水泥–粉煤灰–煤渣–吹填粉细砂混合料强度试验研究

乔楠夫

（南阳师范学院，河南 南阳 473061）

0 引言

细砂混合料的配置过程，所有的材料从认知上来看都不可过量添加，同时只有采用的配置方法以及混合模式都得到了科学跟踪时，才可以说这类细砂混合料的处理工作方法以及施工要求中，都必须要能够通过混合料的强度试验工作，之后让所获得的结果符合工程项目的具体构造要求，并全面防范可能存在的各类施工质量问题。

1 水泥-粉煤灰-煤渣-吹填粉细砂混合料特征

在混合料的配置过程中，针对混合料的配置要点，需要采用多个参数对所获得的混合料进行操作，防范造成严重的影响，并对吹填砂进行处理。从外观上来看，通常会呈现出灰色，而粒径为0.5～0.25mm 区间时，吹填粉细砂质量分数为0.35%；粒径处于0.25～0.075mm 区间时，质量分数为93.6%。而在粒径小于0.075mm 的情况下，质量分数约占6%。对于所有的吹填砂，颗粒粒径整体上的分布较为均匀，为级配过程中的不良砂，其中含泥量为6.4%，内摩擦角为28.8°，粘聚力为7.5kPa。根据《建筑地基基础设计规范》中对这类材料的分类，这类吹填砂属于细砂材料，通常不能将其作为混凝土的骨料，所以如果要能够把材料硬度体现在粘土的配置过程，必须要能够在其中加入其他类型的材料。

2 水泥-粉煤灰-煤渣-吹填粉细砂混合料强度试验

2.1 原材料选择工作

在原材料的选择过程中，针对骨料通常会选取施工现场附近的地表吹填砂，对于胶凝剂取32.5 号的普通硅酸盐水泥，另外在施工过程中，加入了专用的粉煤灰和煤渣，从而充分利用材料中的火山灰进行深度的反应[1]。该过程一方面可以实现各类固体废弃物的二次加工利用，另一方面也可以充分节约建筑材料的制作成本，另外在混合料的强度方面也可以得到保障。对于粉煤灰的颜色，通常会呈现出灰色和灰黑色状态，总体上呈现出粉末状颗粒的粒径较为细小，粒径通常在小于0.075mm 的状态下，占比量为15%，煤渣的颜色从整体上表现为灰色，需要通过2mm 的筛子进行处理。

2.2 试验方案设定工作

在试验方案的设定过程中，需要直接按照水泥、粉煤灰、煤渣的含量进行试验，要按照这类因素对于所有的材料处理方法，要进行科学的分析。在本文的研究过程中，将水泥的掺入量配置为8%、12%、16%和20%，粉煤灰的加入比例分别为5%、10%、15%和20%，对于煤渣的加入量分别配置为5%、10%、15%和20%。在后续的各类参数的调整过程中，这类参数的处理中要进行处理，同时另外两组参数保持不变，以此为指标进行选择，并取得设计表，各类因素的水平正交试验设计表如下：

表一 三个因素的政教试验设计表

2.3 试验设备选用工作

在试验过程中，必须要能够对施工设备进行科学的选择，根据正交试验表，把不同的材料按照不同的比例进行配合，并最终制作成混合料，同时针对混合料，要按照处理方法处理，制作出的成品为40×40×40mm 的水泥立方体，对取得的样本进行振捣处理且成型，同时养护环境的温度为20±1℃，湿度要大于95%，放在标准养护箱内处理[2]。在养护时间24h 之后，出在标准的养护箱内进一步处理，一直到指定的处理工作时间为7 天、14 天和28天时，进行无侧限抗压强度试验。

2.4 试验参数记录工作

在试验参数的记录过程中，一方面是针对所有材料配制过程中的相关参数记录，另一方面是在检测过程中，让取得的参数精准记录，并对该方案进行调整。在配置过程中，其中所加入的所有原材料的总量以及类型，以及材料的比例参数进行整理。对后项工作中，主要是在专业的无侧限试验中，在处理过程中了解所有材料，分析完全凝固之后的强度参数，尤其是对第7 天、14 天和28 天所获得的数据结果，必须要能够由专业的人员进行检查和分析，防范由于针对这类参数的管理精度不足，从而出现参数记录方面的问题。

2.5 相关参数调整工作

在相关参数的调整过程中，必须就能够全面按照该设施的处理工作含义和处理工作要求，实现对所有的参数进行专业化的协调和整合，之后根据所有的信息处理工作预案和处理工作方法，对所有的参数做出进一步的协调和整理。此外针对所有参数的后续调整过程，无论是对所有参数的使用工作标准还是所有参数的精准化的记录，都必须根据所有参数的使用方法、使用原则和配置工作质量进行整理，之后所有的参数都必须要能够得到科学精准的分析，唯有如此才可让当前所获得的各类管理工作参数，从运行能力上、运行性能上和运行标准上来看，具有良好的实用价值。

3 水泥-粉煤灰-煤渣-吹填粉细砂混合料强度分析

3.1 结果分析

在专业化材料的配置过程中，必须要能够在标准养护箱内经过养护，在到达规定的工作时间段之后，对其进行无侧限抗压强度试验，同时在处理过程中，整体上分成了不同的配置参数，因此最终可以得到16 组的实验。从中可以发现，无论是对于水泥的加入还是在其他材料的投入中，其中两个参数不变而只有一个参数发生变化时，那么最终所取得的结果中，各类材料的抗压参数都会发生一定情况下的变化，并且从整体上来看，水泥的增量提高时，最终所获得的参数在抗压强度上都会进行提升，在水泥的投入量不变以及煤渣的加入量不变时，粉煤灰的加入量在本文研究的比例范围内提升时，则该材料的抗压强度也会提升。在水泥含量和粉煤灰的含量未发生变化时，而同时煤渣的含量提升，那么所有获得的材料也会表现在抗压强度的提升[3]。因此可以说，如果对其他两项参数进行了控制，且某一个参数的进行逐渐性的提升时，那么最终所获得的相关材料抗压强度都会发生变化，具体表现为该参数逐渐提高。

3.2 试验分析

在试验分析过程中，要针对试验的正交处理结果进行极差分析，对取得的实验结果进行探讨与分析，通过该方法可以全面消除在材料配置中，从直观层面以及数据层面上展现出的一些过于直观性的信息，同时针对各类材料的加入总量以及具体处理方案做出进一步的协调和整理。在具体的处理过程中，针对各类材料的试验结果影响参数，可以分配为4 个等级，第一个等级为显著影响，第二个等级为显著影响，第三个等级为一定影响，第四个等级为微小影响，可以分别分析在第7 天、14 天和28 天时，水泥的水化作用使得混合材料的强度、稳定性得到的提高。从实际取得的结果上来看，该过程中水化反应会让混合料的强度发生提升，同时水泥材料对混合料的强度影响为高度显著影响；粉煤灰材料在第7 天时，混合料的强度影响极小，14 天时产生了一定影响，28 天时产生了显著影响；对于煤渣材料，在第7 天和第14 天时只造成了微小影响，但是在第28 天时，对混合料的强度产生了一定程度上的提升，但是具体的影响指标较小，可以说对于材料的强度值具有一定程度上的影响。

3.3 固化机制

在固化机制中，需要全面分析混合料的配置步骤和相关材料，并研究该过程中所产生的实际固定参数，之后对材料参数进行进一步地协调，主要的分析项目如下：

3.3.1 水泥固化机制

水泥固化机制的发生过程中，首先会发生水化反应，之后的各类熟料矿物，主要具有硅酸二钙、硅酸三钙和铝酸三钙、铁铝酸四钙以及其他的各类物质，在放置过程中会发生化学反应，新生成的产物会溶于水，并且把更多的生成物所反应生成的水泥颗粒，直接渗透到整个反应体系之内，从而形成水泥浆体。而随着时间推移，水泥浆体会逐渐失去可塑性，该过程称为混合料的凝结过程，之后材料的强度随着反应的提升而逐渐提高，水泥浆体进入到了硬化周期。水泥的凝结硬化通常会作为凝结与硬化的工作基础，而硬化后的处理中，这两项工作同期落实，就构成了水泥的凝结硬化周期。此外在专门性的反应过程中，生成的水泥浆体会直接被包裹在吹填砂的颗粒表面结构，同时填充在砂颗粒的空隙之内，在水泥的凝结和固化过程中，该材料也可以进一步凝结，形成高强度的结构。

3.3.2 粉煤灰和煤渣固化机制

粉煤灰和煤渣的反应高度相似，主要成分都为二氧化硅和三氧化二铝，其主要的固化机制为粉煤灰和火山灰进行反应，以促进水化反应，同时水泥的水化生成物质为氢氧化钙，能够和粉煤灰和煤渣中的各类物质进行反应，其中煤渣中的各类化学键可以被氢氧根离子打断，之后与之反应[4-5]。

该过程中，可以在整个混合料的固化过程中发挥主要作用，另外在粉煤灰和煤渣的初期处理过程中，这类材料活性较弱，导致其性质几乎无法体现，同时粉煤灰的颗粒细小，在参加水化反应的作用下，粉煤灰可以生成新的物质，并且填充在吹填砂颗粒的周边空隙，让参与反应的粉煤灰也可以直接填充，并且紧密核和材料的设施进行设定。此外这类材料处于缓慢激发状态，从取得的反应结果上来看，这类材料的配置过程中，可以在一定程度上提高相关材料的投入量和混合参数。此外所有材料的加入量不可过分增加，以防范在后续的相关制作过程和体系构造过程中，由于材料配置的不合理出现问题。

4 结论

综上所述，水泥-粉煤灰-煤渣-吹填粉细砂混合料的配置过程中，必须要能够实现对各类材料加入量的合理控制与处理，之后针对这类材料的本身处理工作原则和处理工作方法进行专门的协调，且针对最终取得的结果方面，要取得专业化的结果。此外在材料处理过程和处理工作方案设定中并对其进行整理，从而使得所获得的结果质量提高。