浅谈机制砂含泥量质量控制

何勇君 秦贵

摘要：本文结合贵州厦蓉高速公路的施工，主要介绍了通过机制砂含泥量与亚甲蓝消耗量的关系曲线判断机制砂含泥量的探索和研究，对机制砂在实际应用中的持续性研究和探索有着重大的技术经济意义，推广和应用的价值很大。

关键词：机制砂；含泥量；MB值

1 工程概况

贵州厦蓉高速公路位于贵州黔东南地区，是砂少石多的山区高速公路，所在的流域严重缺乏优质河砂，这一现况导致了目前工程用砂均为机制砂居多，为保证混凝土的施工质量，我们通过大量的试验，严格控制机制砂的含泥量，并通过合理的施工控制，满足了桥梁工程质量，取得了较好的效果。

2 机制砂特点

含粉量大是机制砂不同于天然砂的一个重要特点，应将机制砂的含粉量和天然砂的含泥量区分开。天然砂的含泥量是指粒径小于0.075mm，具有粘性的粘粒组成，塑性指数较大，与水泥水化后的结晶石不具有结合作用。所以天然砂含泥量的大小直接影响混凝土强度的形成。而机制砂的含粉量是小于0.075mm的磨细的岩石粉末，惰性的岩石粉末不能与水泥发生水化反应，但其与水泥结晶石能很好的结合，在内部结构中起到微集料的填充效应。通过对不同含粉量的机制砂配制不同标号混凝土，发现当含粉量不超过20%的时候，对混凝土的凝结时间，强度发展等都无不良影响，而且在增加混凝土拌和物的和易性，可泵性、强度等方面有较好表现。

但是在机制砂的实际加工过程中，因各种因素，机制砂中总会掺入泥土，而这又是目测和传统含泥量试验不能区分的，而亚甲蓝MB值是确定细集料、细粉、矿粉中是否存在膨胀性粘土矿物并确定其含量的整体指标。由于亚甲蓝试验只能对石粉进行定性而无法就石粉中的含泥量进行定量，导致在实际是施工中各方意见不一。为了解决之一问题，我们通过了大量的试验，将亚甲蓝消耗量与机制砂中石粉含泥量的关系通过关系曲线的方式表现出来，并通过关系曲线合理，真实的评价机制砂中的石粉含泥量是否合格。

3 室内试验

亚甲蓝试验时，由于粘土矿物具有极大的比表面，很容易吸附亚甲蓝染料，亚甲蓝MB值表示用染料的单分子层覆盖其试样粘土部分的总表面积所需的染料量。而细集料中的石粉的比表面相对要小得多（1㎡/g～3㎡/g），且并不吸收任何可见数量的染料。

我们分别准备通过0.016mm的纯泥粉和纯石粉，并制备成泥粉占石粉比例为1.0%，1.5%，2.0%，2.5%，3.0%，3.5%，4.0%，4.5%，5.0%，6.0%，8.0%，10.0%，15.0%，20.0%，，30.0%，40.0%的样品一式十份备用。

对这十份试样按照《建设用砂》（GB/T 14684-2011）中的7.5.3.2进行亚甲蓝MB值的测定试验，但每次加入亚甲蓝溶液为1mL，反复试验后，十次滴定结果取平均值详见表1：

从石粉含泥量和亚甲蓝消耗量的滴定结果我们绘制了含泥量和亚甲蓝消耗量关系图（见图1），并得出了小于0.16mm石粉含泥量与亚甲蓝消耗量的回归方程。我们可以看出，含泥量与亚甲蓝消耗量呈线性关系，且相关性密切。

我们以同样方法制备了含泥量为1.9%，2.2%，3.8%，4.9%，12.0%，17.0%，25.0%的机制砂样品，采用GB/T 14684-2011中的7.5.3.2方法进行试验，得出了亚甲蓝消耗量，并与含泥量和亚甲蓝消耗量关系图查表结果进行了对比，数据详见表2。

从表2我们可以看出，含泥量为1.9%，2.2%，4.9%与查关系图所得的含泥量存在一定差距，这与我们在标准曲线试验中采用的每次添加1mL的亚甲蓝溶液，而在常规试验中添加的为5mL或2mL有关。总体来说，实际含泥量与查关系图所得的含泥量是基本吻合的。

4工地实际应用

我们从工地中取回干法生產的和水洗法生产的两种机制砂，进行了相关试验，试验数据详见表3。

从上表我们可以看出，两种机制砂通过筛分，得出小于0.16mm含量分别为23.6%和10.6%。通过试验，得出亚甲蓝消耗量分别为37mL和25mL，通过关系图，我们可以得出小于0.16mm石粉含泥量分别为8.7%和2.9%，换算成机制砂含泥量则为2.0%和0.3%。虽然在规范中并无明确规定机制砂的含泥量技术要求，但是就我们所取的这两种机制砂的含泥量而言，均满足《公路桥涵施工技师规范》（JTG/T F50-2011）中对Ⅰ类天然砂含泥量的要求，同时，这两种机制砂的MB值均小于1.4，两种机制砂的石粉含量亚甲蓝试验判定为合格。这就是说明，这两种机制砂我们适用于工程中是可以放心的。

5 结束语

机制砂含泥量的大小一直是工程建设中各方最为关心的焦点问题，我们通过大量的试验和数据分析，得出了本标段所使用的机制砂的含泥量与亚甲蓝消耗量的关系曲线，通过项目的现场施工情况表明，采用小于0.16mm机制砂含泥量与亚甲蓝消耗量关系曲线确定机制砂含泥量是完全能够满足混凝土的施工要求，并实现了由定性向定量上的突破，使石粉在混凝土中得到很好的应用，是机制砂更容易获得推广应用。