武 斌 黃亞林 杜保立

（1東莞市港創(chuàng)環(huán)?？萍加邢薰?；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，使用機制砂替代河砂已成為必然趨勢。為更好地指導(dǎo)不同機制砂在攪拌站實際生產(chǎn)中的應(yīng)用，本試驗針對不同種類機制砂特性對C60混凝土的工作性能、抗壓強度的影響開展研究[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 試驗方案

正交試驗是一種高效率、快速、經(jīng)濟的試驗設(shè)計方法，因此本試驗采用正交試驗來研究不同巖性、細度模數(shù)及石粉含量對混凝土性能的影響。根據(jù)前期的試驗和經(jīng)驗，本試驗采用L9(34)正交試驗表，其中變量因素為機制砂巖性、細度模數(shù)、石粉含量，具體因素及水平見表1，正交試驗配合比見表2。

表1 正交試驗設(shè)計因素及水平

表2 正交試驗配合比

3 試驗結(jié)果與分析

試驗結(jié)果見表3。

表3 正交試驗結(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：石粉的細度接近于水泥的細度，在機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，會導(dǎo)致需水量增加，降低了混凝土內(nèi)部的自由流動水量，從而導(dǎo)致漿體稠度增高，工作性能變差。在高強石粉混凝土中，由于漿體比較豐富，因此機制砂的細度模數(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。機制砂的母巖特性主要包括化學(xué)和礦物成分、容重、硬度、強度、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 抗壓強度極差分析

從表4可以看出，機制砂的石粉含量對本次試驗的抗壓強度影響最大，且隨著機制砂中石粉含量的增加，混凝土抗壓強度逐漸下降。這可能是因為隨著石粉含量的增加，機制砂中多余的細顆粒會吸收一部分自由水，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)部空間的密實度。這表明過多的石粉堆積在混凝土體系中，會影響混凝土的致密性，從而降低混凝土的強度[3]。另外，從試驗結(jié)果看，對于C80高強混凝土來說，機制砂細度模數(shù)和巖性對強度方面的影響相當(dāng)，都比較小。

表4 28d抗壓強度極差分析

4 結(jié)論

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