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机制砂应用中需要注意的问题

更新时间:2018-05-07 点击数:145

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随着天然砂资源的日趋枯竭,再加上河道治理,禁止乱采乱挖,机制砂的使用成为混凝土生产的一种趋势。实践证明,只要制砂设备及工艺满足一定条件,在原材料来源稳定的情况下,均可以生产出满足混凝土要求的机制砂。但在机制砂的使用过程中应注意以下问题。

 

(1)混合砂质量的控制问题

 

大部分地区的用户都是分别购入机制砂和天然砂,然后按照一定的比例将两种砂混合后,再应用到混凝土配制生产中。这种方法在一定程度上缓解了天然砂紧张的问题,也取得了一定的效果。一般情况下,机制砂的质量相对稳定,天然河砂的质量波动较大,为了保证混合砂的质量要加强对天然河砂的检控。根据拌制混凝土的需要和天然砂质量波动的情况,及时调整二者的复配比例。

 

(2)机制砂的级配、粒形问题

 

机制砂因选用的原材料成分与石质、生产设备、工艺等因素的影响,会在粒形、级配、坚固性、石粉含量等方面有较大的差别。粒形和级配良好的机制砂在混凝土生产中需水量小,和易性好。目前很多地方把碎石厂生产过程中产生的下脚料,称作“机制砂”,这种机制砂中石屑含量比较高,粒形和级配不合格,中间颗粒少,两头颗粒多,细度模数偏大,颗粒形状粗糙尖锐,多棱角。造成混凝土胶凝材料用量和外加剂用量偏大,如果配制不合理,混凝土拌合物坍落度易出现“草帽状”,工作性差。因此,在使用机制砂生产混凝土时,应注意其粒形和级配。

 

(3)正确认识和使用石粉问题

 

在生产机制砂的过程中不可避免地产生粒径小于75µm颗粒,这些粉颗粒既可能是石粉也可能是泥粉。石粉和泥粉是两种截然不同的物质,一方面石粉和泥粉粒径都比较小,在混凝土浆体中可以起到填充作用;另一份面二者的结构完全不同,石粉结构密实,对水仅存在表面物理吸附,而泥粉是类似于海绵的层状松散结构,吸水率较高,吸附水后通常会发生膨胀,进而影响混凝土强度和耐久性;再次泥粉的主要成分时蒙脱石、伊利土和高岭土等对外加剂有强烈的吸附作用,石粉通常是机制砂生产过程中形成的细小颗粒,与母岩化学性质一致,对外加剂吸附较低。泥粉与石粉虽然在粒径是比较相近,但二者存在本质的区别,对混凝土产生的影响也大相径庭,随着机制砂中泥粉含量的增加,泥粉吸附水和外加剂的能力相应增加,混凝土用水量提高且坍落度损失加快。当泥粉含量较大时,也会对混凝土的强度、抗冻性、抗渗性等耐久性能产生不利的影响。

 

石粉的粒径小于75µm,在一定程度上可以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%。


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