天津四海砼天商品混凝土有限公司 天津 301602
摘要：研究了炉底渣在干粉砂浆中的应用，利用炉底渣来代替一部分砂，通过试验研究炉底渣对不同干粉砂浆性能的影响。
关键词：固废炉底渣；干粉砂浆；应用
干粉砂浆也可以称之为干混砂浆、干拌砂浆、干砂浆和干粉料等等，主要指得是经过专业的生产厂家生产，利用干燥筛分进行处理的细骨料和无机胶结料、保水增稠材料、矿物掺合料以及添加剂等按照一定的比例，经过混合搅拌而成的一种颗粒状的或者是干粉形状的混合物。其不仅可以直接经由专用罐车运输施工场地，加水进行拌和后使用，也可以直接包装好，然后到施工场地进行拆包，然后加水进行拌和使用。但是目前来说，在施工现场所配制的砂浆，质量不稳定，强度无法达标。部分还因质量不达标进而引起开裂、渗透、空鼓和脱落等质量问题，严重影响到工程建设项目的最终质量。由于干粉砂浆主要通过工业化进行生产，通过严格控制原材料以及配合比设计，能够满足质量要求提升砂浆的质量水平。
1试验原材料
（1）水泥：试验选用的沧州临港金隅 P·O42.5 水泥。
（2）天然河砂。
（3）粉煤灰，天津海得润滋的Ⅱ级粉煤灰，其基本性能见表1。
表1 粉煤灰的基本性能
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（4）羟丙基甲基纤维素醚（HPMC）：本次试验采用的是羟丙基甲基纤维素醚，为白色粉状，产自河南天盛，粘度为100000MPa·s。它是一种添加量很低，但能显著改善湿砂浆的性能，并影响砂浆施工性能的主要添加剂。根据沧州临港金隅水泥有限公司水泥的性能要求，试验DMM10.0、DPM10.0、DSM15.0三组配合比，确定HPMC 的掺量为0.158‰。
（5）炉底渣：取天津海得润资电厂的炉底渣，细度模数1.5，含泥量1%，堆积密度 725kg/m3。本试验主要研究炉底渣代砂率为30%～40%时，对预拌砂浆施工性能和力学性能的影响。
（6）水：天津自来水厂的水。
2试验方法
砂浆配合比按照 JGJ /T98—2010《砌筑砂浆配合比设计规程》设计，并按照 JGJ/T 70—2009《建筑砂浆基本性能试验方法标准》的规定测试成型，并参照 GB/T25181—2010《预拌砂浆》与JGJ/T223—2010《预拌砂浆应用技术规程》执行。
3炉底渣对干拌砂浆性能的影响
在干拌砂浆中选择电厂的炉底渣来代替一部分的砂，其适量的掺量既保证了砂浆的基本性能，又降低了砂浆的经济成本。试验设计了4组不同掺量和一组空白试验进行对比，其中4组掺量分别代替了30.67%、33.03%、36.70%、39.58% 的砂量研究对干拌砂浆性能的影响。
3.1炉底渣对干拌砌筑砂浆性能的影响
炉底渣对DMM10.0干拌砌筑砂浆性能的影响。结果可知，在稠度为（70~80）mm的条件下，在干拌砌筑砂浆中添加炉底渣，对其保水性能和凝结时间的影响并不大，而且随着炉底渣掺量的增加，干拌砌筑砂浆的保水性能变化也不大，并且都在其保水率要求之内，但是凝结时间变长。因此，天津海得电厂的炉底渣可以代替一部分的砂来生产干拌砌筑砂浆，经对比，考虑其经济性确定，海得电厂的炉底渣掺量为砂量的39.58%为最佳掺量。
3.2炉底渣对干拌抹灰砂浆性能的影响
炉底渣对DPM10.0干拌砌筑砂浆性能的影响。结果可知：在稠度为（90~100）mm的条件下，在干拌抹灰砂浆中添加炉底渣，对其保水性能的影响并不大，使其凝结时间有明显的缩短，有些掺量的强度达到了要求，有些却没有，而且随着炉底渣掺量的增加，干拌抹灰砂浆的保水性能变化也不大，并且都在其保水率要求之内，但是凝结时间越来越短。因此，天津海得电厂的炉底渣可以代替一部分的砂来生产干拌抹灰砂浆，经对比，考虑其经济性确定，砂量的33.03%的掺量最佳。
3.3 炉底渣对干拌地面砂浆性能的影响
炉底渣对DSM15.0干拌砌筑砂浆性能的影响。结果可知：在稠度为（40~50）mm的条件下，在干拌地面砂浆中添加炉底渣，对其保水凝结时间性能的影响并不大，而且随着炉底渣掺量的增加，干拌地面砂浆的凝结时间变化也不大，并且其凝结时间、保水率均在要求之内。各种炉底渣掺量下的7d强度均没空白试验的强度高，而且28d强度也不够高。经对比，考虑其经济性确定，海得电厂的炉底渣以砂量的36.70%掺入到干拌地面砂浆中为最佳掺量。
3.4炉底渣对干拌砂浆保水性能的影响
炉底渣对干拌砌筑砂浆、干拌抹灰砂浆和干拌地而砂浆保水性能的影响。将炉底渣应用于干拌砂浆中来替代一部分的砂，在保证）其保水性的前提下，从保水率角度来看，干拌砌筑砂浆、干拌抹灰砂浆和干拌地而砂浆均以砂量的36.70%的炉底渣来代替砂为最优掺量。
3.5炉底渣对干拌地而砂浆凝结时间的影响
炉底渣同样会影响到干拌砌筑砂浆的凝结时间。具体来说，将干拌砂浆之中的部分砂材料替换为炉底渣，在保水性达标的基础上，对其凝结时间进行判定。结果可知：当选用了39.58%的炉底渣来替换之前的砂材料的时候，能够确保干拌砌筑砂浆的凝结时间保持最佳。而改用26.70%的炉底渣来对之前的砂进行替换，能够确保干拌抹灰砂浆和干拌地面砂浆获取最佳的凝结时间。
3.6炉底渣对干拌地面砂浆抗压强度的影响
炉底渣对于干拌砌筑砂浆等的抗压强度的具体影响。同样将之前混合料之中的部分砂替换为炉底渣。当其保水性达标的基础上，对其抗压强度进行判定。结果可知：当掺入39.58%的炉底渣的时候，干拌砌筑砂浆和干拌地面砂浆的抗压强度为最佳，而掺入33.03%的陆地渣的时候，干拌抹灰砂浆的抗压强度处于最佳状态中。
总之，在干拌砂浆中，在标准稠度的条件下，通过实验，综合炉底渣掺量对干拌砂浆的保水率、抗压强度和凝结时间这三方面的影响，结合其经济效益，质量要求，确定以砂量的36.07%-39.58%的炉底渣代替砂为可控掺量，本文只是对炉底渣在代替天然河砂的砂浆进行了基本试验，后期实际应用中还需进行更深一步的研究。
参考文献：
[1]肖琴.H公司干粉砂浆生产系统改进策略研究[D].华南理工大学，2019.
[2]顾杰.盾构掘进同步注浆用抗剪切干粉砂浆施工质量控制[J].建筑科技，2018，2（05）：13-14+19.