淡化砂含泥量對混凝土拌合物狀態及強度的影響

張 海 陳傳飛 李世偉 楊亦劍 鄭姍姍

1.浙江方遠新材料股份有限公司 浙江 臺州 318000

2.臺州市建設工程質量檢測中心 浙江 臺州 318000

正文：

前言

砂是現代建筑中不可缺少的材料,也是混凝土中重要的組成材料之一。含泥量是混凝土用砂石骨料質量標準中一項重要的指標，在國家和行業標準中都有嚴格的限制。由于砂多為天然地方性材料,材質隨成因、產地、采集、堆運等情況的不同而經常發生變化,常常會遇到含泥量超過標準規定的情形，甚至不得不采取舍近求遠、停工待料或水力沖洗等方法來改變這種狀況，這樣不僅增加了費用，且往往影響正常施工。本文主要關注寧波淡化砂，以期正確認識砂含泥量對混凝土性能的影響，并總結其影響規律。

1.原材料

1.1 細骨料

1.1.1 寧波淡化砂基本參數如下表：

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1.2 粗骨料

1.2.1 選用華國5-25碎石（二分子），基本參數如下表：

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1.2.2 選用華國5-16碎石，基本參數如下表：

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1.3 粉料

1.3.1 水泥選用繡山P·O 42.5水泥，參數如下表：

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1.3.2 粉煤灰選用臺州天達生產，參數如下表：

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1.3.3 礦粉選用臺州亞辰生產，參數如下表：

1.4 外加劑

1.4.1 選用本公司自生產的FYJ-202減水劑，其性能指標如下表：

原材料檢測依據：

原材料分別按照以下標準進行檢測：GB T14684-2011《建設用砂》， GB T 14685-2011 《建設用卵石、碎石 標準》，GB/T 17671-1999 《水泥膠砂強度檢驗方法（ISO法）》，GB/T 1346-2011 《水泥標準稠度用水量、凝結時間、安定性檢驗方法》，GB/T 1596-2005 《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》，GB/T 176-2008《水泥化學分析方法》，GB 8076—2008《混凝土外加劑》，GB/T 18046-2008《用于水泥和混凝土中的粒化高爐礦渣粉》。

2.試驗方法

2.1 淡化砂含泥量配比控制

淡化砂為同一批取樣，標準組砂含泥量0%作為對照組，該組是將同一批取樣用水進行洗凈。非對照組通過用粘土添加至洗凈的淡化砂中控制其含泥量，混凝土配比以其10L作為實際試驗，其中具體含泥量配比數值如下：

2.2 C35混凝土配合比（kg/m3）如下表：

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該配合比符合JGJ 55-2011 普通混凝土配合比設計規程，具體實際情況配比有調整。現場試驗及試塊性能檢測方法按照GB/T 50081-2002 《普通混凝土力學性能試驗方法標準》，GB/T 50080-2016《 普通混凝土拌合物性能試驗方法標準》，GB/T 50082-2009《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標準》。

3.數據整理和分析

3.1 混凝土坍落度試驗結果

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隨著砂含泥量的不斷增加。混凝土0h坍落度變化極其明顯，在1%就已經不合格，當含泥量到達4%時，在相同配合比材料的情況下，坍落度接近0mm。說明隨著淡化砂含泥量的增加，泥對外加劑及水的影響較大，具一定吸水粘結能力，導致混凝土拌合物流動度下降明顯，從而造成混凝土坍落度下降明顯。

3.2 混凝土試塊（100mm×100mm×100mm）抗壓強度（Mpa）試驗結果如下：

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由圖表可知，砂含泥量對混凝土強度影響并不是特別明顯，含泥量在5%左右，28d接近要求強度，5%表現為混凝土強度的一個臨界點。在10%砂含泥量的時候，3d、7d、28d強度也并沒有下降特別明顯，但在實際壓試塊的過程中會出現一兩塊突然破裂強度特別小的情況，而之前的試塊并沒有出現這樣的情況，說明含泥量太高會影響混凝土試塊整體的穩定性，容易出現破裂。觀察試塊破裂面可以看出，砂沒有破損而是水泥和集料的粘結界面分層破損。

從抗壓強度發展看，表中給出淡化砂含泥量對混凝土力學性能的影響數據，從中可以看出隨著含泥量的增加,混凝土3d、7d強度影響較小，28d混凝土的抗壓強度相對較大。當含泥量在1%～3%之間時對混凝土強度的影響差異不是很明顯，但當含泥量大于3%時，其28d強度下降相對較大。

由于砂含泥量增加，導致水泥與砂粘結力降低，同時對水泥的水化產生影響，水泥的作用并沒有發揮出來，從而降低了混凝土的強度。試驗表明，用含泥量高的砂拌制混凝土，在相同的工作性能情況下要增加用水量或者外加劑。為了保證混凝土強度達到設計要求，需要增加水泥用量，無形中就加大了混凝土的生產成本。

4.總結

砂含泥量的增加對混凝土適配過程中塌落度的影響較為明顯，含泥量控制

在1%內為混凝土最佳狀態。隨砂含泥量的增加，混凝土抗壓強度降低，工作性能變差。在相同的含泥量、混凝土強度和工作性能的要求下要增加水泥用量和用水量或增加外加劑摻量，這樣會增加了混凝土的成本。對混凝土3d、7d抗壓強度的影響相對較為緩慢，28d抗壓強度在砂含泥量3%之后下降相對較為明顯。含泥量較大時試塊容易出現突然破裂的情況，增加其不穩定性。