機制砂性能對混凝土的影響及存在的問題

來源:亞美地地坪 發布日期:2018-10-14


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機制砂是由機械破碎、篩分而成的,粒徑小于4.75mm的岩石顆粒,但不包括軟質岩和風化岩石顆粒。有些碎石生産廠家,將生産石子的下腳料進行簡單的篩分,就按照機制砂出售。這種所謂的機制砂級配很不合理,一般“兩頭大,中間小”,細度模數一般爲3.0~3.5,屬于中粗砂,粗顆粒太多,大于2.36mm顆粒超標嚴重,一般超標15%以上;<0.15的顆粒超標10%左右;中間顆粒(0.30mm~1.18mm)偏少20%左右,機制砂的級配勉強複合I區或II區砂的技術要求。配制的混凝土保水性差,易離析泌水。在使用制石廠的下腳料生産的機制砂配制混凝土時,應采用與河砂複配的辦法調整細骨料的級配,或者適當提高砂率並適當降低礦物摻合料用量。

(一)機制砂對混凝土性能的影響

(1)機制砂對混凝土工作性能的影響

相比于天然砂,機制砂表面棱角多、表面粗糙,且有一定的石粉含量,通常機制砂混凝土的坍落度較小,可通過石粉含量的增加一定程度上改善混凝土的泌水性能和粘聚性能。石粉的這些功能在一些低等級混凝土的配制過程中尤爲明顯,但在高強高性能混凝土中,因爲膠凝材料本身的用量較大,過大的石粉含量或者機制砂的級配差都會導致混凝土的工作性能變差。

(2)機制砂對混凝土力學性能的影響

機制砂混凝土的強度要高于河砂混凝土的強度。機制砂中的石粉在水泥水化中可起到晶核作用,其誘導水泥的水化産物析晶,加速水泥水化並參加水泥的水化反應,生成水化碳鋁酸鈣,並且阻止了鈣礬石向單硫型水化硫鋁酸鈣轉化。機制砂中石粉的存在可以較明顯改善混凝土的孔隙特征,進而改善水泥漿——骨料界面結構,並且混凝土晶相有不同程度的改變。

(3)機制砂對混凝土耐久性能的影響

由于機制砂本身的物理性質,表面粗糙,能夠與漿體很好的粘結,增強了水泥石的密實性;機制砂中含有的較多的石粉可提高了混凝土整體的密實性,可增加水泥石與骨料界面的粘結;機制砂中的石粉能加快C3S的水化,並可與C3A、C4AF反應生成結晶水化物,提高了水泥石的孔隙結構,提高抗滲性能。

(二)機制砂應用存在的問題

(1)配合比設計

現在配制機制砂混凝土時,只是簡單地參照普通混凝土的配制方法,缺乏機制砂混凝土配合比設計理念,對配制機制砂混凝土中的一些敏感因素(如外加劑種類及摻量、礦物摻合料以及砂率、石粉含量等)及相互之間的關聯缺乏實質性的研究。

(2)工作性能

機制砂與天然砂相比,機制砂有級配差、細度模數較大,表面粗糙、顆粒尖銳有棱角等特點,在加上機制砂的吸水性大于天然河砂,一般而言天然河砂飽和面幹時含水量1%左右,而機制砂飽和面幹時含水量接近2%,這都造成混凝土用水量偏高,坍落度損失大。骨料和水泥之間的粘結增加,使混凝土拌合物的阻力增大,機制砂混凝土工作性能差,流動性不良。在配制機制砂混凝土時,應適當提高砂率,增加用水量,以改善混凝土的工作性。

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