由无机纳米材料、有机高分子材料等多种外加剂制备了一种新型悬浮稳定剂,通过单因素试验研究了该悬浮稳定剂对水泥基自流平砂浆的工作性、强度、收缩性能、稳定性的影响,并得到了最佳掺量。此外,还对比了悬浮稳定剂和纤维素醚在自流平砂浆中的使用效果。结果表明:所制备的悬浮稳定剂可以取代纤维素醚,降低了自流平砂浆的用水量敏感度,提高了自流平砂浆的后期强度,硬化后收缩率稳定,减小了开裂风险,使用效果比纤维素醚更优。

以铝酸盐水泥为主要胶凝材料,掺入脱硫石膏浆液和普通硅酸盐水泥,制备了地面用水泥基自流平砂浆,通过宏观性能测试(强度、耐磨性和尺寸变化率)和XRD分析,研究了脱硫石膏浆液对水泥基自流平砂浆性能的影响。结果表明:当铝酸盐水泥掺量为30.3%~36.9%、脱硫石膏浆液掺量为18%~28%、普通硅酸盐水泥掺量为5.3%~6.0%、河砂掺量为35%~39%时,制备的水泥基自流平砂浆具有强度高、耐磨性好和收缩率低的特点;脱硫石膏浆液能促进基体中早期AFt的生成,保证后期AFt的生成量,从而提高脱硫石膏浆液水泥基自流平砂浆的强度。

选择4.75~1.18 mm、1.18~0.3 mm及0.3 mm以下三个级配的再生细骨料,采用Fuller法、K法和i法进行三级配再生细骨料的组成设计,研究了不同级配组成的再生细骨料对自流平砂浆强度的影响规律。结果表明,三种不同粒径的再生细骨料, Fuller法获得的级配组成中小颗粒较多,K法得到的级配组成中小颗粒较少;而三种方法得到的最佳级配组成所对应的砂浆强度中,Fuller法的抗压强度和抗折强度均最小,i法的强度最高,且在抗压强度与K法相近的同时表现出更高的抗折强度。最终认为,i法适合本实验再生细骨料的级配组成设计。

以流动度为控制指标,讨论了纤维素醚掺量和分子量变化对脱硫石膏基自流平砂浆性能的影响,测试了纤维素醚对脱硫石膏水化热的影响规律。试验结果表明,纤维素醚掺量和分子量的增加,显著增大了砂浆的黏度和保水性,同时,凝结时间延长,力学性能呈下降趋势,相较而言,分子量的增加对砂浆宏观性能的影响小于掺量的变化。在相同流动度时,纤维素醚掺量增加导致的用水量增加和体积密度的下降是砂浆力学性能下降的主要原因。

研究了固硫灰细度和掺量对水泥基自流平砂浆性能的影响。研究发现固硫灰细度越细，砂浆1d、3d、28d抗折和抗压强度越高，收缩则先减小后增大。掺加粉磨后固硫灰砂浆的收缩均较掺原灰砂浆的收缩小。随着固硫灰掺量增大，水泥基自流平砂浆的1d和3d强度先增大后减小，28d强度呈减小趋势，收缩随着固硫灰掺量增大而减小。固硫灰取代硅酸盐水泥的40％-60％时，砂浆的强度和收缩性较好，取代率为50％时性能最佳。