机制砂混凝土性能影响因素论文
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花岗岩机制砂品质对混凝土性能的影响首先,花岗岩机制砂的颗粒形状和表面特性对混凝土的工作性能有影响。
花岗岩机制砂的颗粒形状通常为块状或角状,这种形状有利于提高混凝土的流动性和可塑性,使得混凝土在施工过程中易于浇筑、振捣和充实。
此外,花岗岩机制砂的表面粗糙度较高,有助于增加混凝土与粗骨料的粘结强度,并提高混凝土的抗剪强度和抗冻融性能。
其次,花岗岩机制砂的颗粒大小对混凝土的力学性能有影响。
一般来说,花岗岩机制砂颗粒的粒径越细,混凝土的强度越高。
这是因为细颗粒的填充效应更好,有利于减小混凝土内部的孔隙率,提高混凝土的致密性和力学性能。
此外,细颗粒还能填充针状空隙,改善混凝土的抗渗性能。
然而,粒径过细也会导致混凝土流动性变差,施工性能下降。
再次,花岗岩机制砂的物理性质对混凝土的耐久性有影响。
花岗岩机制砂具有较高的硬度和耐磨性,能够提高混凝土的抗压强度和耐久性。
另外,花岗岩机制砂中的石英颗粒具有较低的吸水性和较高的抗碱性,可以减少混凝土中碱-骨料反应的发生,提高混凝土的抗裂性和耐久性。
最后,花岗岩机制砂的石粉含量对混凝土的性能也有影响。
适量的石粉可以填充混凝土内部的微细孔隙,提高混凝土的密实性和抗渗性能。
然而,过高的石粉含量会降低混凝土的强度,因为石粉中含有较多的细颗粒,填充效应更加明显,导致混凝土的骨料配比不平衡。
因此,在使用花岗岩机制砂时,需要合理控制石粉含量,以保证混凝土的力学性能。
综上所述,花岗岩机制砂品质对混凝土性能的影响是多方面的。
通过选择适当的颗粒形状和大小、合适的石粉含量,可以改善混凝土的工作性能、力学性能和耐久性。
然而,需要注意的是,花岗岩机制砂的质量稳定性也是影响混凝土性能的重要因素之一,因此在实际使用中应选择可靠的供应商,并按照标准进行质量控制。
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。
机制砂对混凝土的性能影响研究发布时间:2021-03-11T11:47:26.947Z 来源:《城镇建设》2020年11月33期作者:赵奇飞[导读] 当今的建材市场河砂资源越来越匮乏,价格越来越高,机制砂作为替代材料,逐步进入市场被使用。
赵奇飞中铁六局集团有限公司长沙路桥分公司摘要:当今的建材市场河砂资源越来越匮乏,价格越来越高,机制砂作为替代材料,逐步进入市场被使用。
从部分取代河砂到全部取代河砂,机制砂的用量越来越大,机制砂和河砂有着不一样的物理性质,在混凝土中起到的作用也有所不同,石粉含量高,级配不合理等情况对混凝土拌合物的和易性影响较大。
本文通过从机制砂石粉含量,砂率等方面对混凝土影响进行试验,总结机制砂对混凝土的影响规律,为机制砂的使用提供一种参考性建议。
关键词:机制砂;石粉含量;和易性随着我国基础建设的发展,建筑行业有着广阔的市场,作为建筑市场主要的建筑材料,混凝土的用量日益剧增,2019年全国商品混凝土年产量高达25.5万亿立方米。
砂作为细集料,占混凝土材料的三分之一,随着天然砂的开采量越来越大,严重影响着河道等生态环境。
天然砂的使用时间很长,具有丰富的工程经验,相关的国家及行业标准非常齐全,但是河砂是一种不可再生资源,同时受到地域的限制,运输成本较高。
随着国家政策的转变,限制天然砂的开采,导致天然砂紧缺,价格上涨,混凝土成本增加。
机制砂来源广泛,成本较低,得到了大力推广使用。
机制砂是通过各种岩石材料破碎,筛分生产出来的的,粒径小于4.75mm,其中不含质软和风化的颗粒,俗称人工砂。
机制砂因制作工艺存在颗粒形状不圆润,棱角较多,级配不合理,“两头多中间少”,石粉含量较高等特点,与天然河砂相比,对混凝土拌合物的和易性影响较大。
本文通过对掺入机制砂的强度等级为C30的混凝土进行研究,包括工作性和抗压强度,找出机制砂对混凝土影响的规律,为机制砂在使用过程中提供理论依据。
一、原材料及试验方法(一)原材料:水泥为42.5普通硅酸盐水泥,3d抗压强度29.5MPa,28d抗压强度52.4MPa。
机制砂对混凝土的影响000在建筑施工中大量应用机制砂势在必行砂是混凝土组成的主要材料,随着建筑业发展和对建筑工程质量的重视,建筑市场用砂数量越来越大,质量上要求越来越高,而合格的天然砂资源却越来越少,由此引发的工程质量,破坏农田、水利资源问题日趋严重,砂生产也因资源的变化而有所改变,建筑用砂的质量和数量对建筑市场的影响日益明显。
承认人工砂合格的建材地位并加以规范利用是势在必行的。
使用机制砂与天然砂对比试验结果坚固性与耐久性试验机制砂的坚固性能比河砂稍差,但仍然达到GB/T141684293标准的优等品指标,在普通混凝土中使用不存在问题。
但在经常遭受摩擦冲击的混凝土构件中使用,除必须掺用外加剂,还应控制混凝土的灰砂比和砂的压碎指标与石粉含量。
机制砂石粉含量对水泥拌合物性能的影响水泥的试验为探明机制砂中的石粉对水泥性能的影响,按内掺法将粒径小于75μm的石粉掺入水泥中试验。
结果表明:石粉取代部分水泥后,对凝结时间和安定性均无影响。
当取代量小于5%时,水泥强度略有提高(1%~4%),其原因主要是石粉中的碳酸盐在水泥水化过程中与水泥的铝硅酸盐形成碳铝酸盐,使水泥强度得以提高;当取代量大于10%时,随取代量的增加水泥强度呈直线下降,原因是水泥的铝成分有限,过多的石粉只能起惰性料的填充作用,反而降低水泥的活性。
砂浆试验采用两种水泥在配合比相同条件下,掺入不同比例的石粉(颗粒粒径小于75μm)拌制砂浆,试验结果表明:a.有石粉的砂浆强度都要比无石粉者高。
b.石粉能充分填充颗粒间的空隙,提高拌合物的密实度,使砂浆容重随石粉的增加而变大。
c.石粉的存在加大了砂的比表面积,拌合物的需水量相应增多,故砂浆稠度随石粉增加而减少。
混凝土试验结果表明:在水灰比相同的条件下,机制砂中小于75μm的砂粉含量在30%以下时除高等级混凝土的抗压强度略低于中砂(河砂)混凝土外,其他的抗折、抗拉、抗压强度以及钢筋的粘结力都高于河砂混凝土,参照有关国外文献资料的结论相符。
机制砂中石粉对混凝土性能的影响(1)机制砂中石粉对混凝土工作性的影响在一定程度上可以将粒径小于75µm的石粉看作是一种惰性矿物掺合料,机制砂中的石粉可以调整胶凝材料的级配,尤其是在水泥细度较细的情况下造成胶凝材料中缺少45µm~75µm的颗粒,机制砂石粉可以有效补充这一部分颗粒,改善胶凝材料体积的空隙率。
在商品混凝土生产过程中应根据混凝土强度等级的变化选择合适石粉含量的机制砂,石粉含量太少起不到增加浆体体积改善工作性,降低混凝土泌水、离析的目的。
石粉含量也不宜过高,过高造成需水量增加,混凝土工作性下降。
因此要把握一个度的问题,不能太高也不能太低,控制一个合适的范围:对于强度等级低于C30的混凝土,胶凝材料较少,机制砂中含有10%~15%的石粉可以补充胶凝材料,增加浆体量,改善混凝土的和易性;但对于强度等级高于C60的混凝土而言,混凝土本身的胶凝材料较多,混凝土黏度较大,应适当控制石粉含量降低混凝土黏度,石粉含量宜控制在7%~10%;强度等级大于C80的超高强混凝土的石粉含量应低于3%~5%。
(2)机制砂中石粉对混凝土力学性能的影响机制砂的石粉含量对混凝土抗压强度产生一定的影响,对于某一强度等级混凝土来说,随着机制砂石粉含量的增加,混凝土抗压强度先增加后降低。
这是由于机制砂的石粉含量在混凝土中主要起到两个方面的作用:一方面,少量的机制砂可以有效填充水泥石与骨料之间的空隙,提高混凝土密实度,随着机制砂含量的增加表现出混凝土强度随着增加;另一方面,随着机制砂石粉含量的增加,当石粉含量超过,该强度等级最佳含量时,会对混凝土的颗粒级配产生不利的影响,再加上石粉的比表面积过大,造成混凝土的需水量变大,和易性变差。
(3)机制砂中石粉含量对混凝土抗渗性能的影响机制砂中的石粉可以有效改善混凝土材料的颗粒级配,降低混凝土材料的空隙率,阻止水泥水化过程中产生的毛细孔,石粉含量越大,阻断透水通道的能力越强,越有利于改善混凝土的抗渗性能;另一方面,石粉比表面积较大可以有效改善中低强度混凝土的黏聚性和保水性,提高抗离析能力,降低水泥石的微观缺陷。
《机制砂品质对混凝土性能的影响》篇一一、引言随着建筑行业的快速发展,混凝土作为主要的建筑材料,其性能的优劣直接关系到建筑的质量和寿命。
机制砂作为混凝土的主要骨料之一,其品质对混凝土的性能有着重要的影响。
本文旨在探讨机制砂品质对混凝土性能的影响,为提高混凝土质量提供参考。
二、机制砂品质的评估机制砂的品质主要从以下几个方面进行评估:粒度分布、形状、强度、含泥量、有害物质含量等。
这些因素都会直接或间接地影响混凝土的性能。
1. 粒度分布:机制砂的粒度分布应符合设计要求,过粗或过细的砂都会影响混凝土的强度和耐久性。
2. 形状:机制砂的形状应均匀,针片状颗粒过多会导致混凝土的工作性能下降。
3. 强度:机制砂的强度应满足要求,以保证混凝土在硬化过程中不会因骨料强度不足而发生开裂。
4. 含泥量:机制砂的含泥量应控制在一定范围内,过多的泥沙会降低混凝土的强度和耐久性。
5. 有害物质含量:机制砂中不应含有过多的有害物质,如硫酸盐、氯化物等,这些物质会对混凝土的性能产生不良影响。
三、机制砂品质对混凝土性能的影响1. 强度:机制砂的强度和粒度分布对混凝土的抗压强度有显著影响。
强度较高的机制砂和合理的粒度分布能提高混凝土的抗压强度。
2. 工作性能:机制砂的形状和含泥量对混凝土的工作性能有较大影响。
形状均匀、含泥量适中的机制砂能提高混凝土的工作性能,使其更易于施工。
3. 耐久性:机制砂中的有害物质含量对混凝土的耐久性有重要影响。
含有过多有害物质的机制砂会降低混凝土的耐久性,导致混凝土在使用过程中出现开裂、腐蚀等问题。
4. 体积稳定性:机制砂的级配和粒度分布对混凝土的体积稳定性有重要影响。
合理的级配和粒度分布能提高混凝土的体积稳定性,减少混凝土在硬化过程中的收缩和开裂。
四、提高机制砂品质的措施为了提高混凝土的性能,需要采取措施提高机制砂的品质。
具体措施包括:1. 控制原料质量:选用质量稳定的原料,减少原料中的杂质和有害物质。
浅谈机制砂在混凝土中应用摘要:目前最大宗的建筑材料是混凝土,它的主要原材料之一是砂,包括天然砂和机制砂。
由于自然资源的限制,机制砂应运而生,它的出现解决了混凝土行业中砂石紧缺的局面。
随着土木建设的日趋发展和完善,天然砂日益紧缺,我们应重新审视集料对混凝土性能的影响。
本文论述了机制砂的材料特性,分析了我国机制砂的生产与应用现状,并提出了机制砂在混凝土中应用应考虑一些问题。
关键字:机制砂混凝土应用abstract: at present, the largest building materials is the concrete, and it is one of the main raw materials sand, including natural sand and mechanism of the sand. due to the limited natural resources, mechanism sand arises at the historic moment, which appears to solve the shortage of concrete field sand of the situation. along with the development of civil construction and perfect increasingly, natural sand increasingly shortage, we should review aggregate of concrete performance impact. this paper discusses the mechanism of sand material properties, the analysis of our mechanism of production and application status of sand, and put forward the mechanism of concrete application in sand should consider some problems.key word: mechanism concrete application of sand中图分类号: tu528 文献标识码:a文章编号:1 绪论目前,我国不少地区出现天然砂资源逐步减少、甚至无天然砂的情况,混凝土用砂供需矛盾尤为突出,砂的价格越来越高,用砂高峰时还无砂可用,影响了工程建设的进展。
机制砂对水工混凝土性能影响探讨摘要:水工混凝土是一种广泛应用于水利工程中的材料,其性能对工程质量和使用寿命具有重要影响。
而机制砂是一种常用的砂料,具有一定的颗粒形状和表面特性,对水工混凝土的性能有着一定的影响。
本论文通过文献综述和实验研究,探讨了机制砂对水工混凝土性能的影响机制及其在工程实践中的应用。
关键词:机制砂;水工混凝土;影响机制引言:水工混凝土作为一种关键的材料,广泛应用于水利工程中,包括水坝、水渠、水库等。
水工混凝土的性能直接影响工程的质量、安全性和使用寿命。
而砂料作为混凝土的主要骨料之一,对混凝土的性能具有重要影响。
机制砂作为一种特殊的砂料,其具有特定的颗粒形状和表面特性,因此对水工混凝土的性能有着独特的影响机制。
深入研究机制砂对水工混凝土性能的影响,有助于提高混凝土材料的工程性能和可持续发展。
1、机制砂的特性和分类1.1机制砂的定义和特点机制砂是一种具有特定颗粒形状和表面特性的天然或人工制备的砂料。
相比于传统的天然河砂或山石破碎骨料,机制砂具有以下特点:一是颗粒形状优异。
机制砂的颗粒形状通常为圆形或多棱形,具有较好的颗粒填充性和流动性,有利于混凝土的均匀浇筑和充实。
二是粒径分布合理。
机制砂的粒径分布较为均匀,可以满足混凝土配合比的要求,有利于控制混凝土的工作性能和强度发展。
三是表面特性良好。
机制砂的表面通常较为光滑,具有一定的亲水性,有利于与水泥浆体的粘结和形成良好的胶结结构。
四是清洁度高。
机制砂经过特殊的加工和筛选工艺,具有较低的粉尘含量和较高的清洁度,可以减少混凝土的气孔和缺陷。
1.2机制砂的分类及常见类型机制砂可以根据其来源、制备方式和用途进行分类。
以下是几种常见的机制砂类型:第一种,碎石机制砂。
通过石料破碎机将天然岩石进行破碎、筛分和洗涤得到的机制砂,常用于混凝土骨料。
第二种,矿石机制砂。
通过对矿石进行破碎、磨矿和洗选得到的机制砂,常用于矿山工程和建筑工程。
第三种,粉磨机制砂。
论机制砂对混凝土性能的影响面对天然砂价格不断上涨带来的成本压力,在资源有限和环境保护的双重因素下,用机制砂作为细集料将是今后混疑土工程发展的主要方向。
于是通过大量的试验,经过混凝土各项测试,在试验结果均能满足普通混凝土设计规程的情况下,公司决定购置生产设备自己生产机制砂。
从刚开始时的不断调整,到如今稳定的生产运营,对机制砂有了一些了解。
现将一些使用心得记录下来,供同行参考。
机制砂俗称人工砂,岩石经除土开采、机械破碎、筛分而成的,公称粒径小于5mm的岩石颗粒,但不包括软质、风化的颗粒。
由于各地机制砂的料源、生产设备和工艺不尽相同,导致生产出的机制砂在化学成分、颗粒形状、表面结构、颗粒级配以及石粉含量等性能方面与天然河砂都大不相同。
本单位使用的机制砂是开采碎石后,经筛分大于5mm的颗粒二次破碎筛分制成,分为小于5mm且大于 2.5mm的粗颗粒和小于2.5mm的细颗粒,经试验调整级配后细度模数在2.8~3.0之间,亚甲蓝0.5~0.7,石粉含量15%。
具体筛分数据见表1。
经试验,机制砂的各项指标均符合JGJ52—2006《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》和JGJ/T241—2011《人工砂混凝土应用技术规范》。
1机制砂对混凝土工作性的影响相较于天然河砂而言,机制砂是由岩石破碎而成,其颗粒表面粗糙、多棱角,且颗粒级配较差,大于2.36mm和小于0.15mm的颗粒较多,而0.3~1.18mm之间的颗粒较少。
配制混凝土时,致使混凝土和易性差,不易施工,拌合时需要更多的浆体材料来包裹与填充。
在不掺天然砂来调整颗粒级配的情况下,可加大机制砂的用量,提高砂率来改善混凝土的和易性。
石粉含量是影响坍落度的重要指标,石粉含量太低(小于5%)时,混凝土的和易性、保水性较差。
当石粉含量控制在10%~15%时,可提高少许或不加大胶凝材料用量,配制出来的混凝土和易性等各项指标也能满足施工要求。
对混凝土强度的影响不是很大,和易性也很好。
《机制砂粒形特征对混凝土工作性能的影响及配合比实验研究》篇一一、引言随着建筑业的快速发展,混凝土作为主要的建筑材料,其性能的优劣直接关系到建筑的质量与安全。
机制砂作为混凝土的重要组成部分,其粒形特征对混凝土的工作性能具有重要影响。
本文旨在探讨机制砂粒形特征对混凝土工作性能的影响,并通过配合比实验进行研究。
二、机制砂粒形特征概述机制砂是指通过机械破碎、筛分制成的砂料,其粒形特征主要包括粒径、颗粒形状、颗粒表面纹理等。
这些特征对混凝土的流动性、硬化后的强度、耐久性等性能具有显著影响。
三、机制砂粒形特征对混凝土工作性能的影响1. 粒径对混凝土工作性能的影响:机制砂的粒径分布直接影响混凝土的流动性。
一般来说,适中的粒径可以提高混凝土的流动性,使得混凝土更容易浇筑、振捣。
然而,过大的粒径可能导致混凝土出现离析现象,影响混凝土的质量。
2. 颗粒形状对混凝土工作性能的影响:机制砂的颗粒形状对混凝土的强度和耐久性具有重要影响。
棱角分明的砂粒可以提供更好的骨架作用,使得混凝土硬化后具有较高的强度。
而过于圆滑的砂粒则可能导致混凝土强度降低。
3. 颗粒表面纹理对混凝土工作性能的影响:机制砂的颗粒表面纹理可以影响混凝土的粘聚性和保水性。
适当的表面纹理可以提高混凝土的粘聚性,使得混凝土在浇筑过程中不易泌水、离析。
而过于粗糙的表面纹理则可能导致混凝土保水性降低,影响混凝土的工作性能。
四、配合比实验研究为了进一步研究机制砂粒形特征对混凝土工作性能的影响,我们进行了配合比实验。
实验中,我们采用了不同粒径、颗粒形状和表面纹理的机制砂,配合相同的水泥、掺合料和外加剂,制备了多组混凝土试件。
然后,我们对这些试件进行了流动性、硬化后强度、耐久性等性能测试。
实验结果表明,适中的粒径、棱角分明的颗粒形状和适当的表面纹理可以提高混凝土的流动性、硬化后强度和耐久性。
因此,在配制混凝土时,应选择具有适当粒形特征的机制砂。
五、结论本文通过理论分析和配合比实验研究了机制砂粒形特征对混凝土工作性能的影响。
机制砂特性对混凝土性能的影响及机理研究共3篇机制砂特性对混凝土性能的影响及机理研究1混凝土是一种广泛应用于建筑、桥梁等构筑物中的材料。
机制砂是海洋中获得的一种天然砂石,特点是颗粒形态良好、强度较高。
机制砂的使用对混凝土的性能有所影响。
机制砂对混凝土的力学性能的影响主要表现在两个方面:一是对混凝土的压缩强度、抗拉强度和抗弯强度等力学性能的影响;二是对混凝土的耐久性的影响。
机制砂的使用可以提高混凝土的力学性能。
机制砂一般具有较高的硬度和强度,颗粒形态较好,具有良好的形状性,因此可以更好地填充混凝土中的间隙,增加混凝土的密实性,提高混凝土的抗压强度、抗拉强度和抗弯强度等力学性能。
机制砂的使用还可以改善混凝土的耐久性。
机制砂一般比天然砂更具有抗腐蚀性,可以减少混凝土中的金属钢筋对混凝土的腐蚀,延长混凝土的使用寿命。
机制砂对混凝土性能的影响机理主要有以下几个方面:一、机制砂颗粒形态好机制砂颗粒形态良好,形状规则,较天然砂更具有填充性,可以更好地填充混凝土中的间隙,增加混凝土的密实性,提高混凝土的抗压强度、抗拉强度和抗弯强度等力学性能。
二、机制砂硬度高机制砂一般具有较高的硬度,抵抗外界的冲击和磨损能力较强。
因此,在混凝土中使用机制砂可以增加混凝土的耐久性和抗磨损性能。
三、机制砂具有较高的强度机制砂具有较高的强度。
在混凝土中使用机制砂可以增加混凝土的力学强度和稳定性。
四、机制砂的化学稳定性好机制砂一般比天然砂更具有抗腐蚀性,可以减少混凝土中的金属钢筋对混凝土的腐蚀,延长混凝土的使用寿命。
综上所述,机制砂的使用对混凝土的性能有显著的影响。
机制砂颗粒形态良好,硬度高,具有较高的强度和化学稳定性等特点,可以更好地提高混凝土的力学性能和耐久性。
因此,在混凝土中使用机制砂是一种有效的提高混凝土性能的方法。
机制砂特性对混凝土性能的影响及机理研究2机制砂是指在一定条件下,经过破碎、筛分、洗涤等工序处理后,形状、颗粒大小及成分均符合标准规定的天然或人工制造的颗粒状物料。
建材发展导向2018年第01期22机制砂本身的特性能够对混凝土的性能产生本质的影响,因此,在现代建筑施工中分析机制砂非常重要。
1 关于机制砂的特性主体外观、石粉含量、粗细度、级配、颗粒外形等几个方面表现出了机制砂的主要特性。
1.1 石粉的含量中粗砂占据了现在市场上机制砂大多的比例。
3~3.7是机制砂比较常见的细度模数。
如果石粉含量过高,就会使混凝土的强度降低,收缩性加大,机制砂的消耗增加;加入石粉的含量偏高,这就证明了细颗粒太少,不能够达到标准的级配,减少了混凝土的和易性。
1.2 外形以及级配如果分析机制砂的颗粒外形,大多数机制砂的粒径是2.36<颗粒<0.15,机制砂的级配通常只是达到自然砂级配的中值要求的数值。
因为机制砂大部分是由机械粉碎、筛分制成的,所以,大部分是三角体以及方距体机制砂的颗粒外形,而且表面不光滑,粗糙。
这样的颗粒外形不利于混凝土的和易性,但是对于其它建材和水泥的粘结是有利的。
2 混凝土自身性能受到机制砂特性的影响2.1 混凝土的性能受到机制砂石粉岩性和含量的影响第一,采用水洗筛分的方法,把机制砂中含有的石粉去除。
第二,对机制砂中不同的级配中值做出调整。
让它能够接近自然砂的级配中值。
这样就能够让配制出的混凝土的强度比河沙要高。
造成这种结果的原因是因为机制砂颗粒表面不光滑、粗糙,多棱角,能够很好的粘合水泥。
对于增加混凝土的强度起到了良好的作用。
虽然不同的石粉岩性对于强度的影响是不一样的,但是整体上并没有太大的变化。
2.2 混凝土性能受到对抗强度的影响混凝土有一个重要指标是抗压强度。
抗压强度与混凝土其它的性能指标存在着密切的联系。
机制砂的石粉含量在可接受的范围内有利于提高混凝土的强度。
3 混凝土的特性会受到机制砂颗粒特性的影响形状以及级配是体现机制砂颗粒特性对混凝土性能影响的两个主要方面。
在同种母材下,混凝土的和易性会更多的受到机制砂颗粒形状的影响。
骨料特性、自身强度等方面限制了混凝土的渐变程度以及渐变系数。
《机制砂品质对混凝土性能的影响》篇一一、引言混凝土作为一种广泛应用于建筑工程的材料,其性能的好坏直接影响到工程的质量与寿命。
而机制砂作为混凝土的主要骨料之一,其品质的优劣对混凝土的性能具有重要影响。
本文旨在探讨机制砂品质对混凝土性能的影响,以期为混凝土生产与施工提供参考。
二、机制砂的品质指标机制砂的品质主要受到其粒度、级配、形状、含泥量、有害物质含量等指标的影响。
这些指标的优劣直接关系到机制砂的品质。
其中,粒度与级配决定了骨料的骨架作用和填充效果;形状影响骨料的表面粗糙度和颗粒间的摩擦力;含泥量和有害物质含量则直接关系到机制砂的洁净度和稳定性。
三、机制砂品质对混凝土性能的影响(一)粒度与级配的影响机制砂的粒度与级配对混凝土的流动性、强度和耐久性具有重要影响。
合理的粒度与级配能够使骨料在混凝土中形成良好的骨架结构,提高混凝土的密实度和强度。
同时,适当的级配还能改善混凝土的流动性,使混凝土在浇筑过程中更加顺畅。
(二)形状的影响机制砂的形状影响其与水泥浆体的粘结性能。
表面粗糙、形状各异的机制砂能够增加与水泥浆体的接触面积,提高粘结力,从而增强混凝土的强度和耐久性。
(三)含泥量和有害物质含量的影响机制砂中的含泥量和有害物质含量对混凝土的稳定性、耐久性和强度具有不利影响。
过高的含泥量会导致混凝土的工作性能下降,有害物质则可能对混凝土的长期性能产生破坏。
四、优化机制砂品质,提高混凝土性能的措施(一)优化生产过程通过改进生产设备和工艺,控制机制砂的粒度、级配和形状,提高机制砂的品质。
同时,加强生产过程中的质量控制,确保机制砂的含泥量和有害物质含量符合标准。
(二)合理搭配骨料根据工程需求和混凝土的性能要求,合理搭配不同品质的骨料,以优化混凝土的性能。
例如,在要求高强度的混凝土中,可选用粒度均匀、级配合理的优质机制砂。
(三)加强混凝土配合比设计在混凝土配合比设计中,应根据机制砂的品质特点,合理确定水泥、骨料、外加剂等材料的比例,以保证混凝土的性达到最佳状态。
机制砂质量对混凝土性能的影响发布时间:2023-02-22T01:26:18.309Z 来源:《城镇建设》2022年19期5卷作者:刘攀,张洪荣,刘学[导读] 针对机制砂对混凝土性能影响不明确的问题刘攀,张洪荣,刘学云南中建西部建设有限公司,云南省昆明市,650000摘要针对机制砂对混凝土性能影响不明确的问题,通过分析两种碎石破碎形成的机制砂的颗粒级配、MB值、石粉含量,研究对其对混凝土工作性能的影响。
研究结果表明机制砂质量对混凝土工作性能有影响,机砂质量的提升有利于混凝土强度的发展,为机制砂的实际应用提供支撑。
关键词:机制砂、颗粒级配、石粉含量、混凝土性能1 引言随着时代进步,中国建筑行业发展迅猛,混凝土作为该行业中的主要建筑材料之一,广泛运用于房建、道路、桥梁等建筑构造物建设[1,2],据统计,2019年全国混凝土中砂石用量达到213吨,且有不断上升趋势。
河砂作为短期不可再生的天然砂,随着大量、无序开采,资源储备日益匮乏,“十三五”开始,各级政府加大对河砂资源开采管控力度,河砂资源更少用于工程建设中。
沿海地区广泛使用海砂作为替代,而未经处理的海砂里含氯离子等有害物质,影响混凝土的凝结时间,腐蚀结构中的钢筋。
机制砂可通过破碎山石、废石、工业废渣等进行制备,原料来源更加广泛。
与天然河砂相比,机制砂主要在石粉含量、粉料组成、颗粒级配及颗粒形貌等方面有一定差异。
现有关于机制砂物理性能及矿物组成的研究以及对机制砂混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度、弹性模量、收缩徐变等研究与应用表明,机制砂替代天然砂配制混凝土是可行的[3]。
孙江涛[4]通过比对不同破碎工艺下机制砂的形貌特点,发现反击式破碎设备制备的机制砂形貌上呈现棱角较多、粒形较差的特点,而采用冲击式破碎设备制备的机制砂粒形较好。
在 Quiroga P N[5]的研究中,集料级配影响混凝土的抗压强度和和易性,仅通过改变集料级配可提升混凝土强度50%。
刘建刚[6]通过对掺石粉机制砂混凝土性能的研究发现最佳石粉含量为14%。
机制砂对混凝土性能的影响摘要:随着城市化进程的加快,建筑行业也取得了较快发展,然而,在建筑数量不断增多的同时,天然砂却越来越紧张,当前天然砂已无法满足工程施工需要,而机制砂的出现不但能够确保混凝土的性能,同时也能大大降低工程施工成本。
基于此,本文重点分析了机制砂的颗粒形态、石粉含量及MB值对混凝土性能的影响。
关键词:机制砂;混凝土;性能;影响1.机制砂的定义机制砂是一种通过机械破碎、筛分制作而成的粒径小于4.75毫米的岩石颗粒,但是软质岩及风化岩颗粒却不包含在内,这是由于软质岩及风化岩本身的抗压强度不足造成的。
机制砂具有外观粗糙、孔多、棱角较多、含粉量相对较大等特点,这些特点都会对混凝土性能产生直接影响,加之机制砂颗粒的大小不一,所以极易导致混凝土的外观质量缺陷。
为确保混凝土的施工质量,泵送混凝土时,需将机制砂与天然砂混合使用。
与天然砂相比,机制砂属于可再生资源,其颗粒形状、级配、表面特性都存在着较大差异,其供应量相对较大,价格低廉,施工过程中使用机制砂可大大降低工程施工成本。
机制砂与天然砂相比,最大区别在于天然砂的颗粒粒径圆润,这是由于天然砂经过长年累月的河水、雨水等冲刷而形成,而机制砂是经人工、机械破碎而成。
通常人们将颗粒粒径小于0.075mm的天然砂称之为泥,绝大多数泥浆都是粘土和云母的杂质,这些物质的存在不但会大大提升混凝土的实际用水量,聚羧酸类减水剂的使用量以及对外加剂的稳定性也是一种严峻的挑战,也会影响混凝土中水泥水化反应,影响水泥石与骨料间的粘结性,含泥量超标的天然砂也会导致混凝土流动性、和易性不良,严重影响混凝土的施工性能。
总之,对于混凝土而言,“泥”百害而无一利!将机制砂中粒径小于0.075mm的颗粒定义为石粉,而所制造的机制砂中通常会夹杂石粉,当机制砂的粒径小于0.075mm时,若不对其进行处理的话,其石粉含量高达15%-25%,在石粉含量较高的情况下,会大大增加减水剂的使用量、混凝土的实际需水量,导致混凝土水灰比增大,坍落度降低,保坍性能及和易性变差,同时也会大大降低混凝土的经济性。
机制砂对自密实混凝土性能影响研究机制砂的各项参数均可由人工控制,主要性能参数包括颗粒形状、级配、细度模数、石粉含量、MB值、含泥量和压碎值等。
其中细度模数、石粉含量及MB值对混凝土性能影响较大,也成为了目前研究热点。
对于超深挖孔桩干浇自密实混凝土应用机制砂主要存在的技术难点在于大流动度、高粘聚性以及低泌水等的技术要求。
通过外掺石粉、外掺泥粉等手段生产不同石粉含量及MB 值的机制砂,研究其对工作性和力学性能的影响,依据试验结果得出机制砂的石粉含量、MB值等关键参数对超深挖孔桩干浇自密实混凝土的影响规律并提出限值要求和最佳控制值,以此指导实际机制砂的生产。
1.1石粉含量机制砂中石粉含量对混凝土的影响比较复杂,也是目前机制砂研究的热点和重点。
将机制砂在洗净的条件下通过外掺石粉的措施控制石粉含量,对细度模数为3.0机制砂洗去泥粉后通过外掺石粉的方式控制石粉含量,获得石粉含量分别为5%、7%、10%、12%、15%及18%的机制砂。
使用上述机制砂研究不同石粉含量机制砂对C30桩基混凝土工作性、力学性能和抗渗性能的影响,并探究其影响规律。
试配时,根据工作性适当调整胶材用量、砂率、外加剂掺量等关键参数以使不同石粉含量的机制砂配制出的混凝土具有更好的工作性。
试验时对石粉进行了性能测试,测试结果见表1.1.1。
与粉煤灰圆滑的球状颗粒形貌不同,石粉颗粒表面粗糙。
从表1.1.1可知,石粉的细度和密度均比粉煤灰要大,石粉的需水量比与粉煤灰相比略有升高。
而大掺量的石粉(30%)对水泥体系的28d抗压强度降低明显,石粉作为一种惰性材料,并不参与水泥体系的水化反应,导致强度降低。
表1.1.1 石粉的物理性能试样种类性能指标细度/%密度/g/cm3比表面积/m2/kg需水量比/%28d抗压强度比/%石粉31.9 2.674 184 100.8 62 注:石粉的28d抗压强度比中石粉的掺量为30%。
1.1.1试验配合比石粉会吸附一定的外加剂和水,因此试配不同石粉含量的机制砂配合比时,考虑增加外加剂掺量,石粉越多,掺量应越大。
浅谈机制砂对混凝土性能的影响摘要:由于机制砂与天然河砂的特性区别,决定了二者对混凝土性能的影响不同,所以在混凝土设计配制方法上也有所不同。
通过对机制砂固有特性对混凝土性能影响分析,有利于提高工程技术人员对机制砂的充分认识,对机制砂混凝土的实际生产应用具重要的指导意义。
关键词:机制砂;特性;混凝土;性能;影响控制一、概述随着我国改革开放的不断深化和经济发展,各类基本建设项目与日俱增,混凝土的需求量越来越大,砂的用量也随之增加,天然河砂资源越来越少,若过度地开采,一是对环境造成破坏,二是砂的质量也难以保证。
因此,在资源有限、短期不可再生和环境保护的条件下,用机制砂作为细集料将是今后混凝土工程发展的主要方向。
在我国西南地区,尤其是云、贵两省的河砂资源极为匮乏,在那里绝大部分的建筑工程混凝土细集料都使用机制砂,用其配制的C20~C60混凝土已在工程中得到广泛的应用。
然而,对于那些长期使用河砂资源的地区来说,用机制砂配制混凝土还是很陌生的,本文针对机制砂与天然河砂的不同特性对混凝土性能的影响进行分析讨论。
二、机制砂与天然河砂的特性区别机制砂俗称人工砂,经除土处理,由机械破碎、筛分制成的粒径小于4.75mm的岩石、矿山尾矿或工业废渣颗粒,但不包括软质、风化的颗粒。
由于各地机制砂的料源、设备和工艺不尽相同,导致生产出的机制砂在化学成分、颗粒形状、表面结构、颗料级配以及石粉含量等性能方面与天然河砂都不尽相同。
影响混凝性能主要与机制砂的颗粒形状、颗粒级配和石粉含量等密切相关。
因此,有必要对机制砂特性进行研究分析,弄清楚与天然河砂的特性区别,以便正确指导机制砂在混凝土工程中的应用。
1、颗粒形状:机制砂是由岩石或卵石经机械破碎、筛分而成的,由于母岩和生产工艺不同,生产出来的机制砂也不尽相同。
加工后的机制砂表面粗糙、吸水率高,棱角多且尖锐,相互咬合力能力强,并含有较多的针片状颗粒。
河砂是指岩石风化、脱落,由水流冲刷、撞击、摩擦而形成的天然产物,其颗粒形状较为方圆,表面较为光滑,吸水率低。
浅析机制砂对混凝土性能的影响摘要:机制砂是指粒径不超过4.75mm,并且经过除土处理、机械破碎、筛分制成的岩石、矿山尾矿或工业废渣颗粒。
机制砂目前的细度模数一般在2.6~3.6之间,属于中粗砂,含有一定量的石粉,不但颗粒级配不规则,而且表面粗糙,棱角尖锐。
但是机制砂的颗粒和级配并不是固定的,影响因素有很多,比如各地生产矿源、加工设备、工艺等。
文章结合渝怀铁路增建二线站前工程机制砂混凝土施工,结合机制砂机制砂的需水量很大、和易性比较差的特点,介绍使用机制砂时应该的注意事项,以便于为同类工程案例提供参考。
关键词:机制砂;混凝土性能1 机制砂使用基本概况随着现代经济的发展,对混凝土的需求量越来越多,而砂作为混凝土生产必不可少的一部分,对于混凝土的性能也有着较为重要的影响。
在工程建设领域应用的砂的种类主要有河砂与机制砂,河砂作为一种资源,主要分布在河流的流域范围内,随着大量无节制的开采,目前天然河砂的利用普遍面临着开采难度大,河砂采购成本投入较大,资源不断减少的问题,本项目渝怀铁路增建二线站前工程主要地处贵州铜仁山区,河砂资源匮乏,C50以下混凝土都基本采用机制砂配置相应的混凝土。
2 机制砂对混凝土的影响(1)机制砂颗粒形态对混凝土的影响。
机制砂一般为建筑破碎而成,其表面多菱角,比天然砂粗糙,表面积大,堆积空隙率高,相比天然砂沙在配置相同和易性混凝土下需要增加用水量和胶凝材料用量。
不同工艺制作出的机制砂颗粒也有较大差异,通常认为表面比较圆滑、针片状少的颗粒,配置的混凝土性能更加良好,或达到相同工作性能下,需要较少的浆体包裹,可减少用水量和胶凝材料用量。
但在长期的试拌中发现,在同样水胶比和同等和易性下,多菱角颗粒堆积空隙率高增大了机制砂和浆体的接触面积从而更加牢固的粘结在一起,所以多菱角粗糙的颗粒对混凝土的抗压强度和抗折强度都有提高,同时也增大了混凝土的渗透性。
(2)机制砂中石粉含量对混凝土性能的影响:对于天然砂形成而言,主要是岩石被风化或受河水长期冲刷所产生,其较细颗粒75um以下多含有泥粉、黏土、云母及有机质等杂质,这些物质都大多比较惰性,不仅造成混凝土需水量增加而且会阻碍水泥石的水热,还会阻碍水泥石与集料之间的粘结从而导致混凝土后期出现裂纹。
机制砂对于混凝土性能的影响
1、对于工作性的影响
机制砂与河砂相比(分别如下图所示),由于有一定数量的石粉,而且新型制沙机具有部分整形功能,可在一定程度上改善混凝土流动性、保水性、泌水性、粘聚性,使得混凝土易于振捣成型,这些作用在较低要求的混凝土中特别明显,即在低水泥用量情况下,配制出工作性符合要求的混凝土,因此在较低等级混凝土中,石粉含量应控制在8%~10%。
但在高要求标准的混凝土中,因为其水灰比较小,石粉的存在严重影响了混凝土的工作性,因此应对机制砂中的石粉进行了严格的限制。
图1河砂
图2 机制砂
2、对于强度的影响
强度是混凝土作为结构材料的一个重要依据,因而新型制沙机所产的砂对混凝土的强度影响也是混凝土工作者最关心的一个问题。
大多数的案例证明,机制砂混凝土比普通混凝土强度更高。
据我公司的实验结果,在同等条件下,用机制砂配制的混凝土比河砂配制出的混凝土强度约高2MPa~3MPa,而对于机制砂对
于混凝土强度影响的原因,目前业内并没有比较一致的看法,有人认为机制砂增强混凝土的主要原因是由于石粉的存在可以较明显改善混凝土的间隙,有人认为石粉对混凝土具有增强作用,是因为石粉在水泥水化反应中起促进作用,加速水泥的化学反应。
3、对于混凝土渗透性的影响
在同等条件下,改善混凝土中河砂和机制砂的比例能提高混凝土的渗透性能,由于混凝土的抗渗性主要与其孔结构有关,因此大多数人认为新型制沙机的产砂中的石粉是混凝土抗渗性提高的主要原因。
本文转自新型制沙机专题网站:/,欢迎您登录本网站对新型制沙机做进一步了解。
浅谈机制砂混凝土性能的影响因素2 福建省建筑科学研究院有限公司3 聚璜集团有限公司4福建省兴岩建设集团有限公司第一作者:郑佳仪(2002年7月),女,汉族,福建福州人,本科,主要研究方向:水泥基材料。
摘要:机制砂有着良好的应用前景,有利于基础设施建设的可持续发展,但影响机制砂混凝土性能的因素较多。
本文总结分析了影响机制砂混凝土性能的因素,对机制砂混凝土配比研究有一定的意义。
关键词:机制砂,混凝土,强度,工作性0引言混凝土是世界上用量最大的建材产品[1]。
目前,我国每年用于制作混凝土的砂的用量高达20亿吨。
天然砂具有分布不均和短期内不可再生的特点。
[2]大量开采天然砂会破坏生态环境。
机制砂的原材料来源广泛,天然石料、鹅卵石、废石料和尾矿均可作为其母岩。
[3]机制砂可采用大规模机械化生产,用其配制的混凝土质量稳定。
[4]因此,采用机制砂代替天然砂作为混凝土的细骨料成为了混凝土研究的重要方向。
但机制砂细度模数大、石粉含量高、多棱角、颗粒粗糙等特点使得相同配比时机制砂混凝土的工作性能比普通混凝土差;机制砂级配不理想导致机制砂混凝土的次骨架结构不够稳定,进而使得机制砂混凝土的体积稳定性不如普通混凝土。
[5]本文总结分析了影响机制砂混凝土性能的因素,对机制砂混凝土配比研究有一定的意义。
1石粉含量对机制砂混凝土性能的影响与天然砂相比,机制砂中含有大量石粉。
机制砂混凝土中石粉含量存在一个最优值,该最优值由机制砂本身的特性(如级配和颗粒形状等)和混凝土配合比决定。
当石粉含量低于最优值时,机制砂混凝土的塌落度随着石粉掺量的增大而增加;当石粉含量高于最优值时,机制砂混凝土的塌落度随着石粉含量的增大而减小。
一方面,石粉含量的增大提高了机制砂混凝土中浆体的比例,降低了粗骨料间的摩擦系数,提高了机制砂混凝土的流动性;另一方面,当石粉含量过大时,导致机制砂混凝土中浆体的比例过大,浆体的塑性粘度使得机制砂混凝土的流动性降低。
当石粉含量低于最优值时,前者为主导因素;当石粉含量高于最优值时,后者为主导因素。
机制砂混凝土性能影响因素论文
摘要:石粉含量、砂率、水灰比、掺合料因素对C35P8混凝土的抗压强度均有一定影响,其中水灰比对抗压强度的影响最为显著,掺合料以及石粉含量也有较大影响,砂率对其影响不太明显。
其影响程度顺序为:水灰比>掺合料>石粉含量>砂率。
(1)正交试验设计简介
正交试验设计是一种科学地安排与分析多因素试验的方法。
是利用数理统计学观点,应用正交性原理,从大量的试验中挑选适量的具有代表性、典型性的试验点,根据“正交表”来合理安排试验,是一种高效率、快速、经济的试验设计方法。
日本著名的统计学家田口玄一将正交试验选择的水平组合列成表格,称为正交表。
例如作一个三因素三水平的实验,按全面实验要求,须进行33=27种组合的实验。
若按L9(3)3正交表安排实验,只需作9次,而4因素3水平的试验,按全面实验要求其试验次数为34=81次,而按正交表安排实验也只需作9次。
如果因素水平再增加,其次数可能大到难以实现的地步,如按L18(3)7正交表进行18次实验的因素水平组合,若按全面实验须2187次,不可想象。
采用正交试验法则可大大简化试验,它具有均衡分散性和整齐可比性的特点,可以科学地解决2个矛盾:①全面试验的试验次数与实际可行的试验次数之间的矛盾;②实际所做的少数试验与要求全面地掌握内在规律之间的矛盾。
正交实验设计在很多领域的研究中已经得到广泛应用。
(2)实验结果分析
我们选用昆明水泥厂生产的C35P8混凝土, C35P8混凝土正交试验数据图表如下图所示
(3)结论
① 坍落度:4因素对C35P8混凝土拌和物的坍落度均有一定影响,其中水灰比对坍落度的影响最为显著,石粉含量次之,砂率以及掺合料对其影响不太明显,其影响程度顺序为:
水灰比>石粉含>砂率>掺合料。
② 凝结时间:4因素对C35P8混凝土的凝结时间影响幅度均不大,水灰比对凝结时间的影响较为显著,其它因素影响较小,其影响程度顺序为:
水灰比>掺合料>砂率>石粉含量。
③ 泌水率:石粉含量、砂率、水灰比、掺合料因素对C35P8混凝土的泌水率均有影响,其中水灰比、石粉含量对泌水率的影响最为显著,并基本处于同一水平程度,掺合料、砂率对泌水率影响不太明显。
其影响程度顺序为:
水灰比>石粉含量>掺合料>砂率。
④ 抗渗性(水压0.9MPa及1.1MPa):石粉含量、砂率、水灰比、掺合料因素对C35P8混凝土的抗渗性(水压0.9MPa)均有一定影响,其中水灰比对抗渗性的影响非常显著,石粉含量影响也较大,掺合料、砂率影响不大。
其影响程度顺序为:
水灰比>石粉含量>掺合料>砂率。
⑤ 抗压强度:石粉含量、砂率、水灰比、掺合料因素对C35P8
混凝土的抗压强度均有一定影响,其中水灰比对抗压强度的影响最为显著,掺合料以及石粉含量也有较大影响,砂率对其影响不太明显。
其影响程度顺序为:水灰比>掺合料>石粉含量>砂率。