机制砂特性对砂浆工作性能的影响研究

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1、至Q!三生簋丝期i望筮!ZZ塑】江酉建盟一堡旦堑塞机制砂特性对砂浆工作性能的影响研究■丁蕴斌一同济大学材料科学与工程学院，上海200092摘要：本文主要研究了机制砂的主要特性对砂浆工作性的影响，分析机制砂母岩品种、细度模数和针片状含量等关键参数对砂浆扩展度的影响规律。试验结果表明，机制砂的母岩品种和细度模数对砂浆工作性的影响不大，但机制砂的颗粒级配宜满足Ⅱ区中砂的要求。随着机制砂中的针片状含量的增大，砂浆流动性明显变差，对砂浆工作性造成较大影响。关键词：机制砂砂浆岩性细度模数针片状含量然砂是一种区域性资源，同时

2、也是不可再生资源，若进行长距离运输则增加大量成本。有不少地区天然砂资源因大量消耗而逐步短缺，甚至出现无天然砂可用的状况，混凝土和砂浆企业用砂供需矛盾尤为突出，由于天然砂资源短缺，原材料价格上涨，在尽可能获取最大经济利益的驱使下，很多地区都出现了乱开采、乱开挖天然砂的现象，破坏了有限的农用耕地和大量防洪堤坝，并由此带来了极大的工程事故隐患。另外，由于天然砂的无序生产，在生产、贮存和运输过程中还造成了较大的环境污染，为此各地政府和相关职能部门相继采取了一系列控制措施和出台了禁采或限采天然砂的规定。这就要求寻找新的骨

3、料产地来弥补天然砂的短缺。利用当地的岩石资源或工程弃置的废石生产价格低廉的机制砂，已成为必不可少的替代资源⋯。机制砂由于制备工艺及设备的限制使得生产的机制砂颗粒形貌不佳，颗粒级配差，尤其是针片状含量高的问题使得机制砂砂浆的流动性能变差，从而限制了机制砂砂浆的应用【2“]。本文重点研究机制砂的母岩品种、细度模数和针片状含量对砂浆工作性能的影响，从而为控制机制砂生产过程中的关键工艺参数提供一定依据。1试验材料和试验方法1．1试验材料水泥：江西海螺水泥股份有限公司生产的P·042．5级水泥，比表面积为378m2／kg

4、；粉煤灰：江西某电厂二级粉煤灰，45仙m筛余18．6％，需水量比为100％，密度是2．52kg／in3；矿粉：新余钢铁厂冶炼生铁时排放的粒化高炉矿渣，密度为2．869／cm3，比表面积430m2／kg，28d活性指数97％，流动度比100％；河砂：为赣江中砂，细度模数2．6；机制砂：萍乡和乐平的两家厂家生产的机制砂，均为碎石破碎筛分而成，其中萍乡机制砂为花岗岩机制砂，编号为PX，乐平机制砂为石灰岩机制砂，编号为LP，细度模数2．9，针片状含量6．O％；外加剂：江西迪特公司生产的聚羧酸系缓凝高效减水剂，减水剂含固

5、量为7．50％，掺量1．8％时减水率20％。1．2试验方法(1)试验配合比见表l。表1两组水泥砂浆配合比编号水泥粉煤灰矿粉砂外加剂水S1450140110166615．4340S2780100142624．2330(2)机制砂砂浆工作性按照(GB50119—2013)《混凝土外加剂应用规范》国家标准执行。(3)机制砂针片状含量的测定方法。本方法通过三个条形筛(大中小号条形筛的筛孔尺寸由大到小分别为20ram×3．2mm、15mm×1．6mm、15turnx0．8mm)的方法。参考粗骨料的针片状测定方法，快速检测

6、机制针片状含量，测定方法，具体步骤如下：①取样：取2009烘干或风干砂，筛除1．18ram以下颗粒后，将试样按照三个粒径区1．18—2．36ram、2．36～4．75mm及大于4．75mm的分开；②检验：按步骤1取定三个粒径区的砂，将粒径大于4．75mm的砂倒人大号条形筛，将粒径区2．36—4．75mm倒人中号条形筛，将粒径区1．18—2．36ram倒人小号条形筛，进行筛分，称取各筛筛下颗粒质量，并相加得到筛下颗粒总质量G；③计算：片状颗粒含量按下式计算，精确至0．1％。Q_-面G×100式中：Q——片状颗粒质

7、量，％；G——粒径大于1．18mm，试样所含片状颗粒的总质量，单位为克(g)。2机制砂特性对砂浆工作性的影响2．1不同岩性机制砂对砂浆工作性的影响参照GB50119—2013(混凝土外加剂应用技术规程》中的混凝土外加剂相容性快速试验方法，以两组水泥砂浆配合比为基础(试验选用与机制砂适应性较好的聚羧酸减水剂)，研究不同岩性机制砂(细度模数、石粉含量、针片状含量等大致相同)对水泥砂浆工作性能的影响，试验配合比及结果见表2。表2不同岩性机制砂砂浆的流动度扩展度／m编号岩性机制砂10rain30rain60rain花岗

8、岩PX355285265S1石灰岩LP360280”5花岗岩PX360270265s2石灰岩LP360265255从表2可以看出，两组配合比的机制砂初始扩展度较大，且相差不大，30rain和60min扩展度均有所降低，但还可以接受，两种不同母岩品种制得的机制砂扩展度变化规律基本一致。总体而言，机制砂母岩品种对砂浆的扩展度影响不大，基本上扩展度差值在5mm以内。2．2机制砂细度模数对砂浆