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        機制砂使用過程中遇到的問題探討

        2020-09-26 09:40:31龐英會孟凱
        居業(yè) 2020年8期
        關(guān)鍵詞:機制砂含泥量

        龐英會 孟凱

        摘?要:根據(jù)不同材性機制砂使用過程中遇到的問題,通過試驗分析了不同材性機制砂對聚羧酸減水劑的吸附原因,認為機制砂的顆粒形貌、級配、細度模數(shù)、石粉含量以及含泥量對砂漿、混凝土性能有影響,但不同材性的機制砂同樣對砂漿、混凝土性能有影響。

        關(guān)鍵詞:機制砂;材性;含泥量

        文章編號:2095-4085(2020)08-0050-03

        1?前言

        中國基礎(chǔ)建設(shè)經(jīng)過近20年的飛速發(fā)展,創(chuàng)造了中國建設(shè)速度的神話,對促進國民經(jīng)濟發(fā)展和提高生活質(zhì)量方面做出了重大貢獻,但同時對自然環(huán)境和生態(tài)環(huán)境造成的破壞同樣不可小覷,當(dāng)前國家已經(jīng)認識到必須加強環(huán)境保護的重要性,提出了綠水青山就是金山銀山的生態(tài)文明思想。

        河沙作為建材行業(yè)的大宗建筑材料,隨著環(huán)境保護的加強和基礎(chǔ)建設(shè)的持續(xù)發(fā)展,河道開采受到限制,天然砂的市場供應(yīng)量逐步減少,混凝土行業(yè)細骨料逐漸向機制砂方向發(fā)展。近幾年,國家出臺一系列的標(biāo)準(zhǔn)和指導(dǎo)意見指導(dǎo)機制砂的生產(chǎn)和使用,由于國家政策的干預(yù)和高利潤的追求,國內(nèi)各大建材集團紛紛建立自己的機制砂生產(chǎn)線,機制砂逐漸代替了河沙的使用。

        在機制砂的使用過程中,廣大科研機構(gòu)和從業(yè)者對機制砂的生產(chǎn)、使用做了大量的研究,指導(dǎo)了機制砂的正確使用。聚羧酸高性能減水劑分子設(shè)計可調(diào),生產(chǎn)過程安全環(huán)保,在配制高性能混凝土方面具有普通減水劑不可比擬的優(yōu)勢,所以在混凝土外加劑使用中占比越來越高,但聚羧酸高性能減水劑缺點是對骨料中的含泥量比較敏感,適應(yīng)性不如普通減水劑。

        各地機制砂的材質(zhì)、顆粒分布、顆粒形貌、含泥量及石粉含量的差異性對聚羧酸減水劑的應(yīng)用提出了更高的要求。目前機制砂與聚羧酸減水劑的研究主要集中在砂的顆粒形貌、級配、細度模數(shù)、石粉含量以及含泥量對混凝土性能的影響,其中機制砂顆粒形貌、含泥量和石粉含量是區(qū)別于河沙的重要指標(biāo),也是業(yè)內(nèi)普遍認同的影響混凝土性能的重要因素。筆者在機制砂的使用過程中發(fā)現(xiàn),機制砂的材質(zhì)巖性對混凝土的性能也有重要影響,此處僅就發(fā)現(xiàn)的問題,通過試驗,提出簡單分析。

        2?試驗內(nèi)容

        2.1?原材料

        2.1.1?水泥、粉煤灰

        試驗采用泰山中聯(lián)P.O42.5水泥,鄒縣電廠Ⅱ粉煤灰,其化學(xué)成分如表1,其物理性能指標(biāo)如表2、表3。

        2.1.2?機制砂

        試驗采用臨沂平邑產(chǎn)石灰?guī)r機制砂和頁巖機制砂。

        2.1.3?減水劑

        采用山東惠邦建材科技股份有限公司生產(chǎn)的HB-JS01型聚羧酸高性能減水劑,減水劑摻量2.0%性能指標(biāo)如表4所示。

        2.2?試驗方法

        按照GBT 14684-2011《建設(shè)用砂》對機制砂進行檢驗。根據(jù)GB/T 2419-2005《水泥膠砂流動度測試方法》,測試兩種機制砂的流動性能,通過改變減水劑用量,保證膠砂流動度達到240±5mm。依據(jù)GB/T 17671-1999<《水泥膠砂強度檢驗方法(ISO法)》檢驗?zāi)z砂強度。

        3?結(jié)果與討論

        按照GBT 14684-2011《建設(shè)用砂》對機制砂進行檢驗,其篩分級配和亞甲基藍值如表5和圖1。

        由表5和圖1可知,兩種機制砂細度模數(shù)、顆粒級配基本一致,都屬于1區(qū)下限的粗砂,石灰石巖機制砂粗顆粒粒形比頁巖機制砂要好。石灰石巖機制砂石粉含量在13%左右,頁巖機制砂石粉含量在9%左右。區(qū)別較大的是石灰石巖機制砂MB值為0.3,頁巖機制砂MB值為1.8,說明頁巖機制砂中含泥量比石灰?guī)r機制砂含泥量大。通過現(xiàn)場考察,頁巖夾層中夾雜泥塊,破碎后導(dǎo)致頁巖機制砂中含泥量較高。

        根據(jù)GB/T 2419-2005《水泥膠砂流動度測試方法》,對兩種機制砂做膠砂流動度試驗,發(fā)現(xiàn)要達到相同的流動度,頁巖機制砂需要的減水劑的量為石灰石機制砂的1.5倍左右,同時頁巖機制砂砂漿的和易性較差,說明頁巖機制砂的含泥量對減水劑的吸附大,同時頁巖機制砂顆粒形差對砂漿和易性有影響。

        為確定是否單純因為MB值高造成減水劑需求量高的原因,將兩種機制砂通過0.16篩,將石粉篩除,同時將石粉按比例加入對應(yīng)的粗料中進行對比實驗,發(fā)現(xiàn)兩種復(fù)合機制砂對外減水劑的需求量高于純石灰?guī)r機制砂,低于純頁巖機制砂。分析原因,石灰?guī)r+頁巖粉是由于MB增大導(dǎo)致減水劑需求提高,這個原因廣為認可,而頁巖+石灰石粉同樣減水劑需求量提高,究其原因頁巖屬于沉積巖,具有薄片層狀,主要有黏土沉積經(jīng)壓力和溫度形成的。巖性特征決定了頁巖具有較高的吸水性,同時頁巖層狀結(jié)構(gòu)對聚羧酸減水劑的吸附較大。

        依據(jù)GB/T 17671-1999<《水泥膠砂強度檢驗方法(ISO法)》對表6中膠砂配比做強度檢驗,檢驗結(jié)果如表7。

        從膠砂強度試驗結(jié)果看,機制砂材質(zhì)對抗折強度影響不大,對抗壓強度有較大影響,石灰?guī)r材質(zhì)機制砂比頁巖機制砂抗壓強度高出約8MPa。主要原因石灰?guī)r母巖抗壓強度比頁巖高,同時石灰?guī)r機制砂石粉含泥量比頁巖低,填充效應(yīng)好,對強度影響較大。通過石粉交叉試驗表明,母巖抗壓強度高的材質(zhì)抗壓強度相對較高。

        4?結(jié)?論

        (1)在相同石粉含量的情況下,頁巖機制砂MB值較石灰?guī)r機制砂高,造成其需水量和對聚羧酸減水劑的吸附量較大。

        (2)由于頁巖的成巖特性,即使除掉石粉,其吸水性和對聚羧酸減水劑的吸附量也比石灰?guī)r機制砂高。

        (3)通過膠砂強度試驗比對結(jié)果來看,兩種機制砂膠砂強度因機制砂材質(zhì)不同,對抗折強度影響不大,但對抗壓強度有較大影響,頁巖機制砂比石灰?guī)r機制砂抗壓強度明顯降低。

        (4)本文僅對實際使用過程中發(fā)現(xiàn)的問題通過簡單實驗進行對比,對頁巖機制砂的使用提供注意事項。

        參考文獻:

        [1]王健康.西北地區(qū)砂料中泥對聚羧酸減水劑作用機理研究[J].硅酸鹽通報,2018,37(7).

        [2]蔣正武.機制砂特性及其在混凝土中應(yīng)用的相關(guān)問題研究[J].新型建筑材料,2010,11.

        [3]唐凱靖,劉來寶.巖性對機制砂特性及其混凝土性能的影響[J].混凝土,2011,12.

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