張 康
(鎮(zhèn)江新區(qū)建設工程質(zhì)量中心試驗室,江蘇 鎮(zhèn)江 212134)
近些年來,由于天然河砂資源的匱乏,越來越多的機制砂被用于混凝土的生產(chǎn)中。機制砂在生產(chǎn)過程中,不可避免的會帶入一部分石粉,石粉對混凝土各項性能的影響,有其好的一面,也存在不利的地方。本文針對混凝土的收縮性能,通過在不同等級的混凝土中,摻入不同比例的石粉,并測定其不同齡期的收縮率,找出相應的規(guī)律。
水泥:江蘇鶴林P·O42.5水泥,比表面積370m2/kg,標準稠度需水量為28.1,28天抗壓強度為49.6MPa。
粉煤灰:鎮(zhèn)江諫壁電廠的Ⅱ級粉煤灰,細度16.2%,需水量比98%。
外加劑:江蘇蘇博特生產(chǎn)的聚羧酸型高效減水劑,混凝土減水率為20.7%。
粗骨料:5mm~31.5mm連續(xù)級配碎石,含泥量0.2%,壓碎值為7.8%。
細骨料:為天然河砂和洗去石粉的機制砂按3∶2的比例組合的混合砂,Ⅱ區(qū),細度模數(shù)為2.8。其中天然河砂,Ⅱ區(qū),細度模數(shù)2.2,含泥量1.3%,泥塊含量0.1%;機制砂,細度模數(shù)3.5,亞甲藍值0.9。
石粉:使用水洗機制砂過程中所得的石粉,烘干后使用。根據(jù)機制砂亞甲藍試驗結(jié)果可知,該石粉主要成分為礦石母巖,黏土含量很少。
在不同摻量石粉下,進行3個強度等級 (C30、C40、C50)的混凝土收縮試驗。石粉摻量均按細骨料的質(zhì)量百分比計算,分別為4%、6%、8%和10%,各強度等級的混凝土配合比見表1。
表1 不同強度等級的混凝土原材料配合比
混凝土的收縮試驗參照GB/T50082-2009《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗標準》中的規(guī)定進行,采用接觸法測量混凝土的收縮率。試件在一天帶模養(yǎng)護,兩天標準養(yǎng)護后立即測定其初始長度,此后間隔1d、3d、7d、14d和28d測量其變形讀數(shù)。不同摻量石粉對不同強度等級混凝土收縮性能的影響見圖1~圖3。
從圖1和圖2可以看到:在相同的石粉摻量下,C40混凝土的收縮率要大于C30混凝土的收縮率,這是因為C40混凝土所含漿體是要大于C30混凝土的漿體含量;隨著石粉摻量的增加,C30和C40的收縮率均先增大后減下,且28d收縮率最大值對應的石粉摻量均為8%。
圖1 不同摻量石粉對C30混凝土收縮性能的影響
圖2 不同摻量石粉對C40混凝土收縮性能的影響
圖3 不同摻量石粉對C50混凝土收縮性能的影響
圖3表明,隨著石粉摻量的增加,C50混凝土的28d收縮率也先增大后減下,但最大值對應的石粉摻量為6%。我們知道石粉對混凝土的收縮有兩方面的影響:一方面石粉增加了混凝土的漿體總量,增大了混凝土的收縮,對混凝土的收縮產(chǎn)生不利影響;另一方面石粉可以填充在混凝土的孔隙中,起填充效應,增加混凝土結(jié)構(gòu)的密實度,抑制混凝土的收縮,對混凝土的收縮有利。所以隨著石粉摻量的增加,混凝土的收縮率先增加后減小的原因,均是因為影響收縮的有利因素漸漸大于其不利因素,只是在不同配比混凝土中,發(fā)生的點不一樣。
在不同強度等級的混凝中摻入石粉,其對混凝土收縮性能,先產(chǎn)生不利的影響,當摻量達到一定量后,石粉的摻入又抑制了混凝土的收縮。對于C30和C40混凝土,當石粉摻量為8%的時候;混凝土28d收縮率最大,C50混凝土28d收縮率最大值對應的石粉摻量為6%。