砂率对碱激发混凝土性能的影响及最佳值

本试验中的胶凝材料为矿渣、粉煤灰及锂渣，激发剂是模数为1.0的水玻璃溶液。固定胶凝材料用量为410 kg/m3，水溶液（包括激发剂）和胶凝材料的比例为0.45，砂率变化范围30%～44%。不同砂率对碱激发混凝土流动性的影响见图7-3所示。同时，混凝土工作性的好坏必然又会影响到混凝土的力学性能，因此，砂率在影响混凝土工作性的同时，对混凝土的强度也产生了影响，为了对比说明，将砂率对碱激发混凝土抗压强度的影响试验结果也列于图7-3。

要获得一个工作性能良好的混凝土拌合物，砂浆必须能够完全包裹于粗骨料的表面，并填充粗骨料之间的空隙，同时还应有一定的富余。当砂率较小时，砂浆量不足以完全包裹粗骨料的表面并填充骨料间的空隙，使混凝土的和易性较差，密实性降低，从而导致混凝土的强度也降低；但当砂率过大时，在水泥用量相同时，骨料表面的水泥浆量变得相对较少，骨料颗粒之间的黏结力下降，此时混凝土拌合物和易性差，同时也造成混凝土的强度降低，总之，砂率的大小对混凝土的工作性和强度都有较大的影响。

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图7-3　砂率对碱激发混凝土坍落度和抗压强度的影响［1］

由图7-3可知，在胶凝材料用量一定的情况下，坍落度和砂率之间的关系不是简单的线性关系，而是先随着砂率的增加而增加，达到某一个值后，又随砂率的增加而减小，说明存在着最佳的砂率值，这和硅酸盐水泥混凝土中砂率的影响规律较一致。本试验中，最佳砂率值为36%。分析抗压强度结果可知，砂率对混凝土强度的影响存在同样的变化趋势，即也存在最佳砂率值。通常，在满足和易性的前提下，应尽量选择较小的砂率，这样既可以节约水泥用量，又能获得理想的工作性。