌砂浆和干粉砂浆两类。干粉砂浆又称为干混砂浆，是商品砂浆中的一种，它是由专业生产厂家

2、生产的、经干燥筛分处理的细集料与无机增稠材料、矿物掺合料和外加剂按一定比例混合而成的一种颗粒状或粉状混合物，用袋装或散装的形式运到建筑工地，加水拌和后就可直接使用的建筑砂浆[3]。干粉砂浆，相较现场拌制的传统砂浆，无论从节约投资、提高工程质量，还是减少环境污染和施工现场占有量等方面都具有优越性，必将成为建筑砂浆的发展方向。1.1.2干粉砂浆目前存在的问题我国从20世纪80年代就开始研究引进干粉砂浆技术，进入21世纪以来，干粉砂浆已经进入一个飞速发展的时期，并且已形成一定的规模，但仍然存在着如下问题：⑴水泥用量大且能耗大水泥是建筑砂浆主要胶凝材料

3、，据统计我国约有25%-40%的水泥用于配制建筑砂浆[4]。生产硅酸盐水泥不仅要耗用大量的矿物资源和能源，每生产1吨水泥还将产生约1.2吨二氧化碳废气，导致严重的环境污染[5]。⑵干粉砂浆成本较高干粉砂浆的集料需要经过干燥筛分处理，保水增稠剂多为纤维素醚类有机外加剂，其价格较传统石灰膏等要高很多；另外干粉砂浆需要用一定工艺设备混合和生产，设备投资较大。因此成本较高是影响干粉砂浆推广应用的最大阻力之一[6]。⑶水泥和保水型外加剂的使用存在着浪费在工程应用中通常在砂浆中加入纤维素醚类外加剂可使得砂浆的保水性能得到改善，但也会在砂浆中产生引气效果，降

4、低砂浆的强度；然而为了提高砂浆的强度，往往又需加大水泥用量，纯水泥砂浆保水性能较差，为此又通过掺入纤维素醚来改善砂浆的保水性能，由此便产生了一个恶性循环，导致纤维素醚和水泥的用量均过多，存在浪费现象。1.1.3辅助胶凝材料在干粉砂浆中的应用现状随着工业时代快速发展的脚步，工业生产过程产生的固体废弃物也与日俱增，固体废弃物的堆放不仅占用耕地面积，还会造成大量的环境污染。近年来，在干粉砂浆领域中，利用工业废渣作为辅助胶凝材料的应用研究引起了人们的重视[7]。固体废弃物在干粉砂浆中作为辅助胶凝材料可以利用其替代部分水泥，减少水泥用量，既减轻水泥工业对

5、环境的污染，又可有效地循环再利用固体废弃物。此外，性能优越的辅助胶凝材料掺入到砂浆中还可以改善砂浆性能。因此，研究辅助胶凝材料在砂浆的应用意义重大。⑴粉煤灰在干粉砂浆中的应用粉煤灰是从煤粉烟道气体中收集的粉末，由大量的球状玻璃珠和少量的莫来石、石英等结晶物质组成，其主要成份为SiO2、Al2O3和Fe2O3，有的还含有比较高的CaO，即高钙粉煤灰。我国是一个产煤大国，煤产量居世界第一位[8]，有着丰富的粉煤灰资源。粉煤灰作为一种火山灰性材料，一方面由于其胶凝性可以替代部分水泥；另一方面对砂浆的工作性能和耐久性能有一定的助益[9]。因此粉煤灰在干

6、粉砂浆中的应用研究受到了人们的普遍关注。东南大学的夏艺等[10]通过对掺砂浆保水增稠剂的建筑干粉砂浆中粉煤灰不同掺量进行了研究。研究结果表明：在抹灰砂浆中掺用特定的粉煤灰都有一个最佳掺量。在干粉抹灰砂浆中加入了保水增稠剂以后，当粉煤灰掺量为20%时，砂浆的各项性能指标均能达到最优。李会艳[11]等认为大掺量的粉煤灰对砂浆的早期、后期强度都有一定的影响，且对抗压强度的影响程度略大于对抗折强度的影响；适当的粉煤灰掺量对砂浆强度的影响较小，有利于减少水泥用量，改善砂浆的流动性。⑵矿渣微粉在干粉砂浆中的应用粒化高炉矿渣磨细后的细粉称为矿渣微粉，主要化学

7、成分为SiO2、CaO和Al2O3，经水淬急冷后的矿渣，其中玻璃体含量高达80%以上多，使得矿粉具有较好的水硬活性。一般来说，矿渣磨得越细活性越高[12]。另外，我国每年高炉矿渣排量有1500万吨，将大宗工业废渣转化成为高附加值的磨细矿渣产品用于建筑材料中，符合环境保护和可持续发展的战略要求。刘轶翔等[13]认为矿渣适合的掺量为40%左右，在该掺量下，矿渣水泥砂浆的强度与流动度都达到最大。郭建，孙启华[14]研究了矿粉与水泥复合胶凝体系的新拌砂浆的性能、力学性能以及抗裂性能；与纯水泥砂浆相比，复合胶凝体系的标准稠度用水量和凝结时间有所上升；硬化

8、砂浆的早期强度偏低，但后期强度与前者持平，抗裂性能提高。矿渣的物理性能和掺量对砂浆的性能也具有一定的影响。杭美艳、赵根田[15]研究了磨细矿渣的比表面