淺談機制砂含泥量質(zhì)量控制

何勇君 秦貴

摘要：本文結(jié)合貴州廈蓉高速公路的施工，主要介紹了通過機制砂含泥量與亞甲藍消耗量的關(guān)系曲線判斷機制砂含泥量的探索和研究，對機制砂在實際應用中的持續(xù)性研究和探索有著重大的技術(shù)經(jīng)濟意義，推廣和應用的價值很大。

關(guān)鍵詞：機制砂；含泥量；MB值

1 工程概況

貴州廈蓉高速公路位于貴州黔東南地區(qū)，是砂少石多的山區(qū)高速公路，所在的流域嚴重缺乏優(yōu)質(zhì)河砂，這一現(xiàn)況導致了目前工程用砂均為機制砂居多，為保證混凝土的施工質(zhì)量，我們通過大量的試驗，嚴格控制機制砂的含泥量，并通過合理的施工控制，滿足了橋梁工程質(zhì)量，取得了較好的效果。

2 機制砂特點

含粉量大是機制砂不同于天然砂的一個重要特點，應將機制砂的含粉量和天然砂的含泥量區(qū)分開。天然砂的含泥量是指粒徑小于0.075mm，具有粘性的粘粒組成，塑性指數(shù)較大，與水泥水化后的結(jié)晶石不具有結(jié)合作用。所以天然砂含泥量的大小直接影響混凝土強度的形成。而機制砂的含粉量是小于0.075mm的磨細的巖石粉末，惰性的巖石粉末不能與水泥發(fā)生水化反應，但其與水泥結(jié)晶石能很好的結(jié)合，在內(nèi)部結(jié)構(gòu)中起到微集料的填充效應。通過對不同含粉量的機制砂配制不同標號混凝土，發(fā)現(xiàn)當含粉量不超過20%的時候，對混凝土的凝結(jié)時間，強度發(fā)展等都無不良影響，而且在增加混凝土拌和物的和易性，可泵性、強度等方面有較好表現(xiàn)。

但是在機制砂的實際加工過程中，因各種因素，機制砂中總會摻入泥土，而這又是目測和傳統(tǒng)含泥量試驗不能區(qū)分的，而亞甲藍MB值是確定細集料、細粉、礦粉中是否存在膨脹性粘土礦物并確定其含量的整體指標。由于亞甲藍試驗只能對石粉進行定性而無法就石粉中的含泥量進行定量，導致在實際是施工中各方意見不一。為了解決之一問題，我們通過了大量的試驗，將亞甲藍消耗量與機制砂中石粉含泥量的關(guān)系通過關(guān)系曲線的方式表現(xiàn)出來，并通過關(guān)系曲線合理，真實的評價機制砂中的石粉含泥量是否合格。

3 室內(nèi)試驗

亞甲藍試驗時，由于粘土礦物具有極大的比表面，很容易吸附亞甲藍染料，亞甲藍MB值表示用染料的單分子層覆蓋其試樣粘土部分的總表面積所需的染料量。而細集料中的石粉的比表面相對要小得多（1㎡/g～3㎡/g），且并不吸收任何可見數(shù)量的染料。

我們分別準備通過0.016mm的純泥粉和純石粉，并制備成泥粉占石粉比例為1.0%，1.5%，2.0%，2.5%，3.0%，3.5%，4.0%，4.5%，5.0%，6.0%，8.0%，10.0%，15.0%，20.0%，，30.0%，40.0%的樣品一式十份備用。

對這十份試樣按照《建設用砂》（GB/T 14684-2011）中的7.5.3.2進行亞甲藍MB值的測定試驗，但每次加入亞甲藍溶液為1mL，反復試驗后，十次滴定結(jié)果取平均值詳見表1：

從石粉含泥量和亞甲藍消耗量的滴定結(jié)果我們繪制了含泥量和亞甲藍消耗量關(guān)系圖（見圖1），并得出了小于0.16mm石粉含泥量與亞甲藍消耗量的回歸方程。我們可以看出，含泥量與亞甲藍消耗量呈線性關(guān)系，且相關(guān)性密切。

我們以同樣方法制備了含泥量為1.9%，2.2%，3.8%，4.9%，12.0%，17.0%，25.0%的機制砂樣品，采用GB/T 14684-2011中的7.5.3.2方法進行試驗，得出了亞甲藍消耗量，并與含泥量和亞甲藍消耗量關(guān)系圖查表結(jié)果進行了對比，數(shù)據(jù)詳見表2。

從表2我們可以看出，含泥量為1.9%，2.2%，4.9%與查關(guān)系圖所得的含泥量存在一定差距，這與我們在標準曲線試驗中采用的每次添加1mL的亞甲藍溶液，而在常規(guī)試驗中添加的為5mL或2mL有關(guān)。總體來說，實際含泥量與查關(guān)系圖所得的含泥量是基本吻合的。

4工地實際應用

我們從工地中取回干法生產(chǎn)的和水洗法生產(chǎn)的兩種機制砂，進行了相關(guān)試驗，試驗數(shù)據(jù)詳見表3。

從上表我們可以看出，兩種機制砂通過篩分，得出小于0.16mm含量分別為23.6%和10.6%。通過試驗，得出亞甲藍消耗量分別為37mL和25mL，通過關(guān)系圖，我們可以得出小于0.16mm石粉含泥量分別為8.7%和2.9%，換算成機制砂含泥量則為2.0%和0.3%。雖然在規(guī)范中并無明確規(guī)定機制砂的含泥量技術(shù)要求，但是就我們所取的這兩種機制砂的含泥量而言，均滿足《公路橋涵施工技師規(guī)范》（JTG/T F50-2011）中對Ⅰ類天然砂含泥量的要求，同時，這兩種機制砂的MB值均小于1.4，兩種機制砂的石粉含量亞甲藍試驗判定為合格。這就是說明，這兩種機制砂我們適用于工程中是可以放心的。

5 結(jié)束語

機制砂含泥量的大小一直是工程建設中各方最為關(guān)心的焦點問題，我們通過大量的試驗和數(shù)據(jù)分析，得出了本標段所使用的機制砂的含泥量與亞甲藍消耗量的關(guān)系曲線，通過項目的現(xiàn)場施工情況表明，采用小于0.16mm機制砂含泥量與亞甲藍消耗量關(guān)系曲線確定機制砂含泥量是完全能夠滿足混凝土的施工要求，并實現(xiàn)了由定性向定量上的突破，使石粉在混凝土中得到很好的應用，是機制砂更容易獲得推廣應用。