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文檔簡介
0引言由于缺乏優(yōu)質的河砂資源,重慶地區(qū)從上世紀90年代開始使用機制砂與特細砂復配出來的混合砂生產(chǎn)混凝土。隨著基礎設施建設的大力發(fā)展,優(yōu)質的河砂資源消耗殆盡,河砂的含泥量變高,細度模數(shù)降低,砂中的有害雜質增多,在工程使用中的風險也逐漸增加,并且無砂可用的情況時有發(fā)生。因此,應用機制砂完全取代天然砂生產(chǎn)混凝土勢在必行。國標《建設用砂》(GB14684-2011)的頒布實施,為全機制砂混凝土的應用提供了可靠的技術支持與保證。全機制砂的應用節(jié)約了河砂這一天然資源,一方面響應了國家環(huán)保的號召,一方面使得混凝土的質量得到了有效保障。1機制砂的基本特性如果要用機制砂完全取代河砂,最接近的思路就是把機制砂制作得越接近河砂的品質越好。試驗采用的是重慶某公司提供的機制砂。該公司擁有一條先進的機制砂生產(chǎn)線,能夠調節(jié)不同的細度模數(shù)參數(shù),生產(chǎn)出的機制砂能夠滿足國家標準要求中對天然砂的顆粒級配要求。1.1顆粒形態(tài)機制砂是巖石破碎而成,生產(chǎn)類似河砂顆粒形貌的機制砂能耗較大,且產(chǎn)能會嚴重下降。鑒于此,試驗用的機制砂顆粒表面仍比較粗糙,有較尖銳的棱角。1.2顆粒級配與產(chǎn)能的關系試驗用樣品機制砂的級配均在Ⅱ區(qū)砂范圍內,顆粒級配良好。隨著細度模數(shù)降低,產(chǎn)能不斷下降,結果見表1所示。1.3表觀密度、堆積密度與壓碎指標樣品機制砂表觀密度為2710kg/m3,松散堆積密度1550kg/m3,緊裝堆積密度1670kg/m3,壓碎指標為9.2%。2全機制砂混凝土的配置參數(shù)考慮到成本因素影響,對比試驗所用混凝土配合比的膠凝材料用量不變,適當調整砂率、用水量及外加劑用量。2.1材料說明混合砂:采用細度模數(shù)3.3的山碎石機制粗砂與細度模數(shù)1.0的天然河砂,以60%﹕40%的比例搭配,混合成細度模數(shù)為2.4左右混合砂。膠凝材料用量:總用量320kg/m3。2.2混凝土試配2.2.1初次混凝土試配試配顯示,1號和2號樣品拌制混凝土的工作性能不佳。1號樣品砂率調整范圍為42%~50%,均出現(xiàn)包裹性不佳,有較嚴重的泌水離析現(xiàn)象,必須補充膠凝材料總用量方能得到有效改善。分析其原因:一是因為該樣品的細度模數(shù)達到2.8,機砂偏粗,用于低強度混凝土效果不佳,需要靠更多的膠凝材料來彌補細顆粒的不足。二是機制砂表面較粗糙,棱角多,導致出現(xiàn)離析泌水現(xiàn)象。2號樣品砂率調整范圍為42%~48%;最終選定為46%;但是當采用46%砂率、160kg/m3用水量的時候,混凝土的初始坍落度為230mm,擴展度520mm,兩小時的坍落度為210mm,擴展度430mm,不能滿足現(xiàn)場實際施工需要。若提高外加劑初始摻量,則出現(xiàn)抓底,泌水離析現(xiàn)象。因此我們聯(lián)系外加劑廠家進行調整。在調整過程中發(fā)現(xiàn),始終難以找到一個平衡點,拌制的混凝土要么擴展度偏小,不滿足生產(chǎn)需求,要么出現(xiàn)抓底、泌水離析現(xiàn)象。經(jīng)過調整,增加了基準用水量,采用46%砂率、165kg/m3用水量的時候,初始的坍落度為230mm,擴展度570mm,兩個小時的坍落度為220mm,擴展度540mm,能滿足生產(chǎn)需要。但外加劑需要增加增黏組分,摻量較混合砂的混凝土提高0.2%,否則會出現(xiàn)敏感度非常高,砂率或者用水量稍有變動混凝土狀態(tài)就會出現(xiàn)異常的情況。因此,2號樣品實際使用起來效果也不盡如人意。分析其原因,主要還是因機制砂顆粒形態(tài)問題引起的容易出現(xiàn)離析泌水的情況。3號樣品砂率最終選定為43%,與混合砂的混凝土保持了一致,初始坍落度230mm,擴展度600mm,兩個小時坍落度230mm,擴展度560mm,包裹性良好,改變砂率、變化用水量均未出現(xiàn)較敏感的波動現(xiàn)象,試驗成功。歸其原因:一是細度模數(shù)較低,與混合砂基本一致;二是由于通過不斷打磨,使得顆粒形態(tài)變好。但是因其能耗大,產(chǎn)能嚴重下降,加上需要全部取代河砂,機制砂單價又不能定得過高等綜合因素影響,并不是廠家生產(chǎn)的首選產(chǎn)品。2.2.2調整2號樣品再次試配《建設用砂》規(guī)范中對機制砂的要求:當機制砂MB值小于1.4時,石粉含量應小于等于10%。結合所查閱的機制砂混凝土的相關文獻,我們決定采用2號樣品,并另外補充6%左右的石粉,將篩底提升至10%。調整后的2號樣品的級配情況如表2所示。級配曲線如圖1所示(圖中虛線代表Ⅱ區(qū)砂的級配上下限,實線為調整后的2號樣品)。調整后的2號樣品試配效果良好,C30配合比試配結果如表3所示。2.2.3試生產(chǎn)將調整后的2號樣品機制砂用于混凝土生產(chǎn),一條生產(chǎn)線采用原有混合砂的模式,一條生產(chǎn)線采用全機制砂的模式,生產(chǎn)一個月后的強度及標準差的對比如表4所示。3結論(1)全機制砂細度模數(shù)宜控制在2.4~2.6之間,MB值在符合標準要求時,對于低強度等級混凝土,石粉含量可以適當提高。換一種說法就是,若把這些石粉含量作為
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