尾矿砂替代部分砂对普通干粉砂浆性能的影响

夏如茜

摘    要：砂是城市建设中比较基础且常用的建筑材料，应用到普通干粉砂浆中的砂大多是天然河砂，然而天然河砂资源有限，而且由于过度开采砂石，已给生态环境造成一定危害，因而我们需要寻找其他砂来代替天然河砂石，将尾矿砂掺入普通干粉砂浆，这就是我们找寻的新途径。

关键词：尾矿砂;干粉砂浆;性能

1  引言

由于天然河砂资源有限而且过度开采会给河道安全带来隐患，因而我们寻找出尾矿砂替代部分砂制作普通干粉砂浆，既可以减少对天然河砂的开采保护环境，还能降低普通干粉砂浆的材料成本，有利于经济效益的实现。然而将尾矿砂掺入普通干粉砂浆中来替代部分砂，这对干粉砂浆的性能有何影响还是需要进一步论证和深入研究的，下文将通过实验来对尾矿替代部分对干粉砂浆性能的影响进行详细研究。

2  尾矿砂替代部分砂对普通干粉砂浆性能实验材料

尾矿砂替代部分砂对普通干粉砂浆性能实验材料有这些：

2.1  水泥

本实验用水泥选择P.O42.5水泥。

2.2  砂

砂包括天然河砂和尾矿砂两种材料。天然河砂和尾矿砂技术参数对比是这样的：①细度指数：天然河砂为2.4，尾矿砂为1.7;②堆积密度：天然河砂为1420kg/m3，尾矿砂为1025kg/m3;③表观密度：天然河砂2640kg/m3，尾矿砂为2610kg/m3;④尾矿砂MB值为1.2g/m3;⑤含泥/石粉量：天然河砂含泥量为3%，尾矿砂石粉含量为7.3%。

2.3  添加剂

尾矿砂替代部分砂对普通干粉砂浆性能实验添加剂为纤维素醚，首先应在保证灰砂比例为1：（3.01-3.12），其次在这个灰砂比例的基础上加入砂浆量0.238‰的纤维素醚。

3  尾矿砂替代部分砂对普通干粉砂浆性能实验设计和过程

3.1  实验设计

（1）实验设计要求。尾矿砂替代部分砂对普通干粉砂浆性能影响实验设计要求主要有这几点：①对实验的尾矿砂应进行检测，确认尾矿砂材料合格后方可用于实验;②在砂浆性能要求的范围内，尽可能掺入更多量的尾矿砂;③实验前，先对各项实验材料进行试验。

（2）实验设计。尾矿砂替代部分砂对普通干粉砂浆性能实验设计了不同尾矿砂掺量的几组实验，即30%、40%、50%、60%掺量的情况下干粉砌筑、抹面以及干粉地面砂浆性能的研究，通过这几组数据对比进而分析尾矿砂替代部分砂对普通干粉砂浆的性能影响。

3.2  实验过程

将各种实验材料按照相关技术规范标准和本实验的要求进行配比，之后在依據实验设计分别按照尾矿砂代替砂量30%、40%、50%、60%对三种普通干粉砂浆性能进行测试。

4  尾矿砂替代部分砂对普通干粉砂浆性能影响实验结果

通过分组实验获得干粉砂浆粘稠度数据如下：干粉砌筑砂浆为80±10mm;干粉抹灰砂浆为100±10mm;干粉地面砂浆为45±10mm。

4.1  对普通干粉砂浆保水性能的影响

（1）对普通干粉砂浆保水性能并无负面影响。在三种普通干粉砂浆中掺入尾矿砂，对普通干粉砂浆保水性能影响并无明显差异，而且，改变尾矿砂的掺入比例也不会对普通干粉砂浆保水性能造成什么影响，随着尾矿砂掺入比例的增加，普通干粉砂浆的保水性仍然在建设要求范围内。

（2）提升普通干粉砂浆保水性能。由于尾矿砂中含有一定比例的石粉，因而将尾矿砂替代部分砂应用于普通干粉砂浆时，尾矿砂中的石粉可以提升普通砂浆的和易性，一定程度还能提高普通干粉砂浆的粘稠度和聚合性。从尾矿砂替代部分砂对普通干粉砂浆性能影响实验可知，尾矿砂替代砂量为50%时，砌筑、抹灰以及干粉地面的普通干粉砂浆保湿性能相对较好，尾矿砂替代部分砂对普通干粉砂浆保水性能影响如下图（图1）所示[1]。

4.2  对普通干粉砂浆凝结时间影响

结合尾矿砂替代部分砂对普通干粉砂浆实验设计，从三方面分析：①普通干粉砌筑砂浆：将尾矿砂掺入普通干粉砌筑砂浆，对干粉砂浆凝结时间影响较小，其中尾矿砂掺入量为50%时，普通干粉砌筑砂浆凝结时间最短，尾矿砂掺入量为60%时凝结普通干粉砌筑砂浆凝结时间最长;②普通干粉抹灰砂浆：尾矿砂的掺入量由30%向60%提高，尾矿砂替代部分砂的普通干粉抹灰砂浆凝结时间也在逐渐缩短;③普通干粉地面砂浆：尾矿砂替代部分砂对普通干粉地面砂浆凝结影响与普通干粉抹灰砂浆类似，都是随着尾矿砂掺入量的提高，普通干粉地面砂浆的凝结时间逐渐缩短，尾矿砂掺入量达到60%时，其干粉地面砂浆凝结时间最短。

4.3  对普通干粉砂浆强度影响

尾矿砂替代部分砂对普通干粉砂浆强度影响表现在这几个方面：①尾矿砂具有坚硬、表面不光滑且棱角多的特点，将其掺入普通干粉砂浆有助于提高水泥和砂石连接强度;②尾矿砂中的石粉能与水泥发生反应提升普通干粉砂浆的强度;③尾矿砂细度模数小，随着尾矿砂掺入量不断提高，会导致普通干粉砂浆中细骨料含量超量，造成配比失衡，影响普通干粉砂浆和易性以及密实度。因而，尾矿砂的掺入量并不是越多越好，结合下图我们可知，尾矿砂掺入量40%时，砂浆强度符合相关技术规范要求，超过40%的尾矿砂掺入量就会降低砂浆强度，导致砂浆强度不符合应用规范。

5  结论

通过上述尾矿砂替代部分砂对普通干粉砂浆性能影响实验以及对实验结果分析，可得出以下结论：①30%、40%、50%、60%不同尾矿砂掺入量对普通干粉砂浆保水性均无负面影响，掺入尾矿砂的普通干粉砂浆保水性能仍然符合相关技术要求，普通干粉砌筑砂浆、干粉抹灰砂浆以及干粉地面砂浆三种普通干粉砂浆保水性能皆为最优;②30%、40%、50%、60%不同尾矿砂掺入量对普通干粉砂浆凝结时间均无负面影响，四种尾矿砂掺入量下，干粉砌筑砂浆、干粉抹灰砂浆以及干粉地面砂浆的凝结时间均在技术要求范围内，当尾矿砂掺入量为50%时，干粉砌筑砂浆凝结时间最短，当尾矿砂掺入量为60%时，干粉抹灰砂浆和干粉地面砂浆凝集时间最短;③30%、40%、50%、60%不同尾矿砂掺入量对普通干粉砂浆强度影响存在明显差异，随着尾矿砂掺入量的增加，当尾矿砂掺入量达到50%、60%时，干粉砌筑砂浆、干粉抹灰砂浆、干粉地面砂浆强度皆不佳，甚至没有达到技术要求，尾矿砂掺入量达到40%时干粉砌筑砂浆和干粉抹灰砂浆强度最好，尾矿砂掺入量达到30%时，干粉地面砂浆强度最好。

参考文献：

[1] 杨晓辉.关于机制砂中石粉与混凝土抗渗性能探析[J].居业，2015（4）：23～24.