砂含泥量对掺聚羧酸高性能减水剂混凝土的技术经济指标影响

表 3 C30 配合比试验结果
砂子种类
级混凝土，但由于生产成本增加较大，经济效益很差。不如适当提高砂的采购价格，采购质量较好砂子，既能保证质量，经济上也较为合理。
试验仅验证了砂含泥量对混凝土和易性和 28 d 强度的影响，目的主要是为指导生产中原材料和混凝土的质量控制。砂中含泥量对混凝土
长期性能和耐久性能的影响还需做进一步研究。
关键词： 砂含泥量；混凝土和易性；强度；配合比比调整；成本分析
的薄弱区；此外，从施工的角度考虑，这些微小颗粒大大增加了
（5）砂：1 号，密云产细度模数为 2.8 的天然砂，含泥量为
比表面积，增加了高效减水剂的用量，混凝土造价会随之提高， 1.5%；2 号，涿州产细度模数 2.3 的天然砂，含泥量为 3.4%；3 号，
另外，用水量大大提高，而且即使满足工作性要求，其强度和耐 细度模数为 1.7 的天然砂，含泥量为 5.6%。
KONG Fan-min，SUN Xiao-ming，YANG Li-gang，SUN Zhi-wei （Beijing Construction Industrial Group the First Construction Company-Concrete Company，Beijing 100024，China）
凝结时间 /min
初凝 终凝
160
215
安定性 合格
抗折强度 /MPa
3 d 28 d
4.8
7.9
抗压强度 /MPa
3d
28 d
24.8 51.0
土的技术性能指标和合理的经济指标。
（2）粉煤灰：采用山东德州华能产 I 级粉煤灰，细度 11%，
1 理论分析
烧失量 3.6%，需水比 99%。 （3）矿粉：恒基立业生产的 S95 矿渣粉（以下简称 SF）；比表
·95·
敏感。目前，很多混凝土生产厂家已经在各个强度等级混凝土 理性能见表 1。
中全面使用聚羧酸类高效减水剂。因此砂石质量的波动特别是
表 1 水泥物理性能
砂含泥量的波动给混凝土的质量控制带来很大困扰。 因此，笔者特对砂含泥量对掺用聚羧酸高性能减水剂混凝
土性能的影响加以试验研究，以便更好的指导生产，保证混凝
天然砂中的泥通常粒径小于 0.05 mm，这些极细材料会包裹 面积 4 250 cm2/g；密度 2.86 g/cm3；7 d 活性 86%；28 d 活性 97%。
在集料表面，妨碍集料与水泥石之间的黏结，形成软弱的界面
（4）高效减水剂：采用混凝土之宝科技有限公司生产的聚
层，而且它们有时会聚集在一起形成软弱区域，成为混凝土中 羧酸高效减水剂 JYB-5A；固含量为 20.1%；减水率 27.7%。
证砂含泥量对掺聚羧酸高效减水剂混凝土性能的影响，并通过采取技术措施和调整配合比满足要求后，对配合比的经济指标分析。结果表
明较高的砂含泥量使掺聚羧酸高性能减水剂的混凝土性能下降明显，对混凝土的质量和成本造成巨大影响。由此得出结论：搅拌站应挑选
优质砂以满足混凝土质量要求。当生产高强混凝土时，如含泥量超标，则必须停产。使用含泥量高的砂即使经过调整可以生产较低强度等
0 引言
砂石作为混凝土中最大宗的原材料，其质量和对混凝土性 能的影响长期被忽视。近年来随着天然砂石资源的紧缺，质量稳 定、性能优良、颗粒级配良好、含泥量小的砂越来越少。就北京 地区来说，由于环境保护问题，砂石限采，市场上大量使用周边 地区如河北涿州、三河、涞水、易县、滦平等地的砂石材料。然而， 建筑用砂石没有行业规划，各地几乎乱采乱挖，没有按工业产 品认真管理。而且，由于天然砂资源是一种地方资源，受其资源 和运输条件的限制，随着建设市场的火爆，其产量不足问题与 混凝土用砂供需之间的矛盾便日益显现出来。因此，砂石材料逐 收稿日期：2010-09-02
2 原材料和试验方法
分析从而得出结论，见表 2。 在生产中对混凝土质量进行控制时，外加剂可以有一个正
2.1 原材料
常的掺量波动范围。因此，在以下的试验中，对外加剂的掺量按
（1）水泥：采用琉璃河水泥厂生产的 P·O 42.5 级水泥，其物 砂子的质量情况也做了一定范围的调整。
表 2 搅拌站常用配合比
强度等级
步成为紧俏商品，大量砂石没有经过水洗被直接用于混凝土中， 一些含泥量高的低品质“特细面砂”也和人工砂混合后大量用 于混凝土结构中；一些含有大量黏土或黏土质石粉的人工砂也 流入市场，在混凝土中以种种不同的形式起作用，对混凝土的 和易性、强度和耐久性等性能均造成不利的影响。
特别是近年来，聚羧酸高性能减水剂在混凝土中得到了广 泛的应用，目前在一些铁路客运专线，地铁工程，南水北调、港 口码头、水电大坝、市政工程等许多重点工程中得到广泛使用。 大量文献研究了混凝土中细骨料的含泥量对掺萘系减水剂混 凝土力学性能等的影响，只有少量研究表明聚羧酸高性能减水 剂与混凝土中细骨料含泥量的相容性较差，对砂石的质量极为
孔凡敏，孙晓明，杨励刚，孙志伟 （北京建工一建混凝土公司，北京 100024）
摘 要： 针对北京市场上的砂石质量现状，时有含泥量较高的砂进入搅拌站被应用于生产。对使用聚羧酸高性能减水剂生产的混凝土质
量和性能影响更大。因此，对于搅拌站常用强度等级混凝土，通过选取 3 种不同含泥量的砂子对混凝土进行新拌性能和强度的试验，以验
久性也会相应降低。
（6）石：河北涿州产碎卵石，连续粒级 5~25 mm。
聚羧酸高性能减水剂相对于萘系减水剂具有高减水率、低 2.2 试验方法
收缩、高强度和坍落度损失小等有点。其在水泥表面呈梳状结构，
混凝土均采用混凝土搅拌站常用 C30、C40 和 C50 混凝土
电荷排斥和空间阻隔作用相结合，因此在混凝土中的表现更好。 配合比，采用矿粉和粉煤灰双掺技术，外加剂为聚羧酸高性能
但可能也正因为如此，客观上聚羧酸减水剂对原材料的质量波 减水剂。试验中分别对三种不同含泥量的砂所配制的混凝土进
动较为敏感。如对用水量的变化、对水泥的组分变化都有相对敏 行新拌性能和强度的比较。并通过调整配合比，使混凝土基本满
感的反应，包括对砂含泥的耐受度也比较小。
足施工要求，验证其强度。并通过对配合比的经济指标进行比较
Abstract: According to the current situation of concrete aggregate on Beijing's market，sand of high clay content has been using in concrete batching plant for production frequently，which made a significant impact on concrete quality and performance with polycarboxylic high performance water reducer.This paper validated the effect of clay content of sand on concrete performance with polycarboxylic high performance water reducer through a series of experiments on performance of fresh concrete and its strength which the class often used in batch plant by choosing three different clay content of sand.Furthermore，the paper also carried on a lot of work on concrete mix ratio adjustment and technical improvement and made relevant analysis on economic index.The results indicated that along with the increase of clay content，the performance of concrete dramatically reduced，which brought in enormous influence on concrete quality and cost.The conclusion could be like that: concrete batching plant should select high-quality sand to meet the requirements of concrete production，and it must be shut down when high clay content sand was used in high strength concrete production.Although the high clay content sand could be applied in lower strength concrete，the great increase of cost would exert negative effects on its economic benefit.So increasing purchase cost and buying higher-quality sand is economic and reasonable.Experiment revealed the effects of clay content on concrete workability and 28 d strength；it will provide some useful suggestion for the quality control of raw materials and concrete.There is still a lot work to do on the influence of clay content on concrete long-term performance and durability in the future. Key w ords: clay content；concrete workability；concrete strength；mix ratio adjustment；cost analysis