人工砂中石粉含量對混凝土性能的影響研究

陳立壯 許娜

【摘 要】通過比對試驗，研究人工砂中石粉含量分別為15.2%、18.0%、20.6%、22.7%、25.6%的情況下，對混凝土單位用水量、工作性、力學(xué)性能、耐久性和熱學(xué)性能的影響，并進行深入分析。通過配合比參數(shù)調(diào)整可以使用不同石粉含量人工砂拌制的混凝土的工作性保持一致。并且不同石粉含量人工砂拌制的混凝土的經(jīng)時變化量、力學(xué)性能、耐久性、熱學(xué)性能基本一致。

【關(guān)鍵詞】混凝土 研究 人工砂

1 引言

人工砂配置的混凝土往往存在工作性差的問題，適當(dāng)?shù)脑黾尤斯ど爸械氖酆磕芷鸬礁纳乒ぷ餍缘男Ч?。而由于目前國家?biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對石粉含量的要求偏低，導(dǎo)致在人工砂生產(chǎn)過程中盲目地將采用水洗等方法降低人工砂中的石粉含量，以期達到符合標(biāo)準(zhǔn)的目的。而分離出來的石粉又增加了廢渣的排放量，從而加劇了環(huán)境污染，同時也是一種資源浪費。我國倡導(dǎo)建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會，充分的利用好人工砂生產(chǎn)過程中的石粉，具有良好的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。

2 試驗用人工砂

通過在人工砂的基礎(chǔ)上加入大理巖石粉，調(diào)整人工砂的石粉含量，調(diào)整后砂篩分結(jié)果見表1。

從篩分結(jié)果可以看出，由于人工砂粒徑在0.315mm～2.5mm之間顆粒含量偏少，0.315mm～2.5mm區(qū)間之外分布較多，顆粒粒徑分布較差。

3 不同石粉摻量對新拌混凝土各項性能影響

3.1 對拌和單位用水量、坍落度影響

試驗采用四級配混凝土，選擇水膠比0.47，粉煤灰摻量35%，與不同石粉含量的人工砂組合進行試驗性能研究，并進行混凝土拌合物坍落度損失、含氣量損失、泌水率、凝結(jié)時間等試驗。試驗結(jié)果見表2。

隨著石粉含量的增加，人工砂的比表面積也相應(yīng)增加，因此適當(dāng)?shù)慕档蜕奥?。在保持水膠比不變的前提下，為了保持混凝土工作性基本一致，需要適當(dāng)調(diào)整混凝土的單位用水量。從試驗結(jié)果來看，石粉含量由15.2%增大到25.6%，通過調(diào)整砂率，混凝土單位用水量僅增加3kg/m3。

3.2 對拌和物的經(jīng)時變化量及凝結(jié)時間的影響

為了研究石粉含量對混凝土施工技術(shù)及工藝影響，室內(nèi)進行了坍落度損失、含氣量損失、泌水率、凝結(jié)時間試驗，試驗成果見表3。

通過調(diào)整砂率，不同石粉含量的人工砂拌制的混凝土拌合物經(jīng)時變化量及凝結(jié)時間無明顯差異。

4 不同石粉摻量對硬化混凝土各項性能研究

根據(jù)不同石粉摻量進行硬化后混凝土力學(xué)性能檢測，檢測成果見表4。

從表4可以看出，不同石粉含量的人工砂拌制的混凝土其力學(xué)性能及耐久性能均無明顯差異。

4.1 自生體積變形

不同石粉摻量混凝土自生體積變形進行分析見圖1。

從圖11可以看出，不同石粉含量混凝土的自生體積變形規(guī)律一致，石粉含量對混凝土的自生體積變形影響較小。

4.2 干縮變形

不同石粉摻量混凝土干縮變形進行分析見圖2。

從圖中可以看出石粉含量變化對混凝土干縮有著一定的影響，混凝土干縮值隨著石粉含量的增加略有增大。

4.3 熱物理性能

不同的石粉含量對混凝土的熱學(xué)性能影響試驗結(jié)果見表5，從試驗結(jié)果可知，石粉含量變化對混凝土熱學(xué)性能影響大致相當(dāng)。石粉含量對混凝土絕熱溫升影響試驗結(jié)果見表6。從絕熱溫升試驗結(jié)果可知，石粉含量變化對混凝土絕熱溫升影響較小。

5 結(jié)語

（1）隨著人工砂石粉含量的增加，保持混凝土水膠比不變、拌合物工作性相相近，混凝土的單位用水量需略微增加。從試驗成果分析，人工砂石粉含量在15%-25%范圍內(nèi)，石粉含量每增加1%，混凝土單位用水量增加0.6Kg。根據(jù)石粉含量適當(dāng)?shù)恼{(diào)整混凝土拌合物的砂率，可以達到降低混凝土單位用水量增加值的目的。

（2）通過配合比參數(shù)調(diào)整可以使用不同石粉含量人工砂拌制的混凝土的工作性保持一致。并且不同石粉含量人工砂拌制的混凝土的經(jīng)時變化量、力學(xué)性能、耐久性、熱學(xué)性能基本一致。

（3）人工砂中石粉含量變化對混凝土干縮有著一定的影響，混凝土干縮值隨著石粉含量的增加而增大。

參考文獻

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