1-机制砂的特性
在《与天然河沙相比,机制砂有何特点?》一文中小编对比过机制砂的特性,有兴趣可直接点阅。
根据GB/T14684—2011《建筑用砂》规定,机制砂(人工砂)不包括软质、风化的颗粒,而是指粒径不超过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。
由于机制砂本身的特点所决定,即使是跟级配和细度模数都一样的天然砂比较,甚至配比设计、其他材料成型养护条件都一样,用机制砂配置的混凝土的特点是:如保持坍落度不变,则需水量增加;坍落度减小,28d标准强度提高。如果在混凝土配比设计时按天然砂的规律,机制砂的需水量很大,而且和易性比较差,还容易产生泌水,较明显的是在水泥用量少的低强度等级混凝土中。
2-机制砂配制混凝土的几个误区
2.1石粉的作用
长期以来,粉和泥都是砂中粒径小于0.075mm的颗粒,因为缺乏科学的了解,认为石粉对混凝土有害,不能加以利用,甚至不惜浪费时间和钱财,除去砂中的石粉。其实,许多的国内外专家都认为,混凝土中加入适当的石粉是有好处的。
① 水化作用
有研究表明,水化早期形成的钙矾石会在后期向单硫型硫铝酸钙转化,这会降低水泥石的强度,但是加入含有碳酸钙的石粉,就可以有效解决这个问题。
另外,石粉是以碳酸钙为主的,而碳酸钙可以和C3A发生水化反应,形成水化碳铝酸钙,从而提高了混凝土的强度。
② 填充作用
石粉可以填充混凝土中的空隙,充当混凝土的填料,以此增加混凝土的密实度,从而起到惰性掺合料的作用。对于胶凝材料用量少、拌合物性能差的特点,只要使用中、低强度等级的机制砂混凝土,就可以得到有效的弥补。
③ 保水增稠作用
机制砂混凝土中有石粉,可以降低混凝土拌合物离析和泌水的风险。因为石粉可以吸收混凝土中的用水,无形中增加了混凝土的单方用水量,所以石粉含量越高,混凝土的粘度就越大。
另外,加入石粉也可以减少混凝土的收缩,补偿混凝土后期水化用水,因为,即使混凝土硬化了,以前被石粉吸收的水分也会渐渐释放。
但是,石粉含量应该适量。机制砂中石粉的主要成份为碳酸钙,但水化作用并不是无限的,也要受限于水泥的成份。如果石粉含量过高,不利于集料与水泥石的粘结,降低混凝土性能。
另外,石粉含量超过一定限值后,不利于混凝土的耐久性能,因为单方石粉承担的保水量明显减少,干缩明显变大。
综合各种研究,一般C50以下混凝土石粉含量应控制在10%~15%,而C50以上混凝土石粉含量应该不超过10%。
2.2泵送机制砂混凝土配合比设计
2.2.1单方用水量
河砂由于自身的特性,颗粒比较光滑,自身的内摩擦力小,在混凝土中颗粒间绞合力较小,对水的需求量相对机制砂要小。而机制砂表面粗糙,棱角多,在混凝土中颗粒间绞合力较大。
因而,做机制砂配合比设计时,不能过度的追求使用外加剂降低混凝土的单方用水量,机制砂混凝土单方用水量应设计的比河砂混凝土略大。
2.2.2砂率
一般而言,为提高产能,生产出的机制砂多为中粗砂,砂的细度模数一般在2.6~3.6,1.18mm以上的颗粒较多,占50%~70%,砂中0.315mm的组分在8%~13%波动,而后者的数量对混凝土可泵性影响很大。
JGJ/T10-95《混凝土泵送技术规程》规定,细骨料应符合《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》规定,通过0.315mm筛孔的砂不应少于15%,有良好的连续粒级。
然而,现在配制机制砂泵送混凝土也存在一个误区,认为砂率越大越好施工,C15~C30低标号混凝土砂率有些已达到60%~70%。如果砂率过大,虽然保住了工作性,但新拌混凝土的早期收缩就增加了,容易出现塑性开裂等问题。在夏季温度比较高的时候表现的更为明显。
通常为保证机制砂混凝土的可泵性,同时保证配制混凝土的经济性,配制机制砂泵送混凝土一般要比河砂混凝土高5%~10%的砂率。
随着国家建设的蓬勃发展,河砂资源愈发紧缺,机制砂泵送混凝土应用将会越来越多。由于机制砂自身的特点,在混凝土配制技术上和河砂略有差异。因而在配制机制砂混凝土时,不能生搬硬套河砂混凝土配制的方法,对石粉的作用、单方用水量、砂率这三个可能走进的误区应加强认识,从而配制出经济性、工作性、耐久性良好的机制砂混凝土。