機制砂在C60商品混凝土中的應用

孫璐

（山東省建筑科學研究院，山東 濟南 250022）

機制砂在C60商品混凝土中的應用

孫璐

（山東省建筑科學研究院，山東 濟南 250022）

本文通過混摻天然細砂和機制砂的方式配制出具有良好性能的 C60 機制砂商品混凝土。研究表明：混摻天然細砂配制機制砂商品混凝土時，細砂與機制砂比例在 250:600 時，C60 機制砂混凝土的性能與 C60 天然中砂的混凝土性能基本相同，能夠滿足泵送要求。

混凝土；機制砂；細砂

目前我國多數(shù)地區(qū)在生產(chǎn)混凝土時多數(shù)以天然砂作為主要的細骨料，而天然砂為地方性資源，短期內(nèi)不可再生，也不利于長距離運輸。隨著經(jīng)濟建設的飛速發(fā)展，我國不少地區(qū)已出現(xiàn)天然砂資源緊缺、質(zhì)量下降的問題。此外過量開采天然砂，對自然環(huán)境造成的壓力也日益增加，因此使用機制砂代替天然砂在國內(nèi)外已成為混凝土行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一種趨勢[1,2]。

與天然砂相比，機制砂具有顆粒粗糙、棱角多、級配差、石粉含量多等缺點，在使用機制砂配制混凝土時易出現(xiàn)離析、泌水、工作性差等現(xiàn)象[3]。本文通過采用混摻天然細砂的方法試配得到性能優(yōu)異的 C60 機制砂商品混凝土。

1 試驗原材料

（1）水泥：濟南山水水泥 52.5 級普通硅酸鹽水泥，密度 3.2g/cm3，比表面積 340kg/m2，28d 抗壓強度 63.8MPa。

（2）粉煤灰：濟南電廠生產(chǎn)的Ⅰ級粉煤灰，細度5.6%，需水量比 94%，燒失量 1.20%。

（3）礦粉：濟南鋼鐵股份有限公司生產(chǎn)的 S95 級礦渣粉，比表面積 405m2/kg，流動度比 103%。

（4）粗骨料：5～20mm 玄武巖，連續(xù)級配。

（5）砂：天然中砂，細度模數(shù) 2.8，含泥量 1.5%；細河砂，細度模數(shù) 2.2，含泥量 2.8%；機制砂細度模數(shù) 3.3，含泥量（石粉含量）5%。

（6）減水劑：山東省建筑科學研究院聚羧酸高效減水劑，固含量 40%，密度 1.168g/cm3。

（7）水：生活用水，符合混凝土用水標準 JGJ 63—2006《混凝土用水標準》中規(guī)定的拌合用水要求。

2 試驗方法

混凝土拌合物坍落度測試參照 GB/T 50080—2011《普通混凝土拌合物性能試驗方法標準》進行，混凝土抗壓強度測試參照 GB/T 50081—2011《普通混凝土力學性能試驗方法》。以 C60 天然砂中砂配比為基準，采用機制砂和細河砂替代天然中砂，研究機制砂對混凝土工作性及強度的影響。

3 試驗結果與討論

本試驗中人工砂的石粉含量較多，單獨使用配制機制砂混凝土時，混凝土拌合物的坍落度較小，達不到設計要求，而增加用水量會使混凝土拌合物出現(xiàn)離析、泌水現(xiàn)象。因此，采取在機制砂中混摻一定比例的細砂來解決這一問題。

（1）對減水劑的需求量

保持水膠比不變，通過調(diào)整減水劑用量來控制兩種混凝土坍損基本相同，則兩種混凝土的減水劑用量見表1。

表1 對減水劑的需求量 kg/m3

從表1 可以看出，采用機制砂的混凝土配比較天然中砂配比的減水劑需求量變大，增加了 0.5kg 的減水劑的用量，機制砂與細砂的比例在 600:250 時能達到與河中砂基本相同的初始狀態(tài)；并且二者坍落度損失基本相同。

（2）河砂與機制砂混凝土抗壓強度的對比結果見表2。

表2 河砂與機制砂混凝土抗壓強度的對比 kg/m3

從表2 可以看出，機制砂混凝土的強度無論是 7d 還是28d 均較天然中砂的混凝土強度略高，這是由于機制砂中的石粉起到了微集料的作用，填充了混凝土的孔隙。

（3）河砂與機制砂對混凝土工作性的影響見表3。

從表3 可以看出，河砂混凝土與機制砂混凝土的擴展度、倒坍漏空時間、含氣量基本相同，機制砂混凝土可泵性略差一些，但完全能夠滿足泵送要求。機制砂混凝土的含氣量略低，是因為機制砂的粒形差，引氣和含氣量保持不如天然砂。