岩性对机制砂性能及其胶砂性能的影响研究

2020-02-27林岩

江西建材 2020年1期

林岩

中铁二十四局集团福州铁建工程质量检测有限公司，福建福州 350000

1 前言

细骨料是混凝土重要组成材料，细骨料的物理及力学性能极大的影响着铁路工程高性能混凝土的拌合物性能、力学性能、耐久性能。若用于铁路高性能混凝土，应选用级配合理、质地坚固、吸水率低和空隙率小的洁净天然河砂［2］或母材检验合格、经专门机组生产的机制砂。

随着福平、福厦、衢宁及兴泉等铁路项目陆续开建，福建地区河砂资源异常紧缺，开采限制越发严格，同时福建地区多山区，交通不便利，铁路项目建设材料运输困难，因此使用就地就近取材的机制砂代替天然河砂势必成为铁路工程建设的一种趋势。机制砂相对河沙而言具有棱角，外形不规则，表面粗糙等特点。又由于采用母岩岩性的不同，例如花岗岩其主要成分是石英及长石，硬度较高，而凝灰岩有粗糙感，硬度略低等对混凝土及水泥胶砂性能也有不同的影响。为此本文以福州长乐市松下镇大祉村生产的熔结凝灰岩机制砂和宁德市周宁西坑生产的中粒花岗岩机制砂为研究对象，分析其矿物组成、在相同级配和粒形的条件下机制砂特性及对水泥胶砂性能的影响。

2 试验内容

2.1 原材料

2.1.1 水泥

试验用水泥为福建水泥股份有限公司（建福牌）产的P·0 42.5 级普通硅酸盐水泥，其主要性能指标见表1 和表2。

表1 水泥物理性能指标

表2 水泥化学性能指标

2.1.2 机制砂

（1）本试验采用熔结凝灰岩机制砂和中粒花岗岩机制砂，其母岩岩性主要矿物成分见表3：

表3 两种机制砂矿物组成

（2）两种岩性的机制砂利用国家新标准方孔砂石筛按表4 级配进行筛分和配制，配制后根据GB 14684-2011《建设用砂》［4］中第7.13.2 条及7.5.3 条的方法分别测试其压碎值和MB 值，测试结果见表5

表4 机制砂级配

表5 配制后机制砂的性能指标

2.1.3 聚羧酸高性能减水剂：试验使用厦门宏发先科新型建材有限公司出产的HPCA-600 型聚羧酸高性能减水剂（缓凝型），其主要性能指标见表6。

表6 外加剂性能指标

2.1.4 粉煤灰：试验采用福建省漳州中达集团有限公司（漳州后石电厂）生产的F 类Ⅱ级粉煤灰，其主要性能指标见表7。

表7 粉煤灰性能指标

2.1.5 试验用水：饮用水。

2.1.6 设定基准胶砂配合比用砂：标准砂。

2.2 配置机制砂胶砂配合比：根据GB/T 18736-2017《高强高性能混凝土用矿物外加剂》［5］及 GB/T 2419-2005《水泥胶砂流动度测定方法》［6］，测定不同岩性的机制砂的胶砂性能，通过调整减水剂用量，保证胶砂流动度达到设定的基准胶砂配合比（见表8）下的流动度（255±5）mm 范围。机制砂胶砂配合比见表9。