集料含泥對混凝土性能的影響研究綜述

尹壽生 劉雯

摘要：混凝土中泥的存在可能會對聚羧酸減水劑產生吸附，降低使用效果。本文分析了泥的來源，并綜述了泥對混凝土工作性能、力學性能以及耐久性等的影響，認為降低泥對混凝土性能的影響要控制原材料質量，并積極研究新的阻泥技術。

關鍵詞：聚羧酸減水劑;集料;泥;混凝土性能

前言

聚羧酸減水劑減水率高、強度發展好、混凝土耐久性優良，是現代高性能混凝土必不可少的組分，由于自身分子結構的原因，聚羧酸對混凝土原材料要求較傳統萘系和脂肪族等高效減水劑更為嚴格。當前砂石集料緊缺和商品混凝土的不規范生產使得混凝土中泥的帶人較以往更加容易。由于泥粉中的黏土呈現的礦物層間結構對聚羧酸減水劑形成吸附，造成混凝土工作性能的降低，從而對混凝土結構強度和耐久性造成不良影響。本文對混凝土集料含泥特點進行分析，對混凝土性能進行綜述，以期為相關技術人員提供參考。

1集料含泥的特點

國家環保政策的趨嚴，高品質骨料的生產成本大幅增加，而混凝土作為我國最大宗的建筑結構材料，隨著國家基礎設施建設的深入，對砂石需求持續增加，供需矛盾造成低品質集料充斥市場，這些集料往往含粉含泥量較高，成分也有所不同。王智等人的研究認為集料的泥主要由高嶺土、伊利土和蒙脫土組成，并分析了三種不同的黏土的分子結構，目前由于泥組分的測試技術相對不成熟，具體泥中的組分也無法準確判定，一般認為泥是三種黏土礦物的混合物。

粘土吸水易膨脹，同時水分散失后也會造成收縮，含泥量高的混凝土更易產生混凝土結構安定性不良的問題。業內通常用膨脹容來評定粘土的膨脹性能，經過測試，高嶺土的膨脹容遠大于伊利土和蒙脫土。

2泥對摻聚羧酸減水劑工作性能的影響

2.1工作性能

泥對聚羧酸減水劑的吸附機理目前存在較大爭議，主要有競爭吸附和插層吸附兩種觀點。泥含量對聚羧酸減水劑的影響較為顯著，學者也做了大量研究工作。蔡心映測試了砂中不同含泥量的水泥膠砂減水率，當含泥量超過5%時聚羧酸減水劑失去減水作用，經時損失也較大。程勛的研究發現集料中泥或泥塊含量的增加使得混凝土初始坍落度和擴展度下降，同時經時工作性能降低，且含泥量超過一定范圍，新拌混凝土失去流動性，聚羧酸減水劑失去應有的減水和保坍效果，隨著混凝土強度等級提高，含泥量對摻聚羧酸減水劑混凝土性能影響越大。王軍等同樣認為當含泥量超過3%時，混凝土坍落度影響顯著，當含泥量達到5%，混凝土干硬、無流動性，當泥含量10%時，混凝土拌和困難，失去混凝土應有的膠凝性和強度。唐盛軒對粘土礦物對聚羧酸減水劑的影響進行了分類，認為高嶺土對混凝土影響大于伊利土和蒙脫土，應進行區別對待。

2.2力學性能

混凝土的力學性能是混凝土結構安全的重要指標，有關泥對混凝土力學性能的影響國內外學者做了大量卓有成效的工作。

王冠鋒通過外摻法測試不同含泥量的混凝土抗壓強度和抗彎強度，研究發現含泥量增加，混凝土力學性能降低較多，特別是當含泥量超過5%時，力學性能大幅下降。王應研究了泥對水泥砂漿抗壓和抗折強度的影響，發現泥對水泥膠砂強度產生不利影響，其中蒙脫土的影響最為強烈。仇影研究了萘系高效減水劑和脂類、醚類聚羧酸減水劑對泥的敏感性，結果發現含泥量增加，醚類減水劑強度下降最為明顯，萘系減水劑適應性相對較強，當含泥量小于4%時，萘系減水劑混凝土抗壓強度明顯較摻聚羧酸減水劑的混凝土抗壓強度小，當含泥量大于7%時，其抗壓強度又較摻聚羧酸系的混凝土強度大。

2.3耐久性

混凝土中含泥也會對混凝土的耐久性及體積穩定性造成不良的影響。許國林的研究表明，含泥量增加，摻聚羧酸減水劑混凝土的抗凍性、抗滲性能等均有明顯下降，并對砂中含泥量進行限定2%，才能達到道路混凝土耐久性的要求。李進輝的研究發現含泥量增加，混凝土體積收縮變大，抗氯離子和抗裂能力下降，認為含泥量應控制在1%以內。廖公云等人重點針對含泥量對混凝土干縮特性進行監測，含泥量增加，干縮可能性增加，應控制在0%-1%以內。袁杰等人發現隨著砂石中含泥量的增加，C60混凝土強度下降較明顯，對氯離子擴散系數的影響較C30混凝土更為明顯。

上述學者的研究報告均認為含泥粉對混凝土強度和耐久性不利，但對于控制混凝土中含泥量范圍存在分歧，一方面可能所在地區泥的性質不同，存在物理化學上的差異，另一方面應對不同強度等級的混凝土進行區別對待，高強度等級的混凝土更應控制含泥量。

3結語

根據前文所述，集料含泥對混凝土性能會產生較大影響，控制混凝土的質量應從這兩個方面著手，控制砂石集料泥的引入，更加關注機制砂MB值的波動，同時攪拌站廢水應按照混凝土拌和用水規定進行重復使用;同時積極開展阻泥劑和阻泥減水母液的研發，亞硫酸鹽和偏硅酸鈉等應用于降低泥對聚羧酸減水劑的吸附。通過對原材料的重點把控和減水劑技術的更新創新，將泥對混凝土的影響最大程度的降低，推動聚羧酸減水劑的應用。