關(guān)于機(jī)制砂混凝土耐久性能分析

馬奔

摘 要：在目前我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展以及不斷推動(dòng)工程建設(shè)規(guī)模擴(kuò)大的同時(shí)，各項(xiàng)工程建設(shè)上開展中對(duì)各種建筑材料的需求量也在同步增加。近年來(lái)，工程建設(shè)者們加大了對(duì)機(jī)制砂的研究以及應(yīng)用的關(guān)注。本文就針對(duì)建筑工程混凝土工程中常用的機(jī)制砂，通過(guò)對(duì)機(jī)制砂混凝土的收縮性能、抗凍性能、碳化性能進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)試以及結(jié)果分析，對(duì)其耐久性能進(jìn)行深入研究，以供參考。

關(guān)鍵詞：

1 引言

在目前我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展以及不斷推動(dòng)工程建設(shè)規(guī)模擴(kuò)大的同時(shí)，各項(xiàng)工程建設(shè)上開展中對(duì)各種建筑材料的需求量也在同步增加。其中針對(duì)工程施工中所應(yīng)用的細(xì)集料來(lái)說(shuō)，目前比較常用的細(xì)集料種類為天然河砂。但是此種施工材料不僅具有地方性的特點(diǎn)，而且屬于短期內(nèi)不可再生的資源，國(guó)家環(huán)保政策嚴(yán)禁開采。因此，近年來(lái)，工程建設(shè)者們加大了對(duì)機(jī)制砂的研究以及應(yīng)用的關(guān)注。機(jī)制砂不僅表現(xiàn)出顆粒形貌的特殊性并且存在細(xì)顆粒，并且使用機(jī)制砂所拌制的混凝土的性能也與天然河砂拌制的混凝土性能存在較大的差異。根據(jù)相關(guān)專家學(xué)者的研究可知，機(jī)制砂與天然河砂最大的不同就是早期干縮比高以及顆粒含量低的特點(diǎn)。而且機(jī)制砂混凝土也會(huì)隨著細(xì)顆粒含量的變化而表現(xiàn)出不同的干縮率。此外，經(jīng)過(guò)研究還得知，機(jī)制砂混凝土的收縮發(fā)展規(guī)律與普通混凝土基本相似，但是卻表現(xiàn)出徐變值較低以及抗?jié)B、抗凍融性以及抗沖磨性能更高的優(yōu)點(diǎn)。此外通過(guò)試驗(yàn)還得知，在相同的試驗(yàn)條件下所制作的機(jī)制砂混凝土具有比河砂混凝土的滲水高度更高的特點(diǎn)。

2 試驗(yàn)

2.1試驗(yàn)原材料

在本文所開展的試驗(yàn)中，使用的機(jī)制山砂的性能如表2.1所示。

而本次試驗(yàn)中所應(yīng)用的其他的混凝土原材料，如水泥，主要是來(lái)自于華新水泥股份有限公司所生產(chǎn)的華新P.O.42.5水泥。粉煤灰為武漢陽(yáng)邏電廠產(chǎn)I級(jí)干排粉煤灰。粗集料為湖南臨湘白云礦生產(chǎn)的5～25mm連續(xù)級(jí)配的碎石，壓碎值為8.7%。

2.2混凝土配合比與試驗(yàn)方法

本試驗(yàn)中所使用的混凝土是按照表2.3中的原材料用量來(lái)進(jìn)行配置的，但是其中的細(xì)集料則分別采用天然河砂以及上述機(jī)制砂來(lái)進(jìn)行配制。在混凝土配制完成之后對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的性能測(cè)試。在本次試驗(yàn)中，主要是在國(guó)家相關(guān)規(guī)范中的混凝土性能和耐久性能試驗(yàn)方法的規(guī)定基礎(chǔ)上來(lái)測(cè)試其收縮性能、抗凍性能以及碳化性能等。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

3.1收縮性能測(cè)試結(jié)果與分析

收縮性能測(cè)試結(jié)果如圖3.1所示，其中隨著混凝土齡期的變化，兩種混凝土的收縮率表現(xiàn)出基本一致的規(guī)律，也就是在齡期增加的同時(shí)，其收縮率也在隨之增加。只是在養(yǎng)護(hù)早期也就是7d之內(nèi)，表現(xiàn)出機(jī)制砂混凝土的收縮率更高，但是在14d之后其收縮率更低的特點(diǎn)。

經(jīng)過(guò)分析可知，由于機(jī)制砂內(nèi)部存在比較大的孔隙率，也就表現(xiàn)出具有較高的吸水率。在養(yǎng)護(hù)早期隨著機(jī)制砂顆粒吸水會(huì)導(dǎo)致混凝土中水分的減少，而且由于具有較高的粉末含量的特點(diǎn)，因此具有較大的需求量，也就是表現(xiàn)出具有較高的收縮率的特點(diǎn)。而由于機(jī)制砂顆粒表現(xiàn)的粗糙度較大以及棱角指數(shù)較大，因此可以在凝結(jié)過(guò)程中更容易與水泥石進(jìn)行粘結(jié)，加之機(jī)制砂顆粒之間可以相互進(jìn)行嵌鎖，表現(xiàn)出具有較高的限制變形的能力，因此其14d之后的收縮值更小。

3.2抗凍性能測(cè)試結(jié)果與分析

如圖3.2和3.3中的抗凍性能測(cè)試結(jié)果，在經(jīng)過(guò)300次凍融循環(huán)之后，本試驗(yàn)中的兩種混凝土都達(dá)到了規(guī)定要求，但是具體分析可以看出，機(jī)制砂混凝土的質(zhì)量損失率比較高。而且根據(jù)動(dòng)彈性模量的測(cè)試結(jié)果可知，在凍融早期機(jī)制砂混凝土的動(dòng)彈性模量的損失更小，而在凍融后期卻表現(xiàn)出更高的動(dòng)彈性模量損失。

分析上述測(cè)試結(jié)果的原因可知，由于機(jī)制砂表面的粗糙度比較大，容易與水泥石進(jìn)行結(jié)合，這就會(huì)導(dǎo)致用其配制的混凝土表現(xiàn)出較強(qiáng)的限制變形能力，以及在長(zhǎng)時(shí)間之后表現(xiàn)出較大的彈性模量損失。

3.3碳化深度測(cè)試結(jié)果與分析

如圖3.4所示的混凝土碳化深度測(cè)試結(jié)果可知，在早期，兩種混凝土的碳化深度基本一致，但是在后期，機(jī)制砂混凝土的碳化深度更高。這主要是由于機(jī)制砂混凝土由于其所用集料的原因表現(xiàn)出具有較差的內(nèi)部密實(shí)性的特點(diǎn)，表現(xiàn)出后期的抗碳化性能比天然河砂混凝土較差的現(xiàn)象。

4 結(jié)論

在目前我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展以及不斷推動(dòng)工程建設(shè)規(guī)模擴(kuò)大的同時(shí)，各項(xiàng)工程建設(shè)上開展中對(duì)各種建筑材料的需求量也在同步增加。針對(duì)其中的機(jī)制砂來(lái)說(shuō)，經(jīng)過(guò)本文中對(duì)機(jī)制山砂和天然河砂配置的同配比的混凝土進(jìn)行收縮性能、抗凍性能以及碳化性能試驗(yàn)測(cè)試之后可知，在養(yǎng)護(hù)早期機(jī)制砂混凝土表現(xiàn)出更大收縮率，但是后期收縮率更小的特點(diǎn)。而且其早期的抗凍性能較高，但是后期的抗凍性能有所減弱。此外二者抗碳化性能基本一致并表現(xiàn)出機(jī)制砂混凝土的抗碳化性能略低的特點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 謝祥東.關(guān)于機(jī)制山砂配制高強(qiáng)混凝土的技術(shù)要點(diǎn)[J].城市建筑，2013（22）：109-109.

[2] 李錦清.芻議機(jī)制山砂配制高強(qiáng)混凝土的技術(shù)要點(diǎn)[J].四川水泥，2017（5）.

（作者單位：湖南通達(dá)建設(shè)工程咨詢監(jiān)理有限公司）