陳瑞紅
(杭州隆欣建材有限公司,浙江 杭州 310024)
近年來隨著建筑、房地產行業(yè)的快速發(fā)展,在我國不少地區(qū)出現天然砂資源逐步減少,甚至無天然砂可用的情況,使用人工砂配制混凝土成為商品混凝土行業(yè)的必然發(fā)展趨勢。在人工砂生產過程中,不可避免地要產生一定數量粒徑小于75μm的石粉,這也是人工砂與天然砂最明顯的區(qū)別之一。國標GB/T14684-2001《建筑用砂》頒布時,我國人工砂處于剛剛起步階段,各地應用人工砂的工程經驗還不多。因此,國標對人工砂中的石粉含量要求還是按傳統(tǒng)限制含泥量的思路來規(guī)定,采用了比較謹慎的態(tài)度和較嚴的指標。近幾年的工程實踐表明,天然砂含泥量高對混凝土是有害的,而人工砂中一定含量的石粉對混凝土是有益的。因此建設部行業(yè)標準JGJ52-2006《普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法標準》放寬了各個強度等級的混凝土用人工砂的石粉含量指標。見表1,本文研究了石粉含量對混凝土工作性、強度及水壓力抗?jié)B性能的影響。
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水泥:杭州富陽錢潮水泥有限公司生產的P.O42.5級水泥,其物理性能見表2;石粉:石灰?guī)r石粉,粒徑小于75μm;細骨料(人工砂):石灰?guī)r人工砂,其性能見表3;粗骨料:5~20mm碎石,其性能見表4;外加劑:FDN-1萘系高效減水劑,減水率20%,摻量為水泥質量的0.5%。
混凝土拌合物性能試驗。按GB/T 50080-2002《普通混凝土拌合物性能試驗方法標準》進行測試?;炷量箟簭姸仍囼?。按GB/T 50081-2002《普通混凝土力學性能試驗方法標準》進行測試。采用150mm×150mm×150mm的立方體試件?;炷了畨毫?jié)B性能試驗。按JTG E30-2005《公路工程水泥及水泥混凝土試驗規(guī)程》中規(guī)定的《T 0568-2005水泥混凝土抗?jié)B性試驗方法》進行測試。采用上口直徑175mm,下口直徑185mm,高150mm的錐臺體試件。
試驗研究了人工砂中不同石粉含量對C30混凝土塌落度、抗壓強度及抗?jié)B性能的影響,試驗結果見表5。
從表5可看出:對于C30混凝土,人工砂中的石粉含量介于10%~15%時,其塌落度工作性及抗壓強度最佳,同時其水壓抗?jié)B系數最低。從混凝土工作性方面考慮,人工砂中的適量石粉改善了混凝土拌合物中的漿體量,提高了混凝土的工作性。從混凝土抗壓強度方面考慮,石粉具有一定的細度,對混凝土起到了微集料填充效應,而石灰石粉在水化的過程中可以與水泥中的C3A和C4AF發(fā)生反應,生成水化碳鋁酸鈣,水化碳鋁酸鹽可以與其他水化產物相互搭接,使水泥石結構更加密實,從而提高了水泥石的強度。但是,當石粉含量增大到某極限值時,大量的石粉使混凝土的膠骨比偏離最佳值,導致混凝土強度下降。從混凝土抗?jié)B性能方面考慮,當人工砂中石粉含量較少時,混凝土漿體含量少,石粉可以起到微集料效應,增加了混凝土的密實性;當人工砂中石粉含量較高時,石粉對水泥比例過高,石粉破壞了混凝土的堆積效果,同時水泥對石粉不能充分包裹,致使混凝土抗?jié)B能力下降;當人工砂中石粉含量達到20%時,混凝土抗?jié)B性能急劇下降。
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通過調整人工砂中的石粉含量,可以使普通混凝土的工作性、抗壓強度、抗?jié)B性能達到最優(yōu)的狀態(tài),滿足工程對混凝土的技術要求。在缺乏天然砂的形勢下,應用人工砂代替天然砂具有明顯的現實意義。
[1]龍鳘.人工砂配制混凝土應用探討.建筑技術.