浅析沙漠砂混凝土力学性能的影响因素

2017-04-10宁孙帅田科张圆圆

四川水泥 2017年8期

关键词：粉煤灰沙漠力学性能

刘宁孙帅田科张圆圆

（1宁夏大学土木与水利工程学院； 2宁夏中测计量测试检验院（有限公司），宁夏银川 750021）

浅析沙漠砂混凝土力学性能的影响因素

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（1宁夏大学土木与水利工程学院； 2宁夏中测计量测试检验院（有限公司），宁夏银川 750021）

本文围绕沙漠砂混凝土展开了相关探究，在前人对沙漠砂混凝土性能研究的基础上，从沙漠砂替代率和粉煤灰掺量两个影响因素入手分析、归纳、总结其对沙漠砂混凝土力学性能的影响，介绍了沙漠砂混凝土的研究现状，并对需要进一步研究的问题进行了展望。

沙漠砂混凝土；力学性能；沙漠砂替代率；粉煤灰掺量

0 引言

混凝土作为目前工业与民用建筑中最常用的建筑材料之一。随着我国改革开放和社会主义现代化建设全面深入，我国工业化和城市化进程不断加快，为了满足人们生产生活需求，各类建筑工程如工业厂房、民用建筑、商业中心等如雨后春笋般拔地而起。使我国混凝土需求量越来越大，据统计我国混凝土用量已接近世界的60%。

砂是混凝土最重要原材料之一，随着混凝土需求量增多，砂消耗量巨大。我国拥有丰富的特细砂资源，而且在内蒙、陕西、宁夏等地区的储量还很大，研发、使用沙漠砂混凝土对于发挥地区优势、发展当地经济、实现可持续发展具有深远的意义。而且，沙漠砂混凝土及高强沙漠砂混凝土工程性能研究已有所成就，且已用于个别工程。

近些年，鉴于沙漠砂混凝土应用的广阔前景，国内外许多有关研究者都对沙漠砂混凝土抱有极大的热情并一直在做相关研究[1-3]，在沙漠砂混凝土性能影响因素及改善方面成果颇多；而在力学性能指标方面，也主要集中在抗压强度和动弹模量。本文为了更好的简述沙漠砂混凝土力学性能，笔者在整理国内外有关沙漠砂混凝土的研究成果的基础上，分析、总结了沙漠砂替代率和粉煤灰掺量两因素对沙漠砂混凝土力学性能的影响规律，希望为沙漠砂混凝土在今后的工程应用中提供指导和借鉴。

1 沙漠砂对沙漠砂混凝土力学性能的影响规律

由于沙漠砂属于超细砂，目前我国尚无其应用标准，所以在沙漠地区作为工程用砂来使用它亦就缺乏国家法定依据。张国学通过对腾格里沙漠砂和毛乌素沙地砂的化学组成及物理性质进行测定后，进行了用沙漠砂配置砂浆和混凝土的试验研究。试验发现：在抹面砂浆和一般土木工程中的混凝土制配过程中可将腾格里沙漠砂和毛乌素沙地砂作细骨料使用。

在沙漠砂替代率对沙漠砂普通混凝土力学性能的影响方面，刘海峰等[4]在其之前做的正交试验基础上，设计了沙漠砂替代率为变量的单一素试验，进一步研究了漠砂替代率对混凝土28d抗压强度和劈裂拉伸强度的影响规律。试验研究表明: 沙漠砂混凝土抗压强度和劈裂拉伸强度随着沙漠砂替代率增加先增大后减小，沙漠砂混凝土抗压强度和劈裂拉伸强度均在沙漠砂替代率为20%时达到最大值。

在沙漠砂替代率对沙漠砂高强混凝土力学性能的影响方面，杨维武［5］在其之前做的正交试验基础上，设计了沙漠砂替代率为单一变量的试验，进一步研究了不同沙漠砂替代率对高强混凝土抗压强度的影响规律。研究结果表明：配制高强混凝土使用沙漠砂代替中砂是可行的；随沙漠砂替代率增加抗压强度呈现先增大后减小的趋势，抗压强度在沙漠砂替代率为20%时达到最大值。

2 粉煤灰对沙漠砂混凝土力学性能的影响规律

粉煤灰作为混凝土掺合料，一则可以减少水泥用量，二则其能够均匀分散到水泥浆体中填充混凝土孔隙、提高混凝土密实度。大量研究表明：粉煤灰对提高混凝土的后期强度有利，还能起到减水和改善混凝土和易性的作用［6-7］，合理利用粉煤灰可以发挥良好的经济效益和社会效益。

在实际工程应用中，发现沙漠砂混凝土工作性较差。鉴于此，陈美美［8］通过正交试验，研究了沙漠砂替代率、粉煤灰掺量、水胶比和砂率对沙漠砂混凝土抗压强度和工作性的影响。综合考虑抗压强度和坍落度，确定最优配合比为：水胶比 0.40、砂率 32%、沙漠砂取代率 25%、粉煤灰掺量 15%。指出：细骨料使用腾格里沙漠砂并掺粉煤灰能够配制出抗压强度和工作性都满足要求的混凝土。