馬明英 馬小平

（銀川能源學(xué)院 寧夏銀川 750105）

在現(xiàn)代建筑中，不能缺少的一種重要材料就是砂石，評價混凝土用砂石骨料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵性指標(biāo)之一即為含泥量，如果具有較高的含泥量情況，會增加用水量，不良的影響到混凝土拌合物的工作性、混凝土強(qiáng)度。所以，必須要高度的重視好研究砂石含泥量對混凝土工作性及抗壓強(qiáng)度的影響，確保所配制的混凝土具備合理等級。

1 混凝土概況

混凝土的構(gòu)成為水泥、石子、砂、水和相應(yīng)化學(xué)外加劑，通過水泥凝結(jié)硬化所得，強(qiáng)度、耐久性較高。混凝土重要構(gòu)成材料就是砂、石，稱作骨料，在混凝土總體積中占據(jù)70%的比重。工作性涉及到三方面，即流動性、粘聚性、保水性，為混凝土拌合物，對于各種施工環(huán)節(jié)的操作提供便利性，能夠讓結(jié)構(gòu)更加均勻，并且使得密實(shí)性更強(qiáng)。含泥量為混凝土用砂石骨料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)關(guān)鍵性指標(biāo)，國家以及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中，均嚴(yán)格的提出含泥量限制，對于混凝土來說，需要天然砂含泥量在5%之內(nèi)，石子含泥量在1.5%之內(nèi)。但砂石通常為天然地方性材料，多項(xiàng)因素（產(chǎn)地、采集等）均可以對最終材質(zhì)構(gòu)成影響，各因素的作用下，能夠改變砂石材質(zhì)，或者出現(xiàn)砂石含泥量超標(biāo)問題。所以需要實(shí)施各種有效的途徑對此形勢進(jìn)行應(yīng)對。

現(xiàn)代混凝土中，實(shí)施硅酸鹽水泥作膠凝材料這種形式，應(yīng)用的時間已經(jīng)較長，得到廣泛的認(rèn)可以及滿意，但對于骨料含泥量跟混凝土的強(qiáng)度以及性能等等方面所產(chǎn)生的影響的內(nèi)容還相對不多，特別是在定量角度講。因?yàn)橐酝藗冎皇窃谝馍笆壟?、形貌等可以顯著的影響到混凝土性能的特征，不重視骨料含泥量的影響作用。而且實(shí)踐中，在基于各項(xiàng)因素影響的基礎(chǔ)上，非常不容易明確混凝土性能的關(guān)鍵性因素，例如在增大骨料含泥量時，會相應(yīng)的降低混凝土強(qiáng)度，但同體積骨料增大含泥量，降低單位用水量情況下，會將混凝土的強(qiáng)度提升。所以，國內(nèi)外在此問題上未形成統(tǒng)一定論，針對分析骨料的含泥量影響到混凝土拌合物工作性的內(nèi)容還需要不斷的探索，而且在解釋骨料的含泥量影響到混凝土強(qiáng)度的方面，未來需要更多的研究予以支持論證。

2 試驗(yàn)研究

2.1 試驗(yàn)依據(jù)和材料

對于檢測水泥的方法以及標(biāo)準(zhǔn)，必須要嚴(yán)格的遵循標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)，也就是我國提出的《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法（ISO法）》（GB/T 17671—1999）、《水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時間、安定性檢驗(yàn)方法》（GB/T 1346—2011）等等內(nèi)容。對于研究的設(shè)計配合比以及坍落度試驗(yàn)方面，主要是分別參考《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》（JGJ 55—2011）以及《普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法》（GB/T 50080—2002）。

在本試驗(yàn)中所應(yīng)用到的材料包括水泥、砂子、石子以及水。其中，水泥的標(biāo)準(zhǔn)就是42.5R級普通硅酸鹽水泥；砂子為中砂，細(xì)度模數(shù)是2.8；石子是單位級集料，規(guī)格分別是 5～15，15～20，20～30；普通自來水。另外，泥為0.15mm篩的粘土。

2.2 試驗(yàn)過程

進(jìn)行設(shè)計配合比主要是遵循《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》（JGJ 55—2011）相關(guān)內(nèi)容展開，密切的考慮到原材料各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，并且對坍落度設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)方面進(jìn)行充分的考慮，也要全面考慮到其他的一些內(nèi)容，通過綜合的分析，最終確定好科學(xué)的日常生產(chǎn)用配合比，混凝土的強(qiáng)度等級C40。

針對立方米混凝土材料用量，初定的比重主要是按照以下的方式，即水：水泥：砂：石子=154：321：707：1290，水灰比、砂率各自為 0.48、0.354。清洗前面應(yīng)用到的碎石以及砂，進(jìn)行風(fēng)干處理，得到零含泥量。按照預(yù)先設(shè)置的配合比，按照順序落實(shí)坍落度試驗(yàn)以及抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，最終得到了49.5MPa的28d抗壓強(qiáng)度，坦然度是50mm。采取烘干粘土（0.15mm篩出），進(jìn)行混合土和碎石，之后展開勻稱的攪拌，比例就是遵循0.5%～3%進(jìn)行，配制出含沙量各異的碎石，在表面上實(shí)施灑水處理，而且碎石表面不為，要展開包裹泥土工作。之后充分的風(fēng)干，結(jié)束這項(xiàng)操作之后，落實(shí)接下來的試驗(yàn)。再依照以上的模式，采取1%～10%的比重，攪拌土和砂，同樣配制含泥量不同的砂再落實(shí)繼續(xù)試驗(yàn)。選用四份不同含泥量的砂，即含泥量1%、2%、3%、5%，同時采取五份含泥量不同的石子，即0.5%、1%、1.5%、2%、5%，嚴(yán)格的遵循正交表，展開標(biāo)準(zhǔn)流程的混凝土和易性和抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。結(jié)束此項(xiàng)內(nèi)容之后，嚴(yán)謹(jǐn)分析，掌握住砂子含泥量情況，探究石子含泥量跟混凝土拌合物以及易性、抗壓強(qiáng)度相關(guān)情況。

3 試驗(yàn)結(jié)果分析

3.1 試驗(yàn)結(jié)果

（1）在粗集料含泥量的影響方面。不同比例石子含泥量展開混凝土拌合，進(jìn)行檢測坍落度以及28d立方體抗壓強(qiáng)度，觀察結(jié)果表明，混凝土的坍落度會在增加石子含泥量同時，出現(xiàn)減少的現(xiàn)象，同時在提升石子含沙量的基礎(chǔ)上，在混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度方面，產(chǎn)生的改變就是大幅度的減少，石子含泥量在1%以上的情況下，則能夠?qū)τ诨炷量箟簭?qiáng)度、坍落度構(gòu)成嚴(yán)重的影響。所以，應(yīng)該確保石子含泥量在1.0%之內(nèi)的范圍為宜。

（2）在細(xì)集料含泥量的影響方面。不同比例砂石含泥量落實(shí)混凝土拌合，檢測其坍落度和28d立方體抗壓強(qiáng)度，可以觀察到的結(jié)果就是，在增加了砂石含泥量的情況下，會出現(xiàn)降低混凝土的坍落度的現(xiàn)象，同時抗壓強(qiáng)度同樣顯著程度的降低。如果砂石含泥量在3.0%以上，則能夠?qū)τ诨炷恋奶涠?、抗壓?qiáng)度兩項(xiàng)指標(biāo)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，提示砂石含泥量應(yīng)該控制在3.0%之內(nèi)為宜。

（3）在影響混凝土7d抗壓強(qiáng)度因素方面，砂子含泥量跟石子含泥量相比明顯更多的情況下，影響28d抗壓強(qiáng)度因素的主次順序跟前者是具備一致性的。對于7d抗壓強(qiáng)度，在石子含泥量的影響方面上沒有產(chǎn)生幅度較大的改變，但砂子含泥量具有明顯的影響情況。砂子含泥量存在顯著的影響混凝土28d抗壓強(qiáng)度的情況。在分析石子含泥量對于混凝土抗壓強(qiáng)度所形成的一些影響的結(jié)果方面上，0%～2.0%范圍中，粘土含量沒有非常顯著的影響到混凝土抗壓強(qiáng)度，或者具有稍微的增高的趨勢，具有1%含泥量情況下，會較小幅度的降低強(qiáng)度，具有增加個別試驗(yàn)結(jié)果的趨勢。產(chǎn)生此種現(xiàn)象的因素就是，粘土質(zhì)地堅硬，發(fā)揮出微細(xì)集料功效，將混凝土的孔隙進(jìn)行有效的填補(bǔ)，并且對于混凝土的結(jié)構(gòu)缺陷有效的彌補(bǔ)，使得混凝土的強(qiáng)度有效的提升。但是，在含泥量為5%以上時，會出現(xiàn)更加顯著的降低幅度。另外，在增加粗細(xì)集料含泥量期間，進(jìn)行外加劑摻量或水泥用量的增加，可以將混凝土生產(chǎn)成本提升。對于粗細(xì)集料含泥量，能夠?qū)τ诨炷疗渌阅墚a(chǎn)生不同程度的影響，所以需要不斷的進(jìn)行深入試驗(yàn)研究，對影響和產(chǎn)生影響的程度進(jìn)行嚴(yán)密的分析。綜合考慮規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格的依照粗細(xì)集料含泥量影響到混凝土性能相關(guān)因素，表明了混凝土配合比的最科學(xué)合理的方法就是，控制好石子含泥量、砂含泥量分別是在2%之內(nèi)、3%之內(nèi)。

3.2 原因分析

①粘土可以不同程度的降低水泥石本身及其跟骨料間黏結(jié)強(qiáng)度。在骨料的表面上，如果存在粘土的附著的情況，則使得骨料不能直接的接觸到水泥漿體，使得雙方之間形成明顯的滑動問題，最終對于粘結(jié)強(qiáng)度構(gòu)成嚴(yán)重的影響。同時分散型的泥，可以構(gòu)成漿體的硬化的影響現(xiàn)象，如果產(chǎn)生這種問題，則會減小水泥石的強(qiáng)度性等級。另外，使得混凝土軟弱的關(guān)鍵性區(qū)域之一就是泥塊，需要引起高度的重視。②粘土可以將應(yīng)力更加集中。集中應(yīng)力即材料產(chǎn)生受力的環(huán)節(jié)，在其表面和內(nèi)部缺陷的位置，產(chǎn)生了相應(yīng)的力量，這種應(yīng)力會顯著的大于平均應(yīng)力，一旦產(chǎn)生集中應(yīng)力現(xiàn)象，勢必會降低混凝土的強(qiáng)度。粘土可以讓混凝土出現(xiàn)應(yīng)力集中的問題，那么在混凝土的強(qiáng)度方面，粘土充當(dāng)著一定的影響力。對于高強(qiáng)度混凝土而言，其具有水灰比而且是相對較小的，提升水灰比期間，會讓高強(qiáng)度混凝土敏感度相應(yīng)提升，所以，相對低強(qiáng)度混凝土而言，含泥量能夠更顯著的影響到高強(qiáng)度混凝土的強(qiáng)度。而且因粘土能夠于混凝土中構(gòu)建起薄弱區(qū)域部位，就會使得高強(qiáng)度混凝土強(qiáng)度差增加，這種情況下，勢必會增大應(yīng)力集中。鑒于此，需要對于高強(qiáng)度混凝土含泥量科學(xué)的把控、合理的掌握。③粘土可以削弱混凝土工作性。骨料的表面上，粘土對其附著的情況下，可以使得粘土吸走表面的拌合水，也能夠讓粘土把減水劑吸走，勢必會減小混凝土坍落度，影響混凝土工作性。

4 結(jié)語

在此次研究中，采取試驗(yàn)分析的方式，探究各種含泥量的砂以及石配制混凝土相關(guān)內(nèi)容，了解到其對于混凝土性能產(chǎn)生的影響的有關(guān)規(guī)律，最終獲取配制混凝土的試驗(yàn)數(shù)據(jù)具備良好的科學(xué)性和合理性。通過進(jìn)行此項(xiàng)研究，可以推動在力學(xué)角度基礎(chǔ)上，分析混凝土中骨料功效，提供給未來設(shè)計高強(qiáng)高性能混凝土材料有價值的指導(dǎo)，并且在開發(fā)人造輕骨料方面具有重要的指導(dǎo)意義，以及對于配制輕骨料混凝土的借鑒價值巨大。通過相關(guān)的規(guī)律，能夠更好的優(yōu)化混凝土配合比，對于混凝土質(zhì)量水平實(shí)現(xiàn)有效控制。