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论机制砂对混凝土功能的影响

公布日期:2019-09-12   阅读次数:

论机制砂对混凝土功能的影响

刘国章

 

随着我国建立项目日积月累,混凝土的用量越来越大,对砂的需求也越来越大。而与此同时,我国自然河砂资源越来匮乏,价钱也越来越高。受此影响,笔者于15年开端运用石屑。因石屑外表比拟粗糙,有锋利棱角,针片状颗粒较多,含有少量的石粉和大于2.5mm的颗粒,即中间大两头小,单用石屑的混凝土和易性十分差,须复合运用一局部自然砂以调解砂子级配来到达满意混凝土任务性的要求。

面临自然砂价钱不时下跌带来的本钱压力,在资源无限和情况维护的双重要素下,用机制砂作为细集料将是以后混疑土工程开展的次要偏向。于是经过少量的实验,颠末混凝土各项测试,在实验后果均能满意平凡混凝土设计规程的状况下,公司决议置办消费设置装备摆设本人消费机制砂。从刚开端时的不时调解,到现在波动的消费运营,对机制砂有了一些理解。现将一些运用心得记载上去,供偕行参考。

机制砂俗称人工砂,岩石经除土开采、机器破裂、筛分而成的,公称粒径小于5mm的岩石颗粒,但不包罗软质、风化的颗粒。由于各地机制砂的料源、消费设置装备摆设和工艺不尽相反,招致消费出的机制砂在化学身分、颗粒外形、外表构造、颗粒级配以及石粉含量等功能方面与自然河砂都大不相反。

本单元运用的机制砂是开采碎石后,经筛分大于5mm的颗粒二次破裂筛分制成,分为小于5mm且大于2.5mm的粗颗粒和小于2.5mm的细颗粒,经实验调解级配后细度模数在2.8~3.0之间,亚甲蓝0.5~0.7,石粉含量15%。详细筛分数据见表1。

表1 砂的筛分数据


 

经实验,机制砂的各项目标均契合JGJ52—2006《平凡混凝土用砂、石质量及查验办法规范》和JGJ/T241—2011《人工砂混凝土使用技能标准》。

1、机制砂对混凝土任务性的影响

相较于自然河砂而言,机制砂是由岩石破裂而成,其颗粒外表粗糙、多棱角,且颗粒级配较差,大于2.36mm和小于0.15mm的颗粒较多,而0.3~1.18mm之间的颗粒较少。配制混凝土时,致使混凝土和易性差,不易施工,拌杂时需求更多的浆体资料来包裹与添补。在不掺自然砂来调解颗粒级配的状况下,可加大机制砂的用量,进步砂率来改进混凝土的和易性。石粉含量是影响坍落度的紧张目标,石粉含量太低(小于5%)时,混凝土的和易性、保水性较差。当石粉含量控制在10%~15%时,可进步少许或不加大胶凝资料用量,配制出来的混凝土和易性等各项目标也能满意施工要求。对混凝土强度的影响不是很大,和易性也很好。机制砂混凝土的和易性与细骨料(砂)的级配和细度模数有关。同时,也扳连到用水量、胶材用量、砂率等参数,还需求依据工程部位停止区别看待。普通以为,细度模数以控制在2.8~3.2之间为佳。若细度模数太大,则粗颗粒太多,级配分歧理,使混凝土的和易性变差,固然掺入粉煤灰可以补偿上述缺陷,但本钱也会相应进步,经济上分歧理;若细度模数太小,则小于0.075mm的细粉过多,需水量增大,混凝土强度低落,水泥用量添加。表2为混凝土的任务功能检测后果。

表2 混凝土任务功能


 

按机制砂的特点停止混凝土配比设计,经过公道应用机制砂中的石粉,调解机制砂的砂率,可以配制出和易性很好、合适泵送的机制砂混凝土。

2、机制砂对混凝土的用水量和外加剂的影响

在水胶比相反的条件下,机制砂混凝土坍落度要小于河砂混凝土。由于机制砂自身具有裂隙、清闲及孔洞,外表粗糙棱角多,比外表积大,且含有10%左右的石粉,吸附了更多的水,坍落度减小。相反条件下,配制相反坍落度的混凝土,机制砂比自然河砂需水量添加10~20kg/m³,偶然可高达25kg以上。但正是由于机制砂外表粗糙,粘结力大于河砂,即便水胶比进步0.03%~0.05%,强度也不会低于河砂配制的混凝土。

因机制砂配制的混凝土需水量大,发起运用减水剂肯定要优选一等品,而且减水率大于25%的减水剂。外加剂应选用减水率高、坍落度丧失小,过量引气,能分明改进或进步历久性且质量波动的产物。外加剂与水泥之间应有精良的相容性。比方聚羧酸减水剂。现在,聚羧酸减水剂是配制机制砂混凝土最好的选择,因其减水率高,用于混凝土中混凝土的坍落度丧失小,并能进步混凝土的强度及历久性,减水率普通都能到达25%以上,能大幅低落机制砂混凝土的用水量,进步混凝土的坍落度。表3为混凝土任务功能与用水量的干系。

表3 坍落度和用水量的干系


 

在运用时也要留意以下事变:减水剂的浓度以及搅拌工夫。减水剂浓度要适中,不克不及太小,不然在搅拌时混凝土不易拌匀;实践用水量和外加剂偏大,在抵达现场后会有坍落度返大、离析或许泌水的景象。颠末少量搅拌消费,发明掺量在2.5%~2.8%时较为适宜。别的搅拌工夫也不克不及太短,因机制砂混凝土石粉大、胶材多,搅拌工夫应较自然砂混凝土得当延伸,详细延伸工夫依据强度品级而定,让搅拌机将混凝土充沛搅拌平均。

别的也要留意缓凝剂和保塑剂的用量。机制砂配制的混凝土保塑缓凝身分用量要比自然砂配制的保塑缓凝身分超过跨过20%~30%,坍落度丧失也较自然砂配制的混凝土大。但是缓凝组分加多了会影响混凝土的固结工夫以及强度,在实践消费中要多做实验,找到合适本人的保塑缓凝组分最佳用量。不要因而发生不用要的质量纠纷。

3、机制砂对混凝土强度的影响

前文说过,机制砂混凝土的水胶比和用水量较自然砂混凝土的水胶比和用水量都有所添加,但是强度却不会低落反而还会有所进步。这是由于机制砂外表粗糙、多棱角且锋利,粘结力宏大于河砂。别的,机制砂中少量的石粉添补了骨料清闲,使混凝土外部愈加密实,这也契合混凝土越密实,强度越高的实际。关于混凝土强度来说,也有一个最佳石粉含量,介于10%~20%之间。超越这个值,混凝土抗压强度便会低落。也便是说,惯例的石粉含量(5%~20%)不会对混凝土的抗压强度发生倒霉影响。在实践运用进程中,强度低于C25品级的贫混凝土用石粉大于15%的机制砂反而对混凝土的和易性和粘聚性有利,强度有所添加。大于即是C25小于C45品级的混凝土石粉含量,石粉含量宜控制在10%~15%之间,过低则混凝土和易性欠好,容易泌水,过高则混凝土粘聚性添加,泵送和施工困难。

机制砂中含有5%~20%的石粉,宜作为改进平凡中低强度特殊是泵送中低强度机制砂混凝土和易性的手腕,配制的混凝土强度品级越低,其活动性越大,机制砂石粉含量宜控制越高。

机制砂中石粉含量在5%~20%之间,平凡混凝土及高强度泵送混凝土均可接纳机制砂配制,在严厉控制原资料质量和严厉依照共同比施工的条件下,配制的机制砂混凝土可以包管混凝土的和易性、活动性、可泵性、强度等功能。

颠末数据统计和比对,机制砂混凝土的强度要比自然砂和混淆砂的强度都要高,详细约莫为:3d约进步30%左右,7d约进步20%左右,28d约进步10%左右,60d和90d也有差别水平的进步。机制砂混凝土晚期强度控制,在实践消费中3d约为规范抗压值的60%~70%,7d约为规范抗压值的85%~100%,28d在120%~135%之间。见表4。

表4 混凝土抗压强度到达规范值  %


 

混凝土晚期强度的进步并不影响混凝土功能,相反还能到达工程施工速率快,过早拆模带来的一些毛病。

4、机制砂对混凝土历久性的影响

由于原材种类和质量的差别,应对机制砂混凝土做历久性实验,如安宁性和抗渗﹑抗冻的实验。笔者接纳净浆试饼﹑胶砂胶条和混凝土试块相联合,对机制砂混凝土做了相干实验。实验后果均能满意平凡混凝土有关要求。详细见表5。

表5 历久功能检测后果


 

以上实验均颠末滚水沸煮,沸煮实验工夫不低于100小时,浸泡工夫长达10个月,均无发明比照试样有分明差别。

由于少量的石粉添补,使得混凝土的致密性进一步进步。混凝土越密实,抗渗抗冻性越好。有研讨者以为机制砂中的石粉只是惰性添补料,固然不具有活性,但进步了混凝土的密实性,加强了水泥石与骨料界面粘结;而有人则以为石灰岩(次要身分为CaCO3)石粉是具有活性的。石粉能减速C3S的水化,并与C3A、C4AF反响天生结晶水化物,能改进水泥石的孔隙构造,因而抗渗功能失掉进步。关于机制砂混凝土的抗冻融历久性还缺乏零碎的研讨。综合已有的实验后果可以发明,机制砂在肯定水平上改进了混凝土的任务功能,具有肯定的微集料添补结果,从而改进了混凝土的孔隙构造,添加了混凝土的密实度。实验后果标明,机制砂与自然砂配制的混凝土一样具有良好的抗渗功能。同时实验还标明,机制砂配制出的混凝土在抗冻性、抗渗性、抗氯离子浸透、抗硫酸盐腐蚀及抗碳化功能方面都优于自然砂混凝土。

5、结语

走可继续开展路途,建立绿色生态情况,是我辈建立砼人为此斗争的目的。随着国度根本建立的不时深化和情况资源维护的日益增强,天然资源已不克不及满意工程的需求,机制砂的应用和推行是势在必行。在本文只是对机制砂的特点和机制砂对混凝土拌杂物功能的影响,以及硬化后混凝土的力学功能,历久性等作了引见,随着机制砂使用的不时推行,会对机制砂的优缺陷进一步看法,会有更片面更威望的使用规范出台。

泉源:《商品混凝​土》

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中国砂石协会

2019年09月12日