矽灰是在金屬廠冶煉矽鐵合金或金屬矽時從煙塵中收集的一種飛灰，作為一種工業固廢，若不能合理地收集并加以利用，将對環境造成極大污染。聚合物水泥防水砂漿（簡稱JF防水砂漿）是一種剛柔結合的新型無機防水材料，該材料不僅擁有無機材料的強度和耐久性，還因添加了聚合物乳液兼具了良好的抗裂和抗滲性能，已被廣泛應用于國内外的建築防水工程中。在此，将矽灰作為摻合料部分取代石英砂制備JF防水砂漿，利用矽灰的火山灰活性及微填充效應來提升防水砂漿的性能，為矽灰的應用開辟一條新的途徑。

恒定總粉料與乳液的質量比為4∶1，恒定水泥與石英砂的質量配比為1∶3，即水泥用量為總粉料的1/4，并保持水泥用量不變，通過添加矽灰來取代部分石英砂，研究矽灰摻量對JF防水砂漿性能的影響，矽灰添加比例分别為石英砂用量的3%、6%、9%、12%、15%和18%。

苯丙乳液、矽灰、水泥的主要性能指标分别如表1—3所示。

表1 苯丙乳液的主要性能指标

表2 矽灰的主要性能指标

表3 水泥的主要性能指标

01

矽灰摻量對JF防水砂漿力學性能的影響

通過添加不同比例的矽灰，研究矽灰摻量對JF防水砂漿力學性能的影響。可以發現，JF防水砂漿的抗壓強度及抗折強度随矽灰摻量的增加呈現出相似的變化趨勢，均先增大後減小。當矽灰摻量為12%時，抗壓強度達到最大，為34.2 MPa，較空白組增加了14.8%；當矽灰摻量為15%時，抗折強度達到最大，較空白組增加了9.8%。而當矽灰摻量繼續增加時，JS防水砂漿的抗壓強度及抗折強度均呈現衰減趨勢。

圖1 矽灰摻量對JF防水砂漿力學性能的影響

02

矽灰摻量對JF防水砂漿幹燥收縮率的影響

通過添加不同比例的矽灰，研究矽灰摻量對JF防水砂漿幹燥收縮率的影響。可以發現，随着矽灰摻量的增加，JF防水砂漿的幹燥收縮率不斷增大，而幹燥收縮率的增大将嚴重影響砂漿的抗裂性能，所以矽灰的摻量需控制在合理範圍内，并不是越多越好。從圖2的曲線斜率還可以看出，随着矽灰摻量的增加，幹燥收縮率增大的趨勢逐漸減緩，這是由于矽灰摻量越大，矽灰的微填充效應越強，堵塞了砂漿内部的孔隙，使内部水分的遷移速率降低，從而減緩了砂漿的幹縮速度。

圖2 矽灰摻量對JF防水砂漿幹燥收縮率的影響

03

矽灰摻量對JF防水砂漿抗滲性能的影響

通過添加不同比例的矽灰，研究矽灰摻量對JF防水砂漿抗滲性能的影響。可以發現，随着矽灰摻量的增加，JF防水砂漿的抗滲壓力不斷增大，當矽灰摻量為15%時，抗滲壓力達到最大值（2.0 MPa），較空白組砂漿有顯著提升（增加了66.7%）；當摻量超過15%時，抗滲壓力趨于穩定。矽灰的摻入能顯著提升JF防水砂漿的抗滲性能，但矽灰的不斷摻入無法一直提升砂漿的抗滲性能，當摻量超過15%後，抗滲壓力基本保持恒定不變。同時，因還需兼顧矽灰對砂漿幹燥收縮率的影響，故其摻量也不宜過大，需控制在合理範圍内。

圖3 矽灰摻量對JF防水砂漿抗滲性能的影響

04

小結啦

01

JF防水砂漿的抗壓強度及抗折強度随矽灰摻量的增加呈現出相似的變化趨勢，均先增大後減小。當矽灰摻量為12%時，抗壓強度達到最大，較空白組增加了14.8%；當矽灰摻量為15%時，抗折強度達到最大，較空白組增加了9.8%。而當矽灰摻量繼續增加時，抗壓強度及抗折強度均呈現衰減趨勢。

02

随着矽灰摻量的增加，JF防水砂漿的幹燥收縮率不斷增大，嚴重影響砂漿的抗裂性能，所以矽灰的摻量需控制在合理範圍内，并不是越多越好。

03

矽灰的摻入能明顯地改善JF防水砂漿的抗滲能力，且當矽灰摻量為15%時，抗滲壓力達到最大值，較空白組有顯著提升；而當其摻量超過15%後，抗滲壓力趨于穩定。

綜上所述，矽灰作為一種摻合料應用于JF防水砂漿中，确實能有效地改善砂漿的力學性能和抗滲壓力，但矽灰摻量須控制在合理範圍内，摻量過大将影響砂漿的幹燥收縮率和抗裂性能。

本文來源于《中國建築防水》雜志社

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