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含砂率对新拌灌浆料流动性的影响
时间: 2016/6/24 浏览次数: 409
砂率是指细集料含量占集料总量的百分数。大量研究表明，砂率对新拌灌浆料坍落度的影响有极大值的变化。在新拌灌浆料中，集料作为固体粒子，它具有一定的空隙率，水泥浆作为液体，它填充集料的空隙并在集料颗粒表面形成水泥浆膜。在水灰比不变的时候，液体的粘度是不变的，新拌灌浆料的流动性取决于水泥浆膜层的厚度。当水泥浆体积率固定时，空隙率越大，用于填充空隙的水泥浆量相同，用于形成膜层的水泥浆数量也相同，显然，集料的表面积越大，所形成的水泥浆膜层也就越薄。砂的颗粒比粗集料颗粒小的多，因此，在一定范围内，它可以填充在粗集料的空隙中，使集料的堆积密度提高，集料的空隙率减少。但当砂的数量超过一定程度后，粗集料的空隙已经被填满，不能再容纳砂的进入。在这种情况下，继续增加砂的含量，集料的空隙率开始回升。砂的另一个特点是比表面积比粗集料大得多，因此，随着砂率的增加，集料的比表面积显著增加。
当砂率较小时，砂的填充作用是主要的，增加砂的含量集料的比表面积增加不大。因此，随着砂率的增加，水泥浆膜层增厚，新拌灌浆料的流动性提高。当砂率超过一定值后，砂的填充作用丧失，集料的空隙率反而随着砂率的增加而增加。同时，砂的增加使集料的表面积增加。由于这两个作用，砂率的增加使得水泥浆膜层变薄，新拌灌浆料的流动性降低。
对于砂率对新拌灌浆料的流动性的影响，也可以用流变学的理论来解释。在这里，可以将砂浆看成是液体，粗集料看成是固体粒子。在水泥和水的用量不变的条件下，砂率的变化将引起两个方面的变化：一是砂的增加使得液体数量增加，固体粒子数量减少，从前面的分析可知，固体粒子数量减少将导致屈服应力值减小。二是砂的增加将引起液体粘度增加。当砂的含量较小时，液体粘度较小。
从流变学方程看，前一项数值较大，占主导地位，而后一项数值较小，处于次要地位。因此，砂率的增加使得新拌灌浆料流动性增加。随着砂的含量不断增加，前一项逐步减小，后一项逐步增大。当砂的含量较大时，后一项数值较大。占主导地位，而前一项数值较小，处于次要地位。因此，砂率的增加使得新拌灌浆料流动性降低。
最佳砂率与粗集料的堆积状态、砂的颗粒级配及水泥用量有关。粗集料的孔隙率越大，空隙中所能容纳的砂的数量也就越多，因而最佳砂率也越大。在级配较好的情况下，粗集料最大粒径越大，空隙率越低。因而，最佳砂率将越小。
较粗的砂比表面积较小，无论是从对集料表面积的影响来说，还是从对液体粘度的影响来看，都较小。因此，最佳砂率较大些，反之，对集料的表面积和液体粘度都会产生较大的影响。因此含砂率对新拌灌浆料流动性，最佳砂率则较小些。
