机制砂性能对混凝土的影响及存在的问题

来源:亚美地地坪 发布日期:2018-10-14


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机制砂是由机械破碎、筛分而成的,粒径小于4.75mm的岩石颗粒,但不包括软质岩和风化岩石颗粒。有些碎石生产厂家,将生产石子的下脚料进行简单的筛分,就按照机制砂出售。这种所谓的机制砂级配很不合理,一般“两头大,中间小”,细度模数一般为3.0~3.5,属于中粗砂,粗颗粒太多,大于2.36mm颗粒超标严重,一般超标15%以上;<0.15的颗粒超标10%左右;中间颗粒(0.30mm~1.18mm)偏少20%左右,机制砂的级配勉强复合I区或II区砂的技术要求。配制的混凝土保水性差,易离析泌水。在使用制石厂的下脚料生产的机制砂配制混凝土时,应采用与河砂复配的办法调整细骨料的级配,或者适当提高砂率并适当降低矿物掺合料用量。

(一)机制砂对混凝土性能的影响

(1)机制砂对混凝土工作性能的影响

相比于天然砂,机制砂表面棱角多、表面粗糙,且有一定的石粉含量,通常机制砂混凝土的坍落度较小,可通过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。石粉的这些功能在一些低等级混凝土的配制过程中尤为明显,但在高强高性能混凝土中,因为胶凝材料本身的用量较大,过大的石粉含量或者机制砂的级配差都会导致混凝土的工作性能变差。

(2)机制砂对混凝土力学性能的影响

机制砂混凝土的强度要高于河砂混凝土的强度。机制砂中的石粉在水泥水化中可起到晶核作用,其诱导水泥的水化产物析晶,加速水泥水化并参加水泥的水化反应,生成水化碳铝酸钙,并且阻止了钙矾石向单硫型水化硫铝酸钙转化。机制砂中石粉的存在可以较明显改善混凝土的孔隙特征,进而改善水泥浆——骨料界面结构,并且混凝土晶相有不同程度的改变。

(3)机制砂对混凝土耐久性能的影响

由于机制砂本身的物理性质,表面粗糙,能够与浆体很好的粘结,增强了水泥石的密实性;机制砂中含有的较多的石粉可提高了混凝土整体的密实性,可增加水泥石与骨料界面的粘结;机制砂中的石粉能加快C3S的水化,并可与C3A、C4AF反应生成结晶水化物,提高了水泥石的孔隙结构,提高抗渗性能。

(二)机制砂应用存在的问题

(1)配合比设计

现在配制机制砂混凝土时,只是简单地参照普通混凝土的配制方法,缺乏机制砂混凝土配合比设计理念,对配制机制砂混凝土中的一些敏感因素(如外加剂种类及掺量、矿物掺合料以及砂率、石粉含量等)及相互之间的关联缺乏实质性的研究。

(2)工作性能

机制砂与天然砂相比,机制砂有级配差、细度模数较大,表面粗糙、颗粒尖锐有棱角等特点,在加上机制砂的吸水性大于天然河砂,一般而言天然河砂饱和面干时含水量1%左右,而机制砂饱和面干时含水量接近2%,这都造成混凝土用水量偏高,坍落度损失大。骨料和水泥之间的粘结增加,使混凝土拌合物的阻力增大,机制砂混凝土工作性能差,流动性不良。在配制机制砂混凝土时,应适当提高砂率,增加用水量,以改善混凝土的工作性。

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