石灰石机制砂品质对混凝土性能的影响(五)

2022-09-26

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1引言

  在机制砂主要性能参数中,颗粒级配、砂率等作为机制砂品质控制的关键指标,其对混凝土性能有着重要影响,然而从目前的生产现状来看,常存在级配不良或超出级配范围的情况,因此机制砂品质如何合理控制是工程中重点关注的问题之一。为此,本文将机制砂颗粒组成分6组,从各组分的含量及颗粒组成比例角度,深入研究机制砂颗粒级配、砂率及石粉含量对混凝土性能的影响,可为实际工程应用提供参考。

生产线现场

2结果及分析

2.2机制砂砂率对混凝土性能的影响

  砂浆在新拌混凝土中起到润滑作用,砂浆数量的提高(砂率的提高)对提高混凝土的流动性有利。在机制砂高性能混凝土中,机制砂的比表面积大、吸水量较大,砂率的增加也对流动性的提高有一定的负面影响,特别是机制砂中的石粉含量大,提高砂率后对流动性的负面影响更明显。实验选用了几种不同砂率,在相同水灰比条件下,分析了砂率对混凝土工作性能和强度的影响。试验结果见表6。

  由于机制砂表面粗糙,棱角多,且石粉含量普遍较高,从而导致机制砂混凝土和易性较易出现极端情况。砂率稍小,就容易出现离析泌水现象,砂率偏大,则表现为粘性过大,流动性显著降低,因此,砂率的选取对于机制砂混凝土的重要性,相比河砂混凝土,显得尤为重要。实验选取砂率范围36%~45%进行了试配,C50高性能混凝土砂率在39%~42%时和易性最佳。由图4和图5可知,随砂率增加,混凝土的塌落度基本不变,扩展度不断减小,强度显著增加。因此,在保证混凝土拌和物黏聚性和保水性良好的前提下,建议混凝土中机制砂的砂率范围为39%~42%。

2.3机制砂石粉含量对混凝土性能的影响

  适量的石粉能有效改善混凝土的各项性能,而过多的石粉含量会对混凝土性能产生不利的影响。因此,本文设计了0%~20%的石粉掺量,研究了石粉含量对混凝土和易性和力学性能的影响。试验结果如表7所示。

  由图6可知,随机制砂中石粉含量从0%增加到20%,机制砂混凝土的和易性发生了显著变化,坍落度和扩展度都经历了一个先增加后减小的趋势。机制砂混凝土的坍落度和扩展度在石粉含量达到12%左右时达到最大值,分别为262mm和570mm,随后减小,当石粉含量为20%时,已低于石粉含量为0时的水平。试验过程中发现,石粉含量达20%时的混凝土已十分粘稠,和易性大幅度下降。

生产线现场

 产生上述现象的原因可能在于:机制砂颗粒之间的空隙被适量的石粉填充之后,混凝土和易性最佳,但随着石粉含量的继续增加,超出了机制砂颗粒的吸附能力,多余的石粉分散在骨料颗粒之间,吸收水分使浆体变得黏稠,破坏了石粉颗粒的微滚珠效应,混凝土和易性下降,且石粉含量超出最佳含量越多,降低越明显。

生产线现场

  由图7可知,随机制砂中石粉含量从0%增加到20%,机制砂混凝土的7d和28d强度均有增长的趋势,分别增长了5.7MPa和3.4MPa。石粉的掺入能起到微孔填充作用,填充机制砂之间的孔隙,进而细化水泥混凝土的毛细孔,减小混凝土的孔隙率,改善混凝土孔隙结构,因此机制砂混凝土的抗压强度随石粉含量的增大而增加。但石粉含量过高时,会打破混凝土的密实状态,降低混凝土强度。

生产线现场

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