特細砂混凝土的性能及應用

王聚瑞 歐忠文 劉晉銘 王經緯 熊志卿 王越洋 劉洋

（陸軍勤務學院 401311）

特細砂是我國混凝土主要采取的原材料之一，原因在于我國長期以來的水土流失問題，導致河流存在大量泥沙，在水文因素的影響下，便形成了特細砂。從材料學的分類來看，特細砂是指1.5～0.7細度模數的沙粒，其平均直徑通常≤0.25mm。而特細砂混凝土的優勢，則是在于經過配方的不斷調整，結合材質本身具有的特征，形成了粘性好、易振搗等方面的優點。不過，材質本身仍舊存在著一定的缺陷，由于特細砂的體積較小，其密度因素導致收縮較大、易開裂等問題。不過綜合來看，特細砂的獲取成本較低，并且與環境保護有著一定的聯系，故此，其雖然存在著一定的缺陷，當仍舊值得在方式方法上進行調整，不斷提升特細砂混凝土的性能，從而實現更為顯著的經濟意義。

1 特細砂混凝土的特性

綜合來看，特細砂主要具有以下特性：①防裂性較弱。特細砂的材質因素，導致其制作混凝土后，仍舊需要保證較低的拉力，否則可能會出現開裂的狀況，進而影響到整體的抗裂能力；②齡期敏感度高。制作特細砂混凝土過程中，水灰比對于齡期的敏感度影響較高。而齡期則決定了混凝土的安全壽命，可以認為水灰比的技術空間，較大程度上影響著此類混凝土的綜合質量；③級配與強度成線性關系。從大量的實踐結果來看，大級配的特細砂混凝土在強度上更為理想，故此，可以認為施工面積較大的情況下，應盡量使用大級配。不過限于材質特性，需要通過現場試驗獲得準確配比；④水泥消耗量高。細砂的單位直徑與所需要水泥的數量成明顯的反比例關系，即細砂體積越小，所需要的水泥量越高。而特細砂混凝土配方中，即使采用小級配也仍舊會涉及到水泥消耗的成本問題；⑤坍落度對收縮性較為敏感。由于特細砂的材質需求，導致在配比過程中需要使用大量的水泥，而水泥比例也較大程度上決定了坍落度。從實踐成果中發現，坍落度直接影響到收縮度，兩者成正比例關系；⑥煤灰具有干預優勢。從實踐來看，煤灰主要能夠起到的作用包括兩個方面，一方面是直接提升密實性，加大特細砂混凝土的密度。另一方面則是實現防裂，原理在于煤灰具有控制水化熱的能力；⑦減水劑干預優勢較大。在上述提到特細砂混凝土可能存在開裂等情況中，添加減水劑便能夠控制此類狀況。

2 “三低一超”法

2.1 低砂率

上文中提到，特細砂混凝土配比過程中，由于受到特細砂本身的影響，需要較大的水泥量才能夠保證混凝土的穩定性。其原理在于，特細砂的比例較高時，由于含沙量較高，將導致空隙增多，使混凝土呈現出粘稠的形狀，不僅因為流動性較低而難以攪拌，也會影響到后續的坍落度，以及開裂性等問題。不過，若使用的特細砂過少，也可能因為保水性問題，而導致混凝土粘聚性大幅度降低，直接影響到混凝土的質量。故此，正常配比過程中，為了保證混凝土的質量，應當采取低砂率的方式，即控制在≤30%。若在攪拌中出現其他問題，則可以依據煤灰進行調節。

2.2 低坍落度

由于坍落度過高，將會較大程度深提升因物理收縮性而導致混凝土開裂的問題。故而，應當保證采取合理的坍落度。筆者在獲取資料過程中發現，雖然不同特性的材質，可能會存在差異化的數據。但是，考慮到正常施工狀況，坍落度通常為80±10mm的規格，所以，可以采用水量40±5kg，以及水泥80±10kg的配比，從而實現比較合理的配比。

2.3 低水泥量

水泥用量一方面涉及到成本，另一方面也直接影響著混凝土的質量。故此，對于水泥比例的控制，可以依據液體流動性的狀況進行調節。事實上，水泥配比本身并不需要精準的比例，工作人員可直接按照水泥使用時，其水化收縮的狀況進行管理即可。

2.4 粉煤灰超量取代

粉煤灰的主要優勢在于提升特細砂混凝土的密實性與防裂性。從目前實踐來看，盡可能多的采用粉煤灰，不僅可以降低混凝土的綜合成本，還能夠有效提升混凝土的質量。不過，值得注意的是，粉煤灰必須達到一定比例后，才能夠形成一定的效用。實踐證明，低于20%的比例，則不會對特細砂混凝土產生任何效用。同時，超過50%的比例，卻又會嚴重影響到混凝土的質量。故此，較為理想的比例應設置在30%左右，而對于形狀特殊的混凝土，則可以適當進行調整，從而達到提升混凝土穩定性的目的。

3 結語

本文主要是對特細砂混凝土的性能和應用進行研究，在提出特細砂混凝土的優勢，以及主要特性之后，提出了“三低一超”法的具體建議，即降低特細砂的比例從而保證混凝土質量；降低低坍落度的比例從而避免混凝土開裂；降低水泥量從而實現混凝土的最優化；提升粉煤灰的使用量從而增強混凝土的穩定性。由此，也希望本文對特細砂混凝土的研究，能夠對實踐或理論研究領域，提供些許理論建議。

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