为改善混凝土性能、配置低水泥量的绿色环保混凝土,越来越多的矿物掺合料被用来替代部分水泥。沸石粉由天然沸石经粉磨后制得,是一种以SiO2和AlO23为主的天然矿物,能与Ca(OH)2反应生成水化硅酸钙等一系列水化产物,是一种活性比较高的矿物掺合料,且沸石在我国储量巨大,用此来替代水泥应用于混凝土生产是切实可行的。部分学者表示沸石粉能使水泥石中孔细化,降低总孔隙率,提高混凝土强度;也有学者认为虽然掺入沸石粉降低了水泥强度;但沸石粉适量取代水泥可以有效预防混凝土碱硅酸反应;且沸石粉适量掺入对混凝土的早龄期抗裂性、干燥收缩、流动性和粘性均有较好的影响;一些学者也研究了砂的比重、粗细对其混凝土的性能影响,砂子越细,砂率越大,都有利于提高混凝土抗压强度。
经过试验可知,W/B、C/S一定时,扩展度、流速随沸石粉掺量的增加先增大后减小,在5%时达到最大值。这是因为沸石粉颗粒小,少量加入时,填充了水泥颗粒间的空隙,增大了胶凝材料的密实性,砂浆的内部结构改变,用于填充内部空隙的需水量减少,用于提供砂浆流动性的水相对增多;当沸石粉大量加入时,因沸石粉自身比表面积较大,对流动性的增加起到抑制作用。W/B、沸石粉一定时,扩展度、流速随C/S增大而增大,流速的变化幅度比扩展度变化幅度大,这是因为大C/S,表示单位体积砂浆含砂量少,浆体相对多,流动性增强。
水膜厚度、浆膜厚度计算结果载于图6。结果表明,相同W/B、C/S下,水膜厚度随沸石粉掺量的增大呈曲线变化,固相材料总表面积随沸石粉掺量的增大而增大,浆膜厚度随沸石粉掺量的增大无明显变化;相同沸石粉掺量、W/B下,C/S的适当增大能提高砂浆的水膜厚度、固相材料总表面积以及浆膜厚度。沸石粉的掺入改变了固相材料的填充密度及固体颗粒总表面积,结合式(1~4)揭示了水膜厚度变化是受固相材料填充密度和固体颗粒总表面积相互制约的结果,浆膜厚度是砂填充密度和砂总表面积相互制约的结果。
水膜厚度、浆膜厚度共同对砂浆流动性影响示于图8。回归分析结果表明,水膜厚度与浆膜厚度双变量共同决定了不同。C/S。情况下所有砂浆的流动性.。水膜厚度、浆膜厚度为砂浆流速、扩展度的根本控制因素。沸石粉的掺入和。C/S。的调整对砂浆流动性的影响实质上均是通过改变砂浆水膜厚度和浆膜厚度而产生影响。