高性能機(jī)制砂混凝土性能分析

袁飛飛

摘 要：隨著我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和發(fā)展，對(duì)于天然砂的需求已經(jīng)滿(mǎn)足不了目前的應(yīng)用，而使用機(jī)制砂則成為日后的主要發(fā)展方向。在生產(chǎn)中，機(jī)制砂出現(xiàn)石粉的現(xiàn)象比較多，和天然砂的區(qū)別較大，且級(jí)配較低、表面有一定的粗糙，使得業(yè)內(nèi)對(duì)機(jī)制砂的應(yīng)用心存疑慮，不了解其性能。文章主要對(duì)機(jī)制砂的高性能進(jìn)行分析和研究。

關(guān)鍵詞：高性能；機(jī)制砂；混凝土性能；分析

中圖分類(lèi)號(hào)：U414.18 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2015）12-0158-02

機(jī)制砂具有較高的性能，我國(guó)對(duì)機(jī)制砂的研究有很長(zhǎng)一段時(shí)間。隨著混凝土結(jié)構(gòu)過(guò)程的不斷發(fā)展，工程中混凝土對(duì)施工的要去越來(lái)越高，尤其是特別重視耐久性的要求，而一些機(jī)制砂的發(fā)展跟不上其要求。

機(jī)制砂屬于人工砂，主要是利用機(jī)械破碎來(lái)制作的，其粒徑一般要在4.75 mm以下，且大多數(shù)的顏色為黑色和灰白色，含有一定的石粉，石粉的顆粒粒徑一般在75 um以下。

對(duì)機(jī)制砂的研究，不僅對(duì)建筑交通等行業(yè)的發(fā)展非常有利，對(duì)于地區(qū)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)也有一定的好處。

1 機(jī)制砂混凝土的分析

很多科研人員對(duì)機(jī)制砂以及天然砂做了很多研究和比較，分析了機(jī)制砂對(duì)混凝土的性能。其中，從機(jī)制砂的分析中，在許多配置低強(qiáng)度的混凝土中，是允許含有少量的石粉的。在水泥強(qiáng)度逐漸提高之后，這種低強(qiáng)度混凝土配置中，比較難以解決工作性差和強(qiáng)度富裕太大的矛盾。此時(shí)，機(jī)制砂含有的石粉，能夠恰到好處的解決此問(wèn)題，但是在高強(qiáng)度的混凝土中，需要對(duì)石粉進(jìn)行控制，避免石粉影響到混凝土的穩(wěn)定性和工作性。

對(duì)于機(jī)制砂混凝土中的強(qiáng)度，也是需要重點(diǎn)關(guān)注的，據(jù)有關(guān)資料顯示，對(duì)于機(jī)制砂配制而成的混凝土和天然砂配制而成的混凝土，兩者的強(qiáng)度比中前者較高，表現(xiàn)比較突出。從變形性能上分析，機(jī)制砂混凝土中的彈性模量和普通的混凝土相比，還是比較高的。這是由于機(jī)制砂具有粗糙的棱角，在砂漿中具有骨架作用，可以有效的限制水泥產(chǎn)生變形，同時(shí)也防止骨料之間的滑移，再加上人工機(jī)制砂和水泥石的粘結(jié)度較高，界面沒(méi)有太多的孔隙，使得應(yīng)力集中減少許多。機(jī)制砂中的石粉含量如果抬高，對(duì)于漿體體積就會(huì)增加許多，同時(shí)就使得骨架作用減少許多，最終使彈性模量降低。

我們可以把石粉作為活性填料，它能夠有效的改善水泥石的孔隙，使得混凝土的抗?jié)B性能比較良好。不過(guò)，石粉對(duì)于混凝土的抗凍性能并沒(méi)有太多的優(yōu)點(diǎn)，石粉的含量如果過(guò)高，混凝土的抗凍性會(huì)下降許多。

2 分析材料

本文分析水泥和骨料、河砂等，對(duì)新配制的混凝土的工作性能做以評(píng)價(jià)。其中水泥應(yīng)用的是某省出產(chǎn)的某牌42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥，滿(mǎn)足工程規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)和要求。對(duì)骨料的選擇采用的是20 mm連續(xù)級(jí)配碎石，其含泥量在0.38%，壓碎值在7.3%，表觀密度在2 731 kg/m3，這是屬于粗骨料性能。對(duì)于細(xì)骨料也是采用的是某省碎石場(chǎng)所生產(chǎn)的機(jī)制砂，這種砂主要是用石灰?guī)r進(jìn)行制作，長(zhǎng)度大多呈現(xiàn)出棒狀，其細(xì)度模數(shù)是3.2，石粉的含量為3.3%。而河砂主要是某地河道中砂，這種天然河砂的細(xì)度模數(shù)為2.53，對(duì)于粉煤灰所采用的是某公司生產(chǎn)的I級(jí)粉煤灰。粉煤灰的細(xì)度在檢測(cè)中為1.7，小于標(biāo)準(zhǔn)要求12.0，需水比量檢測(cè)后未94，小于標(biāo)準(zhǔn)要求的95等。

3 對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析

按照規(guī)定的要求和設(shè)計(jì)情況，相同條件下的機(jī)制砂和河砂的配制C50混凝土中，其測(cè)點(diǎn)7 d和28 d中的抗壓強(qiáng)度如下。

材料的用量中：

水泥C50混凝土為480 kg/m-3；河砂為740 kg/m-3；碎石在1 100 kg/m-3；水為160 kg/m-3；粉煤灰為60 kg/m-3時(shí)；其坍落度為164 mm；7 d抗壓強(qiáng)度為56.5 MPa；28 d抗壓強(qiáng)度為59.8 MPa；對(duì)于水泥用量在480 kg/m-3；機(jī)制砂為674 kg/m-3；碎石為

1 100 kg/m-3；水為174 kg/m-3；當(dāng)粉煤灰為4.97 kg/m-3時(shí)；其坍落度為160 mm。

抗壓的強(qiáng)度中：

7 d為55.9 MPa；

28 d時(shí)為57.4 MPa。

由此可知，機(jī)制砂混凝土中的坍落度滿(mǎn)足了一定的條件，其配制的混凝土拌合物的性能比較穩(wěn)定，其抗壓效果比較好，摻加粉煤灰的情況中，稍微小一點(diǎn)，但在28 d以后，都相應(yīng)提高了許多。這說(shuō)明摻加了粉煤灰之后，使得混凝土的性能更加穩(wěn)定，這說(shuō)明粉煤灰對(duì)于混凝土的強(qiáng)度有一定的優(yōu)勢(shì)。

然后，通過(guò)混合料對(duì)抗壓的強(qiáng)度進(jìn)行配制，對(duì)于機(jī)制砂中的石粉含量進(jìn)行逐步的增加，來(lái)分析石粉含量對(duì)于機(jī)制砂混凝土的性能的影響以及強(qiáng)度等的影響。對(duì)于石粉含量中對(duì)抗壓強(qiáng)度的分析中，砂中的石粉含量在5%時(shí)，其坍落度為2 cm，抗壓的強(qiáng)度在7 d為42.8 MPa，28 d為54.5 MPa，砂中的石粉含量在10%時(shí)，坍落度為3 cm，抗壓強(qiáng)度7 d為47.1 MPa，28 d中抗壓強(qiáng)度為59.7 MPa，砂中石粉含量在15%，坍落度為4 cm，抗壓強(qiáng)度在7 d時(shí)為49.3，28 d中抗壓強(qiáng)度在60.9 MPa。從這個(gè)數(shù)據(jù)中，可以看出混凝土中的抗壓強(qiáng)度都是隨著石粉的不同情況而增加，而在石粉含量達(dá)到15%，混凝土中的28 d時(shí)抗壓強(qiáng)度提高非常大。石粉含量達(dá)到了20%時(shí)，其混凝土的抗壓強(qiáng)度就稍微下降。在這種情況下，通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以得出，石粉的含量在20%的時(shí)候，其抗壓的強(qiáng)度比較好，且具有較好的穩(wěn)定性。

4 高性能機(jī)制砂混凝土性能的結(jié)論分析

石粉如果在不斷的增加其含量時(shí)，使混凝土中的粘聚性不斷增強(qiáng)，使拌合物的具有較高的稠度，進(jìn)而使出現(xiàn)的離析情況得到明顯改善。機(jī)制砂中的石粉含量如果控制得當(dāng)，能夠有效提高坍落度。石粉起到的作用較大，使得砂之間的摩擦不斷減少，解決了混凝土的和易性等特點(diǎn)。在一些缺乏天然砂的地方，可以利用粉煤灰以及有關(guān)技術(shù)，進(jìn)行配制C50機(jī)制砂混凝土，可以有效改善混凝土的性能，使混凝土具有較好的穩(wěn)定性。

5 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，機(jī)制砂混凝土具有較高的性能，在施工過(guò)程中要保證機(jī)制砂混凝土的性能得到充分的發(fā)揮，還應(yīng)注意進(jìn)場(chǎng)復(fù)驗(yàn)，使得機(jī)制砂的合格率得到加強(qiáng)，對(duì)于顆粒的級(jí)配和各種條件，進(jìn)行質(zhì)量上的控制。且要保證機(jī)制砂中不能有雜物，在攪拌的同時(shí)要延長(zhǎng)時(shí)間，使混凝土的和易性得到加強(qiáng)。此外，機(jī)制砂的飽水性能較差，需要用混凝土罐車(chē)進(jìn)行有效的保護(hù)運(yùn)輸，在施工中需要加強(qiáng)注意。

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