陸宗平
(桂平市永固混凝土有限公司 廣西桂平 537226)
機(jī)制砂是指采用機(jī)械設(shè)備通過(guò)破碎與篩分加工出的粒徑在4.75mm以內(nèi)的顆粒,它與河砂完全不同,不同地區(qū)的機(jī)制砂,其技術(shù)性能可能完全不同。而且實(shí)踐表明機(jī)制砂會(huì)對(duì)混凝土和易性帶來(lái)很大的影響,為了使采用機(jī)制砂的混凝土的各項(xiàng)性能滿足設(shè)計(jì)要求,有必要通過(guò)試驗(yàn)來(lái)確定影響規(guī)律,進(jìn)而為混凝土的配制與施工提供參考依據(jù)。
1.1.1 水泥
水泥標(biāo)號(hào)為P.O.42.5R,主要物理性能指標(biāo)如表1所示[1]。
表1 水泥主要物理性能指標(biāo)
1.1.2 集料
(1)粗骨料:II類骨料,粒徑在5~26mm范圍內(nèi),連續(xù)級(jí)配,壓碎值、針片狀顆粒的含量與空隙率都滿足要求。
(2)細(xì)骨料:各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)都達(dá)到I類砂標(biāo)準(zhǔn),在試驗(yàn)中所用所有機(jī)制砂都能滿足II區(qū)砂的要求[2]。
1.1.3 外加劑
高效減水劑,要求減水率按30%控制。
采用標(biāo)準(zhǔn)提出的方法試驗(yàn)拌和物各項(xiàng)性能。
通過(guò)對(duì)機(jī)制砂的篩分可以發(fā)現(xiàn)其石粉與粒徑在0.15mm以內(nèi)的顆粒實(shí)際含量有很大變化,這些組份是影響混凝土和易性的主要組份[3]。試驗(yàn)中共選擇八組機(jī)制砂,設(shè)計(jì)了強(qiáng)度等級(jí)分別為C30與C60的混凝土,以此對(duì)石粉和粒徑在0.15mm以內(nèi)的顆粒實(shí)際含量對(duì)和易性造成的影響進(jìn)行分析。
(1)對(duì)于C30混凝土,其配合比為:水泥:水:機(jī)制砂:碎石=370:163:882:1035,當(dāng)石粉與粒徑在0.15mm以內(nèi)的顆粒實(shí)際含量分別為2.9%、9.2%時(shí),混凝土細(xì)度模數(shù)為3.21,坍落度為140mm,和易性:黏聚性差,離析和泌水嚴(yán)重;當(dāng)石粉與粒徑在0.15mm以內(nèi)的顆粒實(shí)際含量分別為3.7%、9.6%時(shí),混凝土細(xì)度模數(shù)為3.10,坍落度為140mm,和易性:黏聚性差,離析和泌水現(xiàn)象均存在;當(dāng)石粉與粒徑在0.15mm以內(nèi)的顆粒實(shí)際含量分別為4.8%、9.9%時(shí),混凝土細(xì)度模數(shù)為2.90,坍落度為160mm,和易性:黏聚性一般,離析和泌水現(xiàn)象輕微;當(dāng)石粉與粒徑在0.15mm以內(nèi)的顆粒實(shí)際含量分別為5.2%、9.8%時(shí),混凝土細(xì)度模數(shù)為2.80,坍落度為170mm,和易性:黏聚性良好,無(wú)離析和泌水;當(dāng)石粉與粒徑在0.15mm以內(nèi)的顆粒實(shí)際含量分別為5.5%、10.1%時(shí),混凝土細(xì)度模數(shù)為2.85,坍落度為175mm,和易性:黏聚性良好,無(wú)離析和泌水;當(dāng)石粉與粒徑在0.15mm以內(nèi)的顆粒實(shí)際含量分別為6.1%、13.8%時(shí),混凝土細(xì)度模數(shù)為2.74,坍落度為185mm,和易性:黏聚性良好,無(wú)離析和泌水;當(dāng)石粉與粒徑在0.15mm以內(nèi)的顆粒實(shí)際含量分別為7.0%、11.2%時(shí),混凝土細(xì)度模數(shù)為2.71,坍落度為180mm,和易性:黏聚性良好,無(wú)離析和泌水;當(dāng)石粉與粒徑在0.15mm以內(nèi)的顆粒實(shí)際含量分別為7.3%、15.5%時(shí),混凝土細(xì)度模數(shù)為2.68,坍落度為185mm,和易性:黏聚性良好,無(wú)離析和泌水。
由以上結(jié)果可知,伴隨石粉與粒徑在0.15mm以內(nèi)的顆粒實(shí)際含量不斷增加,C30混凝土和易性變好,并且坍落度也能從140mm提高到185mm。C30混凝土屬于低強(qiáng)度混凝土,因水泥用量相對(duì)較少,石粉可以彌補(bǔ)水泥,提高混凝土黏稠度,實(shí)現(xiàn)對(duì)黏聚性的有效改善。小顆粒有很大的比表面積,小顆粒表面能對(duì)自由水進(jìn)行吸附,實(shí)現(xiàn)對(duì)保水性的有效改善。小顆粒和水泥與水相混合后將形成細(xì)砂漿,能潤(rùn)滑小粗骨料,降低摩擦力,使混凝土的流動(dòng)性提高[4]。由于C30混凝土自身粉體材料相對(duì)較少,容易產(chǎn)生離析與泌水的現(xiàn)象,對(duì)此適當(dāng)增加石粉與粒徑在0.15mm以內(nèi)的顆粒含量能在保證保水性的基礎(chǔ)上提高其流動(dòng)性[5]。
(2)對(duì)于C60混凝土,其配合比為:水泥:水:機(jī)制砂:碎石=517:155:622:1156,當(dāng)石粉與粒徑在0.15mm以內(nèi)的顆粒實(shí)際含量分別為2.9%、9.2%時(shí),混凝土細(xì)度模數(shù)為3.21,坍落度為180mm,和易性:黏聚性一般,離析和泌水現(xiàn)象輕微;當(dāng)石粉與粒徑在0.15mm以內(nèi)的顆粒實(shí)際含量分別為3.7%、9.6%時(shí),混凝土細(xì)度模數(shù)為3.10,坍落度為180mm,和易性:黏聚性一般,離析和泌水現(xiàn)象輕微;當(dāng)石粉與粒徑在0.15mm以內(nèi)的顆粒實(shí)際含量分別為4.8%、9.9%時(shí),混凝土細(xì)度模數(shù)為2.90,坍落度為175mm,和易性:黏聚性良好,無(wú)離析和泌水;當(dāng)石粉與粒徑在0.15mm以內(nèi)的顆粒實(shí)際含量分別為5.2%、9.8%時(shí),混凝土細(xì)度模數(shù)為2.80,坍落度為170mm,和易性:黏聚性良好,無(wú)離析和泌水;當(dāng)石粉與粒徑在0.15mm以內(nèi)的顆粒實(shí)際含量分別為5.5%、10.1%時(shí),混凝土細(xì)度模數(shù)為2.85,坍落度為170mm,和易性:黏聚性良好,無(wú)離析和泌水;當(dāng)石粉與粒徑在0.15mm以內(nèi)的顆粒實(shí)際含量分別為6.1%、13.8%時(shí),混凝土細(xì)度模數(shù)為2.74,坍落度為165mm,和易性:黏聚性良好,無(wú)離析和泌水;當(dāng)石粉與粒徑在0.15mm以內(nèi)的顆粒實(shí)際含量分別為7.0%、11.2%時(shí),混凝土細(xì)度模數(shù)為2.71,坍落度為155mm,和易性:黏聚性良好,無(wú)離析和泌水;當(dāng)石粉與粒徑在0.15mm以內(nèi)的顆粒實(shí)際含量分別為7.3%、15.5%時(shí),混凝土細(xì)度模數(shù)為2.68,坍落度為150mm,和易性:黏聚性良好,無(wú)離析和泌水。
由以上結(jié)果可知,C60混凝土只有當(dāng)石粉與粒徑在0.15mm以內(nèi)的顆粒實(shí)際含量分別為2.9%、9.2%和3.7%、9.6%兩種時(shí)其和易性才相比較差,而伴隨石粉與粒徑在0.15mm以內(nèi)的顆粒實(shí)際含量不斷增加,其和易性增強(qiáng),但坍落度有所減小[6]。因C60混凝土采用了較多的水泥,所以自身具有良好的保水性與黏聚性,能抵抗離析的發(fā)生;另外,水泥還能起到保水的作用,使整體處在細(xì)顆粒適量的良好狀態(tài),此時(shí)如果石粉與粒徑在0.15mm以內(nèi)的顆粒實(shí)際含量大幅增加,將吸附自由水,使混凝土過(guò)于干稠,影響流動(dòng)性,這也是當(dāng)石粉與粒徑在0.15mm以內(nèi)的顆粒實(shí)際含量分別達(dá)到7.3%、15.5%時(shí),C60混凝土坍落度只有150mm的原因。
綜上所述,不同強(qiáng)度等級(jí)的混凝土其和易性受石粉與粒徑在0.15mm以內(nèi)顆粒含量的影響也不同,但通過(guò)石粉與粒徑在0.15mm以內(nèi)顆粒含量的適當(dāng)增加,都能起到改善和易性的作用,同時(shí)要注意石粉與粒徑在0.15mm以內(nèi)顆粒含量不可過(guò)大,否則會(huì)對(duì)混凝土的流動(dòng)性造成很大影響。