研究机制砂特性对混凝土和易性影响的试验

2020-06-01陆宗平

建材与装饰 2020年15期

陆宗平

（桂平市永固混凝土有限公司广西桂平 537226）

机制砂是指采用机械设备通过破碎与筛分加工出的粒径在4.75mm以内的颗粒，它与河砂完全不同，不同地区的机制砂，其技术性能可能完全不同。而且实践表明机制砂会对混凝土和易性带来很大的影响，为了使采用机制砂的混凝土的各项性能满足设计要求，有必要通过试验来确定影响规律，进而为混凝土的配制与施工提供参考依据。

1 原材料与方法

1.1 原材料

1.1.1 水泥

水泥标号为P.O.42.5R，主要物理性能指标如表1所示[1]。

表1 水泥主要物理性能指标

1.1.2 集料

（1）粗骨料：II类骨料，粒径在5～26mm范围内，连续级配，压碎值、针片状颗粒的含量与空隙率都满足要求。

（2）细骨料：各项技术指标都达到I类砂标准，在试验中所用所有机制砂都能满足II区砂的要求[2]。

1.1.3 外加剂

高效减水剂，要求减水率按30%控制。

1.2 方法

采用标准提出的方法试验拌和物各项性能。

2 结果与分析

通过对机制砂的筛分可以发现其石粉与粒径在0.15mm以内的颗粒实际含量有很大变化，这些组份是影响混凝土和易性的主要组份[3]。试验中共选择八组机制砂，设计了强度等级分别为C30与C60的混凝土，以此对石粉和粒径在0.15mm以内的颗粒实际含量对和易性造成的影响进行分析。

（1）对于C30混凝土，其配合比为：水泥：水：机制砂：碎石=370：163：882：1035，当石粉与粒径在0.15mm以内的颗粒实际含量分别为2.9%、9.2%时，混凝土细度模数为3.21，坍落度为140mm，和易性：黏聚性差，离析和泌水严重；当石粉与粒径在0.15mm以内的颗粒实际含量分别为3.7%、9.6%时，混凝土细度模数为3.10，坍落度为140mm，和易性：黏聚性差，离析和泌水现象均存在；当石粉与粒径在0.15mm以内的颗粒实际含量分别为4.8%、9.9%时，混凝土细度模数为2.90，坍落度为160mm，和易性：黏聚性一般，离析和泌水现象轻微；当石粉与粒径在0.15mm以内的颗粒实际含量分别为5.2%、9.8%时，混凝土细度模数为2.80，坍落度为170mm，和易性：黏聚性良好，无离析和泌水；当石粉与粒径在0.15mm以内的颗粒实际含量分别为5.5%、10.1%时，混凝土细度模数为2.85，坍落度为175mm，和易性：黏聚性良好，无离析和泌水；当石粉与粒径在0.15mm以内的颗粒实际含量分别为6.1%、13.8%时，混凝土细度模数为2.74，坍落度为185mm，和易性：黏聚性良好，无离析和泌水；当石粉与粒径在0.15mm以内的颗粒实际含量分别为7.0%、11.2%时，混凝土细度模数为2.71，坍落度为180mm，和易性：黏聚性良好，无离析和泌水；当石粉与粒径在0.15mm以内的颗粒实际含量分别为7.3%、15.5%时，混凝土细度模数为2.68，坍落度为185mm，和易性：黏聚性良好，无离析和泌水。

由以上结果可知，伴随石粉与粒径在0.15mm以内的颗粒实际含量不断增加，C30混凝土和易性变好，并且坍落度也能从140mm提高到185mm。C30混凝土属于低强度混凝土，因水泥用量相对较少，石粉可以弥补水泥，提高混凝土黏稠度，实现对黏聚性的有效改善。小颗粒有很大的比表面积，小颗粒表面能对自由水进行吸附，实现对保水性的有效改善。小颗粒和水泥与水相混合后将形成细砂浆，能润滑小粗骨料，降低摩擦力，使混凝土的流动性提高[4]。由于C30混凝土自身粉体材料相对较少，容易产生离析与泌水的现象，对此适当增加石粉与粒径在0.15mm以内的颗粒含量能在保证保水性的基础上提高其流动性[5]。

（2）对于C60混凝土，其配合比为：水泥：水：机制砂：碎石=517：155：622：1156，当石粉与粒径在0.15mm以内的颗粒实际含量分别为2.9%、9.2%时，混凝土细度模数为3.21，坍落度为180mm，和易性：黏聚性一般，离析和泌水现象轻微；当石粉与粒径在0.15mm以内的颗粒实际含量分别为3.7%、9.6%时，混凝土细度模数为3.10，坍落度为180mm，和易性：黏聚性一般，离析和泌水现象轻微；当石粉与粒径在0.15mm以内的颗粒实际含量分别为4.8%、9.9%时，混凝土细度模数为2.90，坍落度为175mm，和易性：黏聚性良好，无离析和泌水；当石粉与粒径在0.15mm以内的颗粒实际含量分别为5.2%、9.8%时，混凝土细度模数为2.80，坍落度为170mm，和易性：黏聚性良好，无离析和泌水；当石粉与粒径在0.15mm以内的颗粒实际含量分别为5.5%、10.1%时，混凝土细度模数为2.85，坍落度为170mm，和易性：黏聚性良好，无离析和泌水；当石粉与粒径在0.15mm以内的颗粒实际含量分别为6.1%、13.8%时，混凝土细度模数为2.74，坍落度为165mm，和易性：黏聚性良好，无离析和泌水；当石粉与粒径在0.15mm以内的颗粒实际含量分别为7.0%、11.2%时，混凝土细度模数为2.71，坍落度为155mm，和易性：黏聚性良好，无离析和泌水；当石粉与粒径在0.15mm以内的颗粒实际含量分别为7.3%、15.5%时，混凝土细度模数为2.68，坍落度为150mm，和易性：黏聚性良好，无离析和泌水。

由以上结果可知，C60混凝土只有当石粉与粒径在0.15mm以内的颗粒实际含量分别为2.9%、9.2%和3.7%、9.6%两种时其和易性才相比较差，而伴随石粉与粒径在0.15mm以内的颗粒实际含量不断增加，其和易性增强，但坍落度有所减小[6]。因C60混凝土采用了较多的水泥，所以自身具有良好的保水性与黏聚性，能抵抗离析的发生；另外，水泥还能起到保水的作用，使整体处在细颗粒适量的良好状态，此时如果石粉与粒径在0.15mm以内的颗粒实际含量大幅增加，将吸附自由水，使混凝土过于干稠，影响流动性，这也是当石粉与粒径在0.15mm以内的颗粒实际含量分别达到7.3%、15.5%时，C60混凝土坍落度只有150mm的原因。