集料含泥对混凝土性能的影响研究综述

尹寿生 刘雯

摘要：混凝土中泥的存在可能会对聚羧酸减水剂产生吸附，降低使用效果。本文分析了泥的来源，并综述了泥对混凝土工作性能、力学性能以及耐久性等的影响，认为降低泥对混凝土性能的影响要控制原材料质量，并积极研究新的阻泥技术。

关键词：聚羧酸减水剂;集料;泥;混凝土性能

前言

聚羧酸减水剂减水率高、强度发展好、混凝土耐久性优良，是现代高性能混凝土必不可少的组分，由于自身分子结构的原因，聚羧酸对混凝土原材料要求较传统萘系和脂肪族等高效减水剂更为严格。当前砂石集料紧缺和商品混凝土的不规范生产使得混凝土中泥的带人较以往更加容易。由于泥粉中的黏土呈现的矿物层间结构对聚羧酸减水剂形成吸附，造成混凝土工作性能的降低，从而对混凝土结构强度和耐久性造成不良影响。本文对混凝土集料含泥特点进行分析，对混凝土性能进行综述，以期为相关技术人员提供参考。

1集料含泥的特点

国家环保政策的趋严，高品质骨料的生产成本大幅增加，而混凝土作为我国最大宗的建筑结构材料，随着国家基础设施建设的深入，对砂石需求持续增加，供需矛盾造成低品质集料充斥市场，这些集料往往含粉含泥量较高，成分也有所不同。王智等人的研究认为集料的泥主要由高岭土、伊利土和蒙脱土组成，并分析了三种不同的黏土的分子结构，目前由于泥组分的测试技术相对不成熟，具体泥中的组分也无法准确判定，一般认为泥是三种黏土矿物的混合物。

粘土吸水易膨胀，同时水分散失后也会造成收缩，含泥量高的混凝土更易产生混凝土结构安定性不良的问题。业内通常用膨胀容来评定粘土的膨胀性能，经过测试，高岭土的膨胀容远大于伊利土和蒙脱土。

2泥对掺聚羧酸减水剂工作性能的影响

2.1工作性能

泥对聚羧酸减水剂的吸附机理目前存在较大争议，主要有竞争吸附和插层吸附两种观点。泥含量对聚羧酸减水剂的影响较为显著，学者也做了大量研究工作。蔡心映测试了砂中不同含泥量的水泥胶砂减水率，当含泥量超过5%时聚羧酸减水剂失去减水作用，经时损失也较大。程勋的研究发现集料中泥或泥块含量的增加使得混凝土初始坍落度和扩展度下降，同时经时工作性能降低，且含泥量超过一定范围，新拌混凝土失去流动性，聚羧酸减水剂失去应有的减水和保坍效果，随着混凝土强度等级提高，含泥量对掺聚羧酸减水剂混凝土性能影响越大。王军等同样认为当含泥量超过3%时，混凝土坍落度影响显著，当含泥量达到5%，混凝土干硬、无流动性，当泥含量10%时，混凝土拌和困难，失去混凝土应有的胶凝性和强度。唐盛轩对粘土矿物对聚羧酸减水剂的影响进行了分类，认为高岭土对混凝土影响大于伊利土和蒙脱土，应进行区别对待。

2.2力学性能

混凝土的力学性能是混凝土结构安全的重要指标，有关泥对混凝土力学性能的影响国内外学者做了大量卓有成效的工作。

王冠锋通过外掺法测试不同含泥量的混凝土抗压强度和抗弯强度，研究发现含泥量增加，混凝土力学性能降低较多，特别是当含泥量超过5%时，力学性能大幅下降。王应研究了泥对水泥砂浆抗压和抗折强度的影响，发现泥对水泥胶砂强度产生不利影响，其中蒙脱土的影响最为强烈。仇影研究了萘系高效减水剂和脂类、醚类聚羧酸减水剂对泥的敏感性，结果发现含泥量增加，醚类减水剂强度下降最为明显，萘系减水剂适应性相对较强，当含泥量小于4%时，萘系减水剂混凝土抗压强度明显较掺聚羧酸减水剂的混凝土抗压强度小，当含泥量大于7%时，其抗压强度又较掺聚羧酸系的混凝土强度大。

2.3耐久性

混凝土中含泥也会对混凝土的耐久性及体积稳定性造成不良的影响。许国林的研究表明，含泥量增加，掺聚羧酸减水剂混凝土的抗冻性、抗渗性能等均有明显下降，并对砂中含泥量进行限定2%，才能达到道路混凝土耐久性的要求。李进辉的研究发现含泥量增加，混凝土体积收缩变大，抗氯离子和抗裂能力下降，认为含泥量应控制在1%以内。廖公云等人重点针对含泥量对混凝土干缩特性进行监测，含泥量增加，干缩可能性增加，应控制在0%-1%以内。袁杰等人发现随着砂石中含泥量的增加，C60混凝土强度下降较明显，对氯离子扩散系数的影响较C30混凝土更为明显。

上述学者的研究报告均认为含泥粉对混凝土强度和耐久性不利，但对于控制混凝土中含泥量范围存在分歧，一方面可能所在地区泥的性质不同，存在物理化学上的差异，另一方面应对不同强度等级的混凝土进行区别对待，高强度等级的混凝土更应控制含泥量。

3结语

根据前文所述，集料含泥对混凝土性能会产生较大影响，控制混凝土的质量应从这两个方面着手，控制砂石集料泥的引入，更加关注机制砂MB值的波动，同时搅拌站废水应按照混凝土拌和用水规定进行重复使用;同時积极开展阻泥剂和阻泥减水母液的研发，亚硫酸盐和偏硅酸钠等应用于降低泥对聚羧酸减水剂的吸附。通过对原材料的重点把控和减水剂技术的更新创新，将泥对混凝土的影响最大程度的降低，推动聚羧酸减水剂的应用。