機(jī)制砂對(duì)砂漿性能的影響

　　隨著基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的快速發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的加強(qiáng)，河砂資源越來越匱乏，機(jī)制砂在混凝土中的應(yīng)用越來越多。由于機(jī)制砂在粒形、級(jí)配、石粉含量等方面與河砂存在顯著差異，機(jī)制砂混凝土與河砂混凝土存在很多不同，其中工作性能的差異最為明顯。機(jī)制砂中存在石粉是機(jī)制砂和天然砂的最大區(qū)別，機(jī)制砂中的石粉和天然砂中的泥粉不同。目前，對(duì)于機(jī)制砂混凝土的研究還處于發(fā)展階段，在工程的實(shí)際應(yīng)用中還需要積累大量的經(jīng)驗(yàn)。筆者通過試驗(yàn)研究了機(jī)制砂摻量對(duì)砂漿性能的影響，為機(jī)制砂砂漿的研究、生產(chǎn)提供依據(jù)，對(duì)工程實(shí)踐具有指導(dǎo)意義。

　　原材料及試驗(yàn)方法

　　1.1 原材料及設(shè)備

　　(1)水泥：冀東水泥廠生產(chǎn)的盾石P·O42.5 級(jí)普通硅酸鹽水泥;

　　(2)砂：機(jī)制砂，鞍東混凝土攪拌站，細(xì)度模數(shù)為3.1，石粉含量7.2%，表觀密度為2690kg/m3;河砂，細(xì)度模數(shù)為2.78，表觀密度為2650kg/m3，孔隙率為41.6%，泥含量為0.5%;

　　(3)減水劑：HPA-y 聚羧酸系高濃高效減水劑，固含量為0%，減水率30%，含氣量2.5%;

　　(4)水泥膠砂攪拌機(jī)：JJ-05 型，無錫建儀儀器機(jī)械有限公司;

　　(5)壓力試驗(yàn)機(jī)：YAW-300 型，無錫市建筑材料儀器機(jī)械廠;

　　(6)多用比長儀：JC476，無錫市中科建材儀器有限公司;

　　(7)水泥膠砂流動(dòng)度測(cè)定儀：LD-05 型;

　　(8)膠砂試體成型振實(shí)臺(tái)：ZT-96 型;

　　(9)電子稱：FA2104C 型，昆山恒儀電子科技有限公司。

　　1.2 試驗(yàn)方法

　　(1)砂漿流動(dòng)度：依照GB/T 2419-1994水泥膠砂流動(dòng)度測(cè)定方法;

　　(2)砂漿強(qiáng)度：依據(jù)GB/T 17671-1999 水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法(ISO 法);

　　(3)砂漿收縮率：參照DL/T 5150-2001水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程進(jìn)行測(cè)試。

　　結(jié)果與討論

　　2.1 機(jī)制砂對(duì)砂漿流動(dòng)度的影響

　　本項(xiàng)試驗(yàn)中水灰比為1∶2，減水劑摻量0.9g，灰砂比為1∶3，通過改變機(jī)制砂的摻量來研究機(jī)制砂摻量對(duì)砂漿流動(dòng)度的影響。砂漿流動(dòng)度隨機(jī)制砂摻量的變化曲線如圖1所示。

　　▲ 圖1砂漿流動(dòng)度隨機(jī)制砂摻量的變化

　　由圖1可知，隨著機(jī)制砂摻量的增大，砂漿的初始流動(dòng)度和60min后流動(dòng)度逐漸降低，流動(dòng)度經(jīng)時(shí)損失逐漸減小。由于機(jī)制砂棱角分明，在新拌砂漿中易機(jī)械咬合，產(chǎn)生較大的內(nèi)摩擦力，因此造成流動(dòng)度降低。另一方面，機(jī)制砂粗糙的表面需要更多的水泥漿包裹，做為潤滑的自由流動(dòng)的水泥漿就減少了。所以含有機(jī)制砂的砂漿比天然砂砂漿流動(dòng)度差。天然砂和機(jī)制砂最本質(zhì)的區(qū)別在于機(jī)制砂中含有粒徑75μm以下的石粉，石粉具有較高的比表面積，對(duì)水有較強(qiáng)的吸附能力。隨著砂漿中機(jī)制砂摻量的增大，石粉含量也隨之增大，吸附水愈多，砂漿流動(dòng)性愈差。因此，隨著混合砂中機(jī)制砂的含量越來越多，砂漿流動(dòng)度越來越低。

　　2.2 機(jī)制砂對(duì)砂漿強(qiáng)度的影響

　　本試驗(yàn)水泥，減水劑和砂子摻量不變，水灰比不變。

　　▲ 圖2砂漿抗折強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度隨機(jī)制砂摻量的變化

　　由圖2可以看出，機(jī)制砂摻量為0~70%時(shí)，硬化砂漿的強(qiáng)度隨著機(jī)制砂摻量的增加基本保持不變，當(dāng)機(jī)制砂摻量為70%時(shí)強(qiáng)度急劇降低。這是因?yàn)椋瑱C(jī)制砂的摻入造成砂的總級(jí)配不合理，集料與漿料間的填充不充分，使結(jié)構(gòu)處于不完善狀態(tài)，對(duì)砂漿的強(qiáng)度不利;但機(jī)制砂的比表面積較天然砂小，能夠減少過渡區(qū)的比例，對(duì)結(jié)構(gòu)有利。機(jī)制砂中的石粉也能改善過渡區(qū)的狀態(tài)。在機(jī)制砂摻量低(小于70%)時(shí)，這兩種因素可以相互抵消，因此對(duì)砂漿的強(qiáng)度無明顯影響，但當(dāng)機(jī)制砂摻量大于70%時(shí)，砂漿的工作性能急劇變差，引起結(jié)構(gòu)缺陷增多。

　　2.3 機(jī)制砂對(duì)砂漿收縮性能的影響

　　▲ 圖3砂漿收縮率隨機(jī)制砂摻量的變化

　　由圖3可知，摻加機(jī)制砂后，砂漿的各齡期收縮率先增大后減小，當(dāng)其摻量為70%時(shí)收縮率最大。砂漿收縮的主要影響因素是石粉含量，當(dāng)機(jī)制砂摻量較低(70%)時(shí)，引入的石粉可與水泥水化產(chǎn)生的氫氧化鈣反應(yīng)，加速水泥水化，從而引起收縮增大;當(dāng)機(jī)制砂摻量大于70%時(shí)，引入的石粉不能完全參與反應(yīng)，主要起填充作用使砂漿結(jié)構(gòu)更密實(shí)，因此收縮減小。

　　結(jié)語

　　(1) 摻加機(jī)制砂后，砂漿的流動(dòng)性變差，而且隨著機(jī)制砂摻量的增加，砂漿的流動(dòng)度逐漸降低;

　　(2) 在低機(jī)制砂摻量(0~70%)時(shí)，砂漿的強(qiáng)度基本不變;當(dāng)機(jī)制砂摻量大于70%，砂漿的強(qiáng)度逐漸降低;

　　(3) 隨著機(jī)制砂摻量的增大，砂漿的收縮率先增大后減小，當(dāng)其摻量為70%時(shí)達(dá)到最大值。

　　來源：新型砂漿網(wǎng)