理论总结:机制砂五大特性对混凝土的影响

栏目:专业资讯 发布时间:2023-11-24 作者: 软岩视野 来源: 软岩视野 浏览量: 341
分享到:
随着我国环境保护力度较大,河砂资源无法满足建筑工程的需求,机制砂由于具有取材方便、保护环境的优点,代替天然河砂在混凝土制备中的细骨料已成为一种必然的趋势,但其也存在石粉含量高、颗粒级配差、骨料粒形差(尤指针片状含量多)等缺点。

1.jpg

(1)机制砂石粉含量对混凝土的影响: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。即石粉含量在5%~11%时,对混凝土的抗压强度、轴向抗压强度、弹性模量起到不同程度的有利影响,但过多的石粉含量则会对混凝土的抗冻性能和收缩能力产生负面影响。石粉含量的控制需要综合考虑多种性能因素,并将其控制在一个临界值内。

2.jpg

3.jpg

(2)颗粒级配对混凝土的影响:不同颗粒级配下混凝土的各项力学性能指标会随着机制砂颗粒的由细变粗,呈现先变大后变小的趋势。在颗粒级配最优情况下的机制砂混凝土力学性能达到峰值,较天然河砂混凝土甚至可提高17.8%,机制砂颗粒级配曲线位于Ⅱ区中值和下限之间时,混凝土的坍落度最大,工作性能最佳。此外通过调整级配降低空隙率对混凝土起到积极影响的成本远低于颗粒整形的成本。

4.jpg

(3)骨料粒形对混凝土的影响:机制砂含有大量的针片状颗粒,与天然河砂相比,其更细长、扁平和粗糙。当坍落度和水泥用量相同时,机制砂混凝土的用水量较大,含气量较小,但其抗压强度却比天然砂混凝土的抗压强度大。骨料粒形分为圆形、不规则形、片状、角状、细长形等形状;片状颗粒含量越高,机制砂混凝土的流动度、强度越低,故要严格控制机制砂中片状颗粒的含量,特别是4.75~9.50mm的片状颗粒含量,以保证水泥胶砂的性能。

5.jpg

(4) 制砂方式对混凝土的影响:目前所使用的制砂方式在大类上分为3种,分别是湿法制砂、干法制砂以及干湿结合制砂。湿法制砂和干法制砂的主要区别在于制砂过程中粉料的处理方式不同,湿法制砂采用洗砂机进行水洗,干法制砂则采用选粉机进行电动收尘。目前国内制砂企业主要使用新型干法制砂工艺,包括双轴锤式破碎机制砂工艺、立轴破碎机制砂工艺、对辊破碎机制砂工艺等。另外还有将干湿结合的半干法制砂,根据干湿的先后顺序分为先湿后干法和先干后湿法。不同的制砂方式对机制砂混凝土的性能影响主要表现在级配组成、水分含量、强度损失这几个方面。

6.jpg

(5)机制砂岩性对混凝土的影响:目前,常用的机制砂母岩有石灰岩、花岗岩、玄武岩等,机制砂中的石粉是在母岩破碎时期伴随其破碎产生的,而泥粉则是在母岩成岩时期产生的,所以不同的母岩会导致机制砂含有不同种类、含量的泥粉。母岩的不同不会使机制砂混凝土的抗冻性能有很大差异,但母岩的酸碱性、成岩地质特点会影响机制砂与减水剂的相容性,且碱性母岩制成的机制砂较酸性母岩更亲水,目前国内大多数研究所采用的聚羧酸系减水剂对泥粉的含量高度敏感,钙质机制砂在分散性和石粉低吸附性上优于硅质机制砂

文献来源:
[1]姚越,左彦峰,宋天威等.机制砂对混凝土性能的影响研究综述[J].混凝土世界,2023(06):71-76.