機制砂細(xì)度模數(shù)對水泥基材料工作性和強度的影響

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1、2Q!!生篁絲塑(璺差!Z!塑l江酉建撾廑旦硒塞機制砂細(xì)度模數(shù)對水泥基材料工作性和強度的影響●鐘波一同濟大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院。上海200092摘要：本文選取江西本地典型的機制砂，通過對機制砂進行篩分和適配性分析，主要研究了機制砂的細(xì)度模數(shù)對砂漿工作性和混凝土工作性及強度的影響，從而得出機制砂的合理細(xì)度模數(shù)。試驗結(jié)果表明，細(xì)度模數(shù)對砂漿的擴展度影響不大，細(xì)度模數(shù)在2．8～3．0范圍內(nèi)，砂漿擴展度較好；隨著細(xì)度模數(shù)的減小，混凝土的坍落度和擴展度均先增大后降低；混凝土7d、28d抗壓強度也是先增大后降低?？傮w來說．細(xì)度模數(shù)對坍落度、

2、擴展度和各齡期抗壓強度的影響不大，細(xì)度模數(shù)在2．8～3．0時，混凝土性能最好。關(guān)鍵詞：機制砂細(xì)度模數(shù)水泥基材料工作性強度我國天然河砂資源分布不均、數(shù)量有限，多年基礎(chǔ)建設(shè)使得作為原材料之一的天然河砂供應(yīng)已無法完全滿足需求，全國多個省市局部地區(qū)無砂可用。山砂、海砂越來越多作為河砂的替代品，但山砂資源有限、含泥量大，難以長期滿足大規(guī)模生產(chǎn)和質(zhì)量控制需要；海砂氯離子含量高，凈化工藝復(fù)雜，制備成本高，應(yīng)用范圍受到嚴(yán)格限制；而機制砂來源廣泛、制備工藝簡單，受到混凝土行業(yè)的高度關(guān)注~l。2J。隨著國家和地方對河砂“禁采”、“限采”政策的實施，

3、混凝土行業(yè)采用機制砂替代天然河砂制備混凝土將成為必然趨勢。由于機制砂混凝土本身在力學(xué)性能、收縮與抗裂性以及耐久性能方面，能夠達(dá)到甚至超過天然砂混凝土的水平，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于國家大型混凝土工程，比如三峽工程大壩及圍堰、黃河小浪底工程大壩、渝懷鐵路金洞隧道、旗號嶺隧道等口J。因此使用機制砂在更多領(lǐng)域更大規(guī)模上更廣泛地區(qū)應(yīng)用將成為必然趨勢。目前國內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)的機制砂表面粗糙，級配不完全合理，細(xì)度模數(shù)偏大。多數(shù)企業(yè)為減少機械磨損，降低生產(chǎn)成本，生產(chǎn)的機制砂細(xì)度模數(shù)多為3．1以上(粗砂)，而配制混凝土細(xì)度模數(shù)最好是2．5—3．0范圍。另外，機

4、制砂的級配區(qū)最好為II區(qū)，各級篩余一定要符合標(biāo)準(zhǔn)要求，但有的企業(yè)根本不認(rèn)識或重視此指標(biāo)，使機制砂的優(yōu)勢無法體現(xiàn)，在人們對機制砂認(rèn)識的初級階段，機制砂企業(yè)自己給自己造成了阻力。本文針對江西本地砂源，與贛江河砂對比，研究機制砂細(xì)度模數(shù)對水泥砂漿工作性和混凝土工作性及強度的影響規(guī)律，為本地區(qū)機制砂的生產(chǎn)和應(yīng)用提供技術(shù)支撐。1試驗材料和試驗方法1．1試驗材料水泥：江西海螺水泥股份有限公司生產(chǎn)的P·042．5級水泥，比表面積為378m2／kg；粉煤灰：江西某電廠二級粉煤灰，45lJ,m篩余18．6％，需水量比為100％，密度是2．52kg

5、／m3；礦粉：新余鋼鐵廠冶煉生鐵時排放的?；郀t礦渣，密度為2．869／cm3，比表面積430m2／kg，28d活性指數(shù)97％，流動度比100％；粗骨料：試驗用粗集料是高安5～31．5rnm連續(xù)級配碎石，表觀密度為2710kg／m3，堆積密度為1560kg／m3，空隙率為42．5％，壓碎值為7．6％；細(xì)骨料：河砂為贛江中砂，細(xì)度模數(shù)2．6，機制砂為萍鄉(xiāng)和樂平的兩廠家生產(chǎn)，均為碎石破碎篩分而成，其中萍鄉(xiāng)機制砂為花崗巖機制砂，編號為PX，樂平機制砂為石灰?guī)r機制砂，編號為LP，細(xì)度模數(shù)29，針片狀含量6．O％，細(xì)骨料的主要性能指標(biāo)見表

6、1；外加劑：江西迪特公司生產(chǎn)的聚羧酸系緩凝高效減水劑，減水劑含固量為7．50％，摻量1．8％時減水率20％。表1細(xì)骨料的主要性能指標(biāo)松堆密孔隙率細(xì)度石粉含針片狀MB壓碎值編號度(kg／m3)(％)模數(shù)量(％)含量(％)值(％)PXl161041．43．55．27．0O．3519．1PX2162040．73．37．16．70．4017．4PX3161540．83．25．4680．4517．2PX4163040．33．O6．46．30．5018．5松堆密孔隙率細(xì)度石粉含針片狀MB壓碎值編號度(kg／m3)(％)模數(shù)量(％)含量(％)

7、值(％)PX5163540．12．95．O6．00．4513．7PX6162040．72．87．3640．5016．2PX7164039．92．67．26．5O．5515．0PX8165039．62．56．16．3O．5016．1HS158040．42．62．O16．6LPl162540．52．95．06O0．4513．11．2試驗方法(1)試驗配合比見表2。表2機制砂混凝土配合比強度等級水泥粉煤灰礦粉砂石外加劑水C30225705583310197．7170C6039050713107012．2165(2)機制砂砂漿工作性按照

8、《混凝土外加劑應(yīng)用規(guī)范》(GB50119—2013)國家標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。(3)機制砂混凝土工作性的測定方法。按照《普通混凝土拌合物性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB／1．50080—2002)規(guī)定的坍落度法測試混凝土拌合物的工作性。(4)機制砂混凝土力學(xué)性能的測定方法。試件尺寸