人工砂含粉量与级配对混凝土性能的影响
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引言近年来,我国对生态环境的保护力度逐年提升,各地出台了大量的政策法规保护几近枯竭的自然资源—天然河砂,机制砂因此逐步进入大众的视线。
机制砂的分类有石灰岩机制砂、花岗岩机制砂等,工程实践应用中使用机制砂代替天然河砂在混凝土制备中的细骨料成为一种必然的趋势。
机制砂由岩石破碎而成,具有取材方便、保护环境的优点,但同样也存在石粉含量高、颗粒级配差、骨料粒形差(尤指针片状含量多)等缺点。
石粉含量的增加会导致混凝土的流动性不断降低,粘聚性和保水性虽然能在低石粉含量的情况下得到改善,但超过12%的临界值后也呈劣化趋势;与河砂相比,机制砂的级配中大于1.18mm和小于0.15mm部分的颗粒含量偏多,表现出两头大中间小的“哑铃型”,使用机制砂制成的混凝土也更容易出现离析、泌水等问题;针片状颗粒含量的增加会增大砂浆的孔隙率,增加大尺寸多害孔的比例,弱化界面过渡区,从而导致砂浆流动度、抗渗性和强度的降低。
这些缺点使得机制砂混凝土在浇筑时工作性较差,不易施工。
影响机制砂混凝土性能的因素多种多样,本文主要针对机制砂的石粉含量、颗粒级配、骨料粒形以及母岩种类这几种最常见的影响因素展开讨论,提出合理的解决对策,并进行总结。
1 石粉含量许多学者都研究过石粉含量对机制砂混凝土性能的影响,值得注意的是,这其中并不全都是负面影响,不同含量的石粉对混凝土的抗压强度、轴向抗压强度和弹性模量有着不同程度的增强效果。
ZHENG通过试验发现含量为5%~7%的石粉可以提高混凝土的抗压强度,含量为11%的石粉可以大大改善混凝土的轴向抗压强度,当石粉的含量在9%以内时,混凝土的弹性模量略有提高。
TANG通过试验研究和灰色关联分析方法,证明机制砂混凝土的抗弯和抗压强度均大于相同石粉含量的标准砂。
ZHAO用劈裂拉伸法测试了机制砂混凝土立方体,发现石粉含量不超过13%时,有利于提高机制砂混凝土的长期抗拉强度。
FENG通过扫描电镜(SEM)图像发现适量的石粉能够提高再生混凝土的抗压强度,但过多的石粉含量和过高的亚甲蓝值对再生混凝土的抗压强度和抗氯离子渗透性能不利。
浅论混凝土生产用砂的选择摘要:本文首先分析了砂对于混凝土的影响,进而提出了混凝土生产用砂的质量要求,可以为混凝土设计生产用砂的选择提供合理的参考。
关键词:混凝土生产天然砂人工砂砂作为混凝土的细料填充部分,对于混凝土的性能有较大的影响。
随着工程建设项目的大规模开展,混凝土生产过程中的用砂需求量正不断增加。
如何科学合理的选择混凝土的用砂,确保混凝土的性能,同时尽可能地降低工程成本投入的增加,成为混凝土配比设计以及生产的研究重点。
1、砂对混凝土的影响分析(1)砂的粗细程度对混凝土的影响。
砂的粗细程度是指砂粒混合后的平均粗细程度,混凝土生产用砂主要分为粗砂、中砂、细砂和特细砂等几种形式。
细砂的表面积相比粗砂较大,在混凝土的配比设计阶段,砂的总表积越大,则对砂粒进行裹覆的水泥浆的用量需求也就越大,因此,如果对于混凝土的坍落度有着明确的要求情况下,在配比设计时,较多利用粗砂相比细砂可以减少对水泥浆的需求,降低工程造价。
但是,粗砂用量过大,同样会造成混凝土泌水以及离析等质量问题的发生,从而影响混凝土的性能。
在混凝土用砂选择时,需要综合考虑,统筹分析。
(2)砂的颗粒级配分区对混凝土的影响。
砂的颗粒级配主要是指砂中粒径不同颗粒的组成情况,除了特细砂以外,可以根据累计筛余百分率将砂的颗粒级配划分为三个区在对混凝土配比设计进行用砂选择时,如果砂粒的粒径都一样,则会导致空隙率较大,在混凝土中起到填充作用的水泥胶浆用量就会增加,因此,在选择用砂时,应尽可能地选择具有多种粒径级配组合的砂,在粗砂颗粒中以适当的中细颗粒进行填充,形成较好的颗粒级配,进而降低用砂的表面积以及孔隙率,节省水泥砂浆的用量,因而可以产生较好的经济性。
(3)砂料颗粒级配的选择。
根据工程实践表明,砂颗粒级配分区位于ⅱ区的最适宜用于混凝土的生产。
如果采用ⅰ分区砂时,由于颗粒级配组成较细,进行配比设计时应适当的提高砂率,并增加水泥用量,以保证混凝土的坍落度符合设计要求。
浅析粗细骨料的级配组合对商品混凝土性能的影响摘要:本文通过对混凝土骨料级配问题的重点说明,探讨了它在实际生产中的重要作用以及性能影响和理论分析等问题。
关键词:混凝土;骨料;级配影响;理论分析商品预拌混凝土由多种原材料组成,包括水泥、水、砂、石、外加剂、掺和料等六大类,每种原材料都在混凝土里起到重要作用,对其各种性能有巨大的影响,这里我重点谈谈砂石骨料的级配问题。
一、定义分类骨料一般是指混凝土中的砂、石等岩石颗粒原材料,也叫混凝土集料。
颗粒的公称直径范围普遍在0.16~31.5mm之间,大体分为细骨料和粗骨料。
细骨料即是砂子,粒径范围是5~0.16mm,并根据“细度模数μf” 可以继续细分为:粗砂(μf=3.7~3.1)、中砂(μf=3.0~2.3)、细砂(μf=2.2~1.6)、特细砂(μf=1.5~0.7);粗骨料即是石子,粒径在31. 5~5mm,一般分类为大石子(16~31.5mm)、小石子(5~16mm)和中石子(10~25mm)。
二、基本情况骨料是混凝土中的大宗耗材,普通混凝土的容重基本在2380kg/m3左右,其中的砂石用量一般可达1800 kg/m3,所占到的比重在3/4以上,所以骨料在混凝土中有着举足轻重的作用。
它相当于撑起人体的骨架,在混凝土中起到保持形状、增加强度的作用。
粗骨料石子是“大体积”材料,主要提供强度。
细骨料砂子的主要作用是填补大颗粒间空隙,与水泥形成砂浆润滑骨料颗粒间的流动,改良砼料和易性。
衡量骨料质量优劣的指标有许多种,比如砂子细度、石子压碎值、含泥量、含粉量、表观密度、针片状含量、有害物含量等等,其中最常用到的还有它们的筛分级配,这也是本文讨论的主要范围。
表1 砂筛分的累计筛余、分计筛余及细度计算在讨论骨料级配级配之前,首先要清楚几个相关概念,比如筛余量、分计筛余、累计筛余等,上面表1中所说明的就是砂子筛分实验中有它们之间的关系。
砂细度计算公式:μf=(β2+β3+β4+β5+β6-5β1 )/(100-β1)不仅如此,还能根据“分计筛余α”结合根据表2所示的标准,判断出试样级配的整体分布情况,进一步绘制成如图1所示的级配分布图,更直观的掌握骨料级配情况。
关于石粉含量影响C60高性能混凝土性能的研究摘要:本文根据具体实验,针对石粉含量影响C60高性能混凝土性能的情况作分析研究,在混合砂中配制不同比例的石粉含量进行对比试验,得出了石粉含量对C60混合砂高性能混凝土塑性开裂性以及抗压耐久性的影响规律,并提出了高性能混凝土的最佳配制方案,以期为有关方面提供必要的技术支持。
关键词:石粉;C60混凝土;收缩性能;影响;研究前言混凝土材料作为工程项目使用量最多的建筑材料,在各种建设工程中应用广泛。
随着建筑技术的不断提升,对于混凝土使用性能的要求也越来越高,其中高性能混凝土的结构耐久性就是最重要的研究课题之一。
现通过对配制混凝土时混合砂中的石粉含量作为研究对象,以具体试验进行石粉含量影响C60高性能混凝土性能的研究,旨在得出最佳的配置方案,从而获取最好性能的混凝土产品。
1 试验1.1 原材料水泥为P•II52.5级水泥;粉煤灰为F类I级粉煤灰,密度2.34g/cm3,细度(45μm筛筛余)5.1%,需水量比94%;磨细矿渣粉采用S95级矿渣粉,密度2.89g/cm3,比表面积403m2/kg,流动度比106%;机制砂为花岗岩机制砂;水泥、粉煤灰和矿渣粉化学组成如表1所示,粉煤灰、矿粉的矿物成分如图1、2所示;机制砂为花岗岩机制砂,河砂为优质河砂,基本物理性能如表2、3所示。
1.2 试验方法本试验以C60混合砂高性能混凝土为研究对象,对比研究不同量石粉对高性能混凝土结构性能的影响。
试验所用混凝土配合比如表4所示。
具体试验方法如下:1.2.1 早期塑性开裂采用尺寸为100mm×600mm×800mm的平板型模具,模具四边用角钢焊接而成,通过螺栓与底板固定于一体,模具内部铺设七根分别用50mm×50mm、40mm×40mm角钢与50mm×50mm钢板焊接而成的裂缝诱导器,并平行于模具短边。
具体如图3所示。
试验具体步骤参照GB/T50082—2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》进行。