机制砂对混凝土性能影响及解决措施

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1、机制砂对混凝土性能影响及解决措施尤仁良（福建科之杰新材料有限公司，福建厦门361100）摘要对机制砂的应用规律及解决措施进行了相关试验研究，实验结果表明使用机制砂，混凝土初始流动性、含气量、经时损失、抗压强度均会受到影响。需要调整外加剂的减水率、保坍效果及引气效果才能使得使用机制砂的混凝土性能接近使用河沙的混凝土性能。关键词机制砂；混凝土；性能影响；解决措施0引言随着我国经济的不断发展，各类建设项目与日俱增，混凝土的需求量不断增加，作为混凝土主要成分的砂的用量也逐年增加[1]。我国砂石骨料的年产销量从1981年不

2、足5亿t，到2013年达120多t以上，增长逾25倍。受自然资源限制，以河砂为主的天然砂越来越无法满足日益增长的混凝土需求。对天然砂的长期开采，不仅导致了由于天然砂资源枯竭而致使的天然砂质量差，价格高的局面，还对自然环境造成了很大的破坏，迫于成本压力、环保要求及现代混凝土对骨料提出的更高的要求等多方面原因，使用机制砂代替河砂已成为混凝土行业可持续发展的一种趋势[2,3]。但是目前市场上使用的用石头破碎生产的机制砂，由于生产条件的限制，使得大部分机制砂表面粗糙，颗粒具有棱角，形状不规则，级配较差，通常石粉含量也较高

3、。因此在配制混凝土时，与河砂存在不同。本文对机制砂的应用规律及解决措施进行了相关试验研究。1原材料及试验方法1.1原材料（1）水泥：闽福水泥P.O42.5，代号“C”。（2）石子：5~20反击破石子，代号“G”。（3）粉煤灰：后石电厂产，代号“F”。（4）矿粉：三钢产，代号“K”。（5）砂子：机制砂，细度模数2.67；河砂，细度模数2.63；两种砂级配分布见表1。机制砂代号“S机”，河砂代号“S河”。（6）减水剂：福建科之杰高效减水剂，型号Point-400S。代号“A”。表1机制砂与河砂级配分布1.2试验方法本

4、文研究掺入不同比例的机制砂对混凝土性能的影响，并通过调整用水量及外加剂配方来改善掺入机制砂的混凝土工作性能。检测项目：初始坍落度及扩展度，经时损失，含气量，抗压强度。检测方法按GB8076-2008《混凝土外加剂》、GB/T50080《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》、GB/T50081《普通混凝土力学性能试验方法标准》试验方法进行。2试验结果及讨论2.1不同机制砂与河砂的比例对混凝土性能影响对不同机制砂与河砂的比例对混凝土性能的影响进行了实验研究，实验通过调整外加剂掺量做到相同的混凝土初始流动性，具体实验数据

5、如表2、表3、表4所示。表2试验配比!"#$WCFKS%S&GA17017017017017032332332332332352525252525555555555720504360216//216360504720106010601060106010601.8%1.9%2.0%2.1%2.2%N1N2N3N4N5表3混凝土工作性能!"#$%/mm&’#$%/mm012/%()*+,-1h./,-1h./N1N2N3N4N5200200200200200200200190180180520520520520520

6、4504404103803603.63.12.82.21.8表4混凝土强度!"#$/MPa%&’(3d7d28dN1N2N3N4N532.433.236.837.036.547.448.352.052.851.060.262.765.266.862.3/!"#$#%&’()*%+,-./%)*%+,-./%4.75mm2.36mm1.18mm600um300um3.119.040.258.170.208.3.20.451.386.6混凝土工作性能测试结果显示，随着机制砂的用量的提升，为了达到同样的混凝土初始坍落度

7、及扩展度，外加剂掺量需要提高，但混凝土经时损失依旧变大，混凝土含气量降150um86.496.3·16·试验研究■第8期（总第160期）低；主要是由于机制砂中石粉含量较高，机制砂颗粒呈不规则形状，导致混凝土初始流动性差，经时损失大；故要求混凝土减水剂质量要好，减水率要高，保坍性能要好。混凝土强度测试结果显示，掺入一部分机制砂会使得混凝土强度略微提高，造成这一现象可能有以下几个方面的原因：首先，由于机制砂本身棱角多，表面粗糙，与水泥浆粘结力高，最终体现为混凝土强度提高；其次，由于掺入机制砂时会引入一部分石粉，适量的

8、石粉能填充混凝土中的小缝隙使得混凝土更为密实，因而强度提高；再者，由于使用机制砂的混凝土不容易引气，使得混凝土含气量降低，从而提高了强度。而从编号N5的强度来看，后期强度有所降低，可能是由于本次试验全部使用机制砂，引入的石粉含量过高，而由于石粉本身是惰性的，会导致强度增长受限，影响后期强度。2.2不同机制砂与河砂的比例对混凝土用水量影响对不同机制砂与河砂的比例对用水量的影