武 斌 黃亞林 杜保立

（1東莞市港創(chuàng)環(huán)保科技有限公司；2深圳港創(chuàng)建材股份有限公司）

0 前言

近年來，受國家環(huán)保政策的影響，珠三角地區(qū)政府加大對采砂場和采砂船的整治，作為混凝土的主要原材料之一，砂出現(xiàn)了極度短缺的現(xiàn)狀，導(dǎo)致砂價(jià)持續(xù)上漲，致使混凝土成本也隨著增加，給混凝土企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營產(chǎn)生了巨大的壓力。為了企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，使用機(jī)制砂替代河砂已成為必然趨勢。為更好地指導(dǎo)不同機(jī)制砂在攪拌站實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用，本試驗(yàn)針對不同種類機(jī)制砂特性對C60混凝土的工作性能、抗壓強(qiáng)度的影響開展研究[1]。

1 原材料

水泥：選用廣東云浮中材PⅡ52.5R。

砂：采用東莞中砂，細(xì)度模數(shù)2.8，含泥量0.8%，泥塊含量0.5%。

石：惠州博羅5～25mm連續(xù)級配碎石，含泥量0.2%，壓碎指標(biāo)5.6%，針片狀3%。

粉煤灰：深圳媽灣Ⅱ級灰。

高效減水劑：選用聚羧酸減水劑，減水率26%。

水：自來水。

2 試驗(yàn)方案

正交試驗(yàn)是一種高效率、快速、經(jīng)濟(jì)的試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，因此本試驗(yàn)采用正交試驗(yàn)來研究不同巖性、細(xì)度模數(shù)及石粉含量對混凝土性能的影響。根據(jù)前期的試驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)，本試驗(yàn)采用L9(34)正交試驗(yàn)表，其中變量因素為機(jī)制砂巖性、細(xì)度模數(shù)、石粉含量，具體因素及水平見表1，正交試驗(yàn)配合比見表2。

表1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)因素及水平

表2 正交試驗(yàn)配合比

3 試驗(yàn)結(jié)果與分析

試驗(yàn)結(jié)果見表3。

表3 正交試驗(yàn)結(jié)果

3.1 和易性影響分析

從表3結(jié)果可以看出，在綜合工作性能方面，第6組最好，即石粉含量7.8%、細(xì)度模數(shù)3.3、花崗巖。這表明適度的石粉含量有利于混凝土和易性的提升，這主要是由于：石粉的細(xì)度接近于水泥的細(xì)度，在機(jī)制砂混凝土中加入一定量的石粉可以增加砂混凝土拌合物中的漿體量，減少了骨料間的摩擦阻力，但是當(dāng)石粉含量過多時(shí)，會(huì)導(dǎo)致需水量增加，降低了混凝土內(nèi)部的自由流動(dòng)水量，從而導(dǎo)致漿體稠度增高，工作性能變差。在高強(qiáng)石粉混凝土中，由于漿體比較豐富，因此機(jī)制砂的細(xì)度模數(shù)適度增大，有利于降低比表面積，從而降低混凝土整體黏度，有利于混凝土的工作性能。機(jī)制砂的母巖特性主要包括化學(xué)和礦物成分、容重、硬度、強(qiáng)度、物理和化學(xué)穩(wěn)定性以及巖石內(nèi)部孔結(jié)構(gòu)等。從結(jié)果看，花崗巖最好[2]。

3.2 抗壓強(qiáng)度極差分析

從表4可以看出，機(jī)制砂的石粉含量對本次試驗(yàn)的抗壓強(qiáng)度影響最大，且隨著機(jī)制砂中石粉含量的增加，混凝土抗壓強(qiáng)度逐漸下降。這可能是因?yàn)殡S著石粉含量的增加，機(jī)制砂中多余的細(xì)顆粒會(huì)吸收一部分自由水，使得混凝土中沒有足夠的漿體來包裹所有的集料，從而降低了混凝土內(nèi)部空間的密實(shí)度。這表明過多的石粉堆積在混凝土體系中，會(huì)影響混凝土的致密性，從而降低混凝土的強(qiáng)度[3]。另外，從試驗(yàn)結(jié)果看，對于C80高強(qiáng)混凝土來說，機(jī)制砂細(xì)度模數(shù)和巖性對強(qiáng)度方面的影響相當(dāng)，都比較小。

表4 28d抗壓強(qiáng)度極差分析

4 結(jié)論

機(jī)制砂的石粉含量對C60混凝土抗壓強(qiáng)度影響最大，適度的石粉含量、細(xì)度模數(shù)有利于混凝土的和易性。