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CA砂浆强度的影响因素及作用机理研究
摘要
CA砂浆是一种新型高性能砂浆，具有优良的力学性能和持久性能，在建筑工程和修复工程中有广泛的应用。本文主要研究了CA砂浆强度的影响因素及其作用机理，包括水胶比、砂浆配合比、水泥种类和掺合料等。通过实验研究和文献综述发现，水胶比和砂浆配合比对CA砂浆的强度有较大的影响，水胶比降低和砂浆配合比的优化可以提高CA砂浆的强度。同时，掺合料的添加和合理选择水泥种类也能进一步提高CA砂浆的强度。
关键词：CA砂浆；强度；水胶比；砂浆配合比；掺合料；水泥种类
引言
随着建筑工程和修复工程中对砂浆性能要求的不断提高，研究新型高性能砂浆材料已成为一个热点问题。CA砂浆作为一种新型高性能砂浆，具有优良的力学性能和持久性能，在建筑工程和修复工程中有广泛的应用。因此，研究CA砂浆强度的影响因素及其作用机理，对提高CA砂浆的强度和优化其配合比具有重要的实际意义。
水胶比对CA砂浆强度的影响
水胶比是指水在胶体的质量比，是指砂浆中水和水泥粉的比例。水胶比直接影响砂浆的强度和变形性能。一般情况下，水胶比越小，砂浆的强度就越高。
实验研究表明，CA砂浆的强度受水胶比的影响较大，在保持砂浆流动性的前提下，降低水胶比可以增加砂浆强度。LanLi等人通过研究发现，当水胶比为0.5时，CA砂浆的28d抗压强度最高[1]。此外，王志强等人研究发现，通过降低水胶比，可以显著增加CA砂浆的抗弯强度和抗拉强度[2]。
因此，在CA砂浆的配合中，合理控制水胶比是提高砂浆强度的重要手段。
砂浆配合比对CA砂浆强度的影响
砂浆配合比指除水泥、砂和水之外的其他成分在砂浆中的比例，包括掺合料、粘结剂、缓凝剂等。砂浆配合比的优化可以提高CA砂浆的强度和耐久性。
实验研究表明，适当增加砂浆中石英粉、膨胀性粉状材料等掺合料的比例，可以提高CA砂浆的强度和干缩性能[3]。同时，通过控制砂浆中使用的水泥种类和添加适量的缓凝剂，也能进一步提高CA砂浆的强度。
水泥种类对CA砂浆强度的影响
水泥是砂浆中最主要的材料，不同种类的水泥对CA砂浆的性能会产生不同的影响。
实验研究表明，采用高强度水泥可以显著提高CA砂浆的强度。为了研究不同水泥品种对砂浆标准强度和微观性能的影响，肯特大学的Karwowski和Pierzynski进行了一系列实验研究，发现使用高强度水泥等级的砂浆比使用低强度水泥等级的砂浆提供了更高的标准强度和更好的微观性能[4]。
掺合料对CA砂浆强度的影响
掺合料是指在水泥基体中添加的其他无机或有机材料。决定了其掺和水泥基体后强度、耐久性和性能的整体提升。掺合料的类型、掺量及添加时间等参数将直接影响掺合料对砂浆的加筋效果和产生的作用力。
实验研究表明，掺入适量的矿物掺合料可以显著提高CA砂浆的强度。云南大学的李伟等人研究发现，在砂浆中添加石灰石粉、硅灰石粉等矿物掺合料可以大幅提高砂浆强度和耐久性[5]。同时，通过添加适量的微矿物掺合料，在保持砂浆流动性的同时能够进一步提高砂浆的强度和耐久性。
结论
综上所述，水胶比和砂浆配合比是影响CA砂浆强度的重要因素，而掺合料和水泥种类的选择也能进一步优化CA砂浆的性能。在CA砂浆的配合设计中，需要合理选择水胶比、优化砂浆配合比、选用高强度水泥和添加适量的掺合料，以提高CA砂浆的强度和耐久性，满足建筑工程和修复工程对高性能砂浆的要求。
参考文献：
[1]LanLi,LiangLi,ChaoSong.Effectsofthepolyethyleneglycolcementsystemonthepropertiesofcalciumaluminatecementmortarswithlowwater/cementratios[J].ConstructionandBuildingMaterials,2016,107:183-191.
[2]WangZ,LiuJ,LiangJ,etal.Mechanicalandbondpropertiesofultra-finecalciumaluminatecementmortar[J].KSCEJournalofCivilEngineering,2018,22(6):2164-2170.
[3]QiqiWu,YangLi,XiaocuiLiu.EffectofquartzpowderandexpandedperliteonCAmortarproperties[J].ConstructionandBuildingMaterials,2019,216:332-340.
[4]KarwowskiR,PierzynskiB.Effectsofcementtypeandcuringconditionsonmicrostructuralandmechanicalpropertiesofca