機(jī)制砂和石粉的正確使用

1、機(jī)制砂及石粉的正確使用機(jī)制砂及石粉的正確使用機(jī)制砂的相關(guān)術(shù)語(yǔ)機(jī)制砂的相關(guān)術(shù)語(yǔ)機(jī)制砂機(jī)制砂 manufactured sandu巖石、尾礦或工業(yè)廢渣經(jīng)除土處理，由機(jī)巖石、尾礦或工業(yè)廢渣經(jīng)除土處理，由機(jī)械破碎、篩分制成的，粒徑小于械破碎、篩分制成的，粒徑小于4.75 mm4.75 mm的的顆粒，但不包括軟質(zhì)、風(fēng)化的顆粒，俗稱顆粒，但不包括軟質(zhì)、風(fēng)化的顆粒，俗稱人工砂。人工砂。 機(jī)制砂的相關(guān)術(shù)語(yǔ)機(jī)制砂的相關(guān)術(shù)語(yǔ)石粉含量石粉含量 fine contentfine contentu機(jī)制砂中粒徑小于機(jī)制砂中粒徑小于75m75m的顆粒含量。的顆粒含量。亞甲藍(lán)亞甲藍(lán)(MB)(MB)值值 methylene b

2、lue valuemethylene blue valueu用于判定機(jī)制砂中粒徑小于用于判定機(jī)制砂中粒徑小于75m75m顆粒的顆粒的吸吸附性能的指標(biāo)附性能的指標(biāo)。 河砂的技術(shù)特點(diǎn)河砂的技術(shù)特點(diǎn)u光滑的表面，粒形良好，吸水性相對(duì)較小。光滑的表面，粒形良好，吸水性相對(duì)較小。u如果細(xì)度、級(jí)配符合要求，則混凝土膠凝材如果細(xì)度、級(jí)配符合要求，則混凝土膠凝材料用量與單方用水量容易控制料用量與單方用水量容易控制。u但如果但如果級(jí)配不合理，且過(guò)細(xì)、含泥量多則影級(jí)配不合理，且過(guò)細(xì)、含泥量多則影響混凝土強(qiáng)度與體積穩(wěn)定性響混凝土強(qiáng)度與體積穩(wěn)定性。機(jī)制砂的缺點(diǎn)機(jī)制砂的缺點(diǎn)u相對(duì)于河砂，粒形不夠圓滑，相對(duì)于河砂，粒形不

3、夠圓滑，顆粒尖顆粒尖銳有棱角銳有棱角 。u表面粗糙，同樣砂率時(shí)表面積較大。表面粗糙，同樣砂率時(shí)表面積較大。u總體看吸水性大于河砂?？傮w看吸水性大于河砂。機(jī)制砂混凝土性能特征機(jī)制砂混凝土性能特征u人工砂與河砂相比人工砂與河砂相比, , 由于有一定數(shù)量的由于有一定數(shù)量的石粉石粉, , 使得人工砂混凝土的和易性得到使得人工砂混凝土的和易性得到改善改善。u適量的石粉可以起到填充作用，有利于適量的石粉可以起到填充作用，有利于機(jī)制砂混凝土強(qiáng)度提高，但不同強(qiáng)度等機(jī)制砂混凝土強(qiáng)度提高，但不同強(qiáng)度等級(jí)機(jī)制砂混凝土對(duì)應(yīng)最佳石粉含量不級(jí)機(jī)制砂混凝土對(duì)應(yīng)最佳石粉含量不同同 。機(jī)制砂混凝土性能特征機(jī)制砂混凝土性能特征u

4、對(duì)于體積穩(wěn)定性的影響研究結(jié)論不一致，這對(duì)于體積穩(wěn)定性的影響研究結(jié)論不一致，這主要是因?yàn)闄C(jī)制砂的品種多樣主要是因?yàn)闄C(jī)制砂的品種多樣?？傮w而言與對(duì)?？傮w而言與對(duì)混凝土單位體積用水量的影響有關(guān)?；炷羻挝惑w積用水量的影響有關(guān)。對(duì)于混凝對(duì)于混凝土開裂敏感性而言，具有一定量的石粉，對(duì)抗土開裂敏感性而言，具有一定量的石粉，對(duì)抗開裂有利。與保水性提高，抗?jié)B性提高有關(guān)。開裂有利。與保水性提高，抗?jié)B性提高有關(guān)。幾個(gè)相關(guān)問(wèn)題的討論幾個(gè)相關(guān)問(wèn)題的討論石石 粉粉u石粉也是小于石粉也是小于75m 75m 的顆粒，但石粉與天的顆粒，但石粉與天然砂中的泥成分不同、粒徑分布不同、在然砂中的泥成分不同、粒徑分布不同、在混凝土中

5、所起的作用亦不同，混凝土中所起的作用亦不同，石粉與機(jī)制石粉與機(jī)制砂化學(xué)成分相同，適量石粉對(duì)混凝土是有砂化學(xué)成分相同，適量石粉對(duì)混凝土是有益的益的?，F(xiàn)代混凝土設(shè)計(jì)理念強(qiáng)調(diào)骨料之間?，F(xiàn)代混凝土設(shè)計(jì)理念強(qiáng)調(diào)骨料之間空隙最小，密實(shí)度最高?？障蹲钚。軐?shí)度最高。 幾個(gè)相關(guān)問(wèn)題的討論幾個(gè)相關(guān)問(wèn)題的討論石石 粉粉石粉含量（%）051015202530鈣質(zhì)河卵石粉0.250.50.60.75 0.7511硅質(zhì)石粉0.2511.251.51.75 1.752鈣質(zhì)山砂石粉0.250.50.50.50.50.50.75名稱礦物種類及含量（%）石英鉀長(zhǎng)石斜長(zhǎng)石方解石白云石粘土礦物鈣質(zhì)河卵石粉4.02.358.635.

6、1硅質(zhì)石粉60.939.1鈣質(zhì)山砂石粉3.20.30.48115.1不同種類石粉含量與MB值的關(guān)系幾個(gè)相關(guān)問(wèn)題的討論幾個(gè)相關(guān)問(wèn)題的討論石石 粉粉石粉含量（%）051015202530鈣質(zhì)河卵石粉0.250.50.60.75 0.7511硅質(zhì)石粉0.2511.251.51.75 1.752鈣質(zhì)山砂石粉0.250.50.50.50.50.50.75名稱礦物種類及含量（%）石英鉀長(zhǎng)石斜長(zhǎng)石方解石白云石粘土礦物鈣質(zhì)河卵石粉4.02.358.635.1硅質(zhì)石粉60.939.1鈣質(zhì)山砂石粉3.20.30.48115.1不同種類石粉含量與MB值的關(guān)系幾個(gè)相關(guān)問(wèn)題的討論幾個(gè)相關(guān)問(wèn)題的討論石石 粉粉u人工砂中石

7、粉含量和MB值之間并沒(méi)有相關(guān)性，即決定人工砂MB值大小的不是其中石粉含量，主要和石粉的礦物成分有關(guān)。u硅質(zhì)石粉比河卵石和鈣質(zhì)石粉對(duì)人工砂MB值的影響更大。u人工砂MB值受細(xì)粉中SiO2和Al2O3含量的影響，即人工砂MB值與高嶺土類礦物含量有關(guān)系。u石粉的細(xì)度對(duì)其MB值沒(méi)有影響。u不同地區(qū)人工砂MB值不能完全反映出細(xì)粉的含量和礦物成分，要想限制人工砂中粘土類物質(zhì)的含量需要用石粉含量和MB值兩個(gè)指標(biāo)共同控制。幾個(gè)相關(guān)問(wèn)題的討論幾個(gè)相關(guān)問(wèn)題的討論石石 粉粉u配制中低強(qiáng)度等級(jí)混凝土?xí)r很難解決強(qiáng)度配制中低強(qiáng)度等級(jí)混凝土?xí)r很難解決強(qiáng)度富裕過(guò)大與工作性之間的矛盾富裕過(guò)大與工作性之間的矛盾, , 人工砂中人

8、工砂中的石粉很好地解決了這個(gè)矛盾的石粉很好地解決了這個(gè)矛盾, , 即在低水即在低水泥用量情況下泥用量情況下, , 配制出工作性符合要求的配制出工作性符合要求的混凝土?；炷?。幾個(gè)相關(guān)問(wèn)題的討論幾個(gè)相關(guān)問(wèn)題的討論石石 粉粉u機(jī)制砂中含有的石粉機(jī)制砂中含有的石粉, ,具有充填空隙、具有充填空隙、包裹砂粒表面、降低骨料間內(nèi)阻力的作包裹砂粒表面、降低骨料間內(nèi)阻力的作用用, ,使混凝土容易振搗密實(shí)使混凝土容易振搗密實(shí), ,從而提高混從而提高混凝土的抗?jié)B性和耐久性。凝土的抗?jié)B性和耐久性。混凝土的單位混凝土的單位密度隨著石粉含量的增加而提高密度隨著石粉含量的增加而提高, ,其孔其孔隙則隨著石粉含量的增加而降

9、低。隙則隨著石粉含量的增加而降低。幾個(gè)相關(guān)問(wèn)題的討論幾個(gè)相關(guān)問(wèn)題的討論石石 粉粉MB值0.51.01.52.02.5流動(dòng)度(mm)197185175172165坍落度(mm)22016012590砂漿28d強(qiáng)度(MPa)55.554.5525046.8混凝土28d強(qiáng)度(MPa)60.550.248.746.2砂漿的28d干縮值(mm)0.1070.1130.1270.1400.147C60混凝土125次凍融循環(huán)后質(zhì)量損失（%）2.863.214.355.62C60混凝土125次凍融循環(huán)后相對(duì)動(dòng)彈性模量(%)70.365.355.748.6C60混凝土氯離子擴(kuò)散系數(shù)(10-12m2/s)1.08

10、1.23.595.78幾個(gè)相關(guān)問(wèn)題的討論幾個(gè)相關(guān)問(wèn)題的討論石石 粉粉u當(dāng)人工砂MB值0.5時(shí)，石粉中吸附性的粘土類物質(zhì)很少，可以起到減水作用，用在混凝土中效果最好，可以用在C60及以上混凝土中。u0.5 MB 1.0時(shí)，人工砂中會(huì)含有少量的粘土類物質(zhì)，對(duì)混凝土性能影響不明顯，還能改善混凝土的和易性，可用在C30C55混凝土中。u1.0 MB 1.4時(shí)，石粉中含有較多的粘土類物質(zhì)，對(duì)混凝土用水量有一定的影響，但并不影響混凝土的質(zhì)量，可以正常使用，用于C25及以下的混凝土中，還能避免低強(qiáng)度等級(jí)混凝土中膠凝材料用量較少和易性差的問(wèn)題，使強(qiáng)度和耐久性達(dá)到保證。uMB1.4時(shí)，石粉在粘土類物質(zhì)含量很多，

11、用于混凝土中對(duì)其工作性帶來(lái)很大的不利影響，影響強(qiáng)度和耐久性。幾個(gè)相關(guān)問(wèn)題的討論幾個(gè)相關(guān)問(wèn)題的討論有效水膠比有效水膠比u為什么一般情況下，用人工砂比天然砂為什么一般情況下，用人工砂比天然砂混凝土水灰比放大混凝土水灰比放大0.05 0.05 后，配制的混后，配制的混凝土強(qiáng)度不但不降，反有提高？凝土強(qiáng)度不但不降，反有提高？ 幾個(gè)相關(guān)問(wèn)題的討論幾個(gè)相關(guān)問(wèn)題的討論有效水膠比有效水膠比u有效水膠比有效水膠比 (water to binder ratio(water to binder ratio，w/bw/b) ) ：混凝土中骨料飽和面干含水量以外的用混凝土中骨料飽和面干含水量以外的用水量與膠凝材料總量的

12、質(zhì)量比。水量與膠凝材料總量的質(zhì)量比。 飽和面干試模和試驗(yàn)飽和面干試模和試驗(yàn)砂子含水的三種狀態(tài)砂子含水的三種狀態(tài)天然砂幾個(gè)相關(guān)問(wèn)題的討論幾個(gè)相關(guān)問(wèn)題的討論有效水膠比有效水膠比u張?jiān)Ｃ竦热俗鲞^(guò)機(jī)制砂與天然砂的電鏡分析，張?jiān)Ｃ竦热俗鲞^(guò)機(jī)制砂與天然砂的電鏡分析，觀察發(fā)現(xiàn)石灰石質(zhì)人工砂與水泥水化凝膠間觀察發(fā)現(xiàn)石灰石質(zhì)人工砂與水泥水化凝膠間結(jié)合緊密，界面處無(wú)裂縫結(jié)合緊密，界面處無(wú)裂縫 。而天然砂與水而天然砂與水泥水化界面多有裂縫，泥水化界面多有裂縫，16 16 張照片中，有張照片中，有14 14 張界面有裂縫。有的寬度達(dá)張界面有裂縫。有的寬度達(dá)1 12m2m。 幾個(gè)相關(guān)問(wèn)題的討論幾個(gè)相關(guān)問(wèn)題的討論機(jī)制砂的

13、復(fù)雜性機(jī)制砂的復(fù)雜性u(píng)不同巖石種類機(jī)制砂性質(zhì)相差很大，例不同巖石種類機(jī)制砂性質(zhì)相差很大，例如玄武巖吸水率就大于石灰?guī)r。如玄武巖吸水率就大于石灰?guī)r。u即便同一巖石種類的機(jī)制砂，即便同一巖石種類的機(jī)制砂，由于加工由于加工工藝不同，級(jí)配、粒形相差很大，可能工藝不同，級(jí)配、粒形相差很大，可能表現(xiàn)出完全不同的混凝土性能表現(xiàn)出完全不同的混凝土性能。機(jī)制砂混凝土配合比選擇的原則機(jī)制砂混凝土配合比選擇的原則u關(guān)于細(xì)度模數(shù)，機(jī)制砂宜取關(guān)于細(xì)度模數(shù)，機(jī)制砂宜取2.6-3.02.6-3.0，不，不宜大于宜大于3.13.1。u關(guān)于級(jí)配建議在關(guān)于級(jí)配建議在區(qū)為宜?？障堵室丝刂茀^(qū)為宜?？障堵室丝刂圃谠?2%42%以下。以

14、下。機(jī)制砂混凝土配合比選擇的原則機(jī)制砂混凝土配合比選擇的原則u對(duì)于中低強(qiáng)度等級(jí)混凝土對(duì)于中低強(qiáng)度等級(jí)混凝土，硅質(zhì)石粉可以，硅質(zhì)石粉可以控制在控制在7%7%以下；鈣質(zhì)石粉可以取以下；鈣質(zhì)石粉可以取10-15%10-15%，以控制水泥、粉煤灰、礦渣粉用量。以控制水泥、粉煤灰、礦渣粉用量。u對(duì)于高等級(jí)混凝土對(duì)于高等級(jí)混凝土, , 硅質(zhì)石粉含量宜嚴(yán)格硅質(zhì)石粉含量宜嚴(yán)格控制控制, , 如果是鈣質(zhì)石粉含量可以控制在如果是鈣質(zhì)石粉含量可以控制在7-7-10%10%，對(duì)降低拌合物粘性具有顯著效果。，對(duì)降低拌合物粘性具有顯著效果。 機(jī)制砂混凝土配合比選擇的原則機(jī)制砂混凝土配合比選擇的原則u機(jī)制砂具有堿活性時(shí)機(jī)制

15、砂具有堿活性時(shí)，混凝土礦物摻合料，混凝土礦物摻合料占膠凝材料比例宜為粉煤灰摻量不低于占膠凝材料比例宜為粉煤灰摻量不低于30%30%；礦渣粉不低于礦渣粉不低于40%40%。含氣量不低于。含氣量不低于4.0%4.0%。u機(jī)制砂宜采用據(jù)以飽和面干骨料的混凝土機(jī)制砂宜采用據(jù)以飽和面干骨料的混凝土配合比設(shè)計(jì)方法配合比設(shè)計(jì)方法。尤其是吸水率高的機(jī)制。尤其是吸水率高的機(jī)制砂。砂。機(jī)制砂混凝土配合比選擇的原則機(jī)制砂混凝土配合比選擇的原則u在可以滿足施工要求的前提下，盡可能控在可以滿足施工要求的前提下，盡可能控制坍落度，較小的坍落度，例如制坍落度，較小的坍落度，例如120-160mm120-160mm，混凝土勻

16、質(zhì)性好，漿骨比低，體積穩(wěn)定性混凝土勻質(zhì)性好，漿骨比低，體積穩(wěn)定性好。好。u粗骨料采用兩級(jí)配或三級(jí)配分別計(jì)量投料，粗骨料采用兩級(jí)配或三級(jí)配分別計(jì)量投料，保證級(jí)配后的松堆空隙率不大于保證級(jí)配后的松堆空隙率不大于42%42%。充分利用細(xì)河砂與尾礦細(xì)砂充分利用細(xì)河砂與尾礦細(xì)砂u在生產(chǎn)使用機(jī)制砂的過(guò)程中，應(yīng)該盡可能在生產(chǎn)使用機(jī)制砂的過(guò)程中，應(yīng)該盡可能利用儲(chǔ)量巨大的細(xì)河砂與尾礦細(xì)砂。這些利用儲(chǔ)量巨大的細(xì)河砂與尾礦細(xì)砂。這些地區(qū)的天然砂、尾礦砂都存在偏細(xì)地區(qū)的天然砂、尾礦砂都存在偏細(xì)( (細(xì)度模細(xì)度模數(shù)小于數(shù)小于1.4)1.4)的現(xiàn)象。的現(xiàn)象。將人工粗砂和天然或?qū)⑷斯ご稚昂吞烊换蛉斯ぜ?xì)砂按一定比例混合成混合

17、砂應(yīng)用的人工細(xì)砂按一定比例混合成混合砂應(yīng)用的工程實(shí)例越來(lái)越多工程實(shí)例越來(lái)越多，出現(xiàn)了用機(jī)制粗砂和，出現(xiàn)了用機(jī)制粗砂和細(xì)砂組成的混合砂。這一方法值得關(guān)注。細(xì)砂組成的混合砂。這一方法值得關(guān)注。充分利用細(xì)河砂與尾礦細(xì)砂充分利用細(xì)河砂與尾礦細(xì)砂u例如天然河砂的表觀密度為例如天然河砂的表觀密度為2670 kg/m32670 kg/m3，細(xì)，細(xì)度模數(shù)為度模數(shù)為2.12.1，含泥量，含泥量2.8%2.8%。機(jī)制砂細(xì)度模。機(jī)制砂細(xì)度模數(shù)數(shù)3.73.7。 細(xì)骨料細(xì)骨料細(xì)度模數(shù)細(xì)度模數(shù)人工砂人工砂3.73.720%20%細(xì)砂細(xì)砂80%80%人工砂人工砂3.03.030%30%細(xì)砂細(xì)砂70%70%人工砂人工砂2.9

18、2.940%40%細(xì)砂細(xì)砂60%60%人工砂人工砂3.03.050%50%細(xì)砂細(xì)砂50%50%人工砂人工砂2.72.760%60%細(xì)砂細(xì)砂40%40%人工砂人工砂2.62.670%70%細(xì)砂細(xì)砂30%30%人工砂人工砂2.62.6細(xì)砂細(xì)砂2.12.1天然中砂天然中砂2.82.8充分利用細(xì)河砂與尾礦細(xì)砂充分利用細(xì)河砂與尾礦細(xì)砂充分利用細(xì)河砂與尾礦細(xì)砂充分利用細(xì)河砂與尾礦細(xì)砂u人工砂與細(xì)砂按不同比例摻配，可配制出和人工砂與細(xì)砂按不同比例摻配，可配制出和易性良好的易性良好的C20C20C50C50各強(qiáng)度等級(jí)的混凝土，各強(qiáng)度等級(jí)的混凝土，且實(shí)際強(qiáng)度均達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的且實(shí)際強(qiáng)度均達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的115%115%以上，初以上，初始坍落度大于始坍落度大于200mm200mm。u人工砂與細(xì)砂混凝土的抗?jié)B性良好，能滿足人工砂與細(xì)砂混凝土的抗?jié)B性良好，能滿足建筑物部件對(duì)抗?jié)B性的要求；氯離子滲透系建筑物部件對(duì)抗?jié)B性的要求；氯離子滲透系數(shù)為數(shù)為15815810-14m10-14m2 2/s/s，比天然中砂混凝土的，比天然中砂混凝土的低；低； 充分利用細(xì)河砂與尾礦細(xì)砂充分利用細(xì)河砂與尾礦細(xì)砂u在硫酸鹽侵蝕試驗(yàn)中在硫酸鹽侵蝕試驗(yàn)中, ,經(jīng)過(guò)經(jīng)過(guò)3030次干濕循環(huán)以后次干濕循環(huán)以后, ,質(zhì)量增加量和強(qiáng)度減少量都能滿足要求，抗質(zhì)量增加量和強(qiáng)度減少量都能滿足要求，抗硫酸鹽侵蝕性能優(yōu)于天然中砂混凝土；硫酸鹽侵蝕性能