一種快速檢測機制砂與聚羧酸外加劑吸附性的方法

練中明

（宜賓通泰商品混凝土有限公司，四川 宜賓 644100）

0 引言

近年來，隨著我國經濟快速發展，帶動了大規模的基礎設施建設，而作為建設的原材料——砂石，其消耗量十分巨大。但天然資源逐漸短缺，環保政策也越來越嚴格，河道、湖泊禁采禁挖，另一種可替代材料——山碎石、山機砂，正不斷涌進市場。但山碎石、山機砂不同于河碎石、天然砂：一是山石的母巖種類繁多，如石灰巖、花崗巖、片麻巖、凝灰巖、砂巖等等，而不同種類的巖性（包括：礦物成分、表面微觀結構特性、吸水性、酸堿性等）與當今主流的混凝土聚羧酸外加劑相容性相差很大；二是山碎石、山機砂還會隨著巖層的變化及巖石在破碎制備過程中不可避免地混入泥土、草皮、樹根等，而且巖石的母巖中會或多或少地夾雜有害成分，如蒙脫石、高嶺土、伊利石等，此類巖石制備的山碎石強度可以，機制砂外觀看起也干凈，但極易吸附聚羧酸外加劑，會造成外加劑摻量超高、波動大；三是山碎石、山機砂的外觀形狀普遍不規整、不渾圓，針片狀、棱狀大有存在，這與破碎的設備和生產工藝十分相關；四是相關從業人員技術能力普遍偏差：山碎石、山機砂破碎生產工藝的主要從業人員是之前供應水泥、熟石灰、磚窯、道路使用碎石等廠家的人員，此類廠家對山碎石、山機砂的外觀形狀、顆粒級配無過多要求，對夾雜在其中的有害物質泥塊、草皮、有害礦物巖分等要求也不是很高。混凝土行業的某些從業人員，包括攪拌站的領導層、材料的采購部門、試驗室的技術人員，對成品碎石、機砂的性能都處于慢慢摸索、試驗階段，在理論經驗和實踐經驗都欠缺的情況下，造成對砂石材料入廠質量的把控上不足、不嚴，從而影響混凝土產品質量。綜合以上多種因素，山機砂的復雜性會造成混凝土拌合物質量波動過大。

現行規范檢測機制砂與聚羧酸外加劑的吸附性指標是亞甲藍值（MB），但要測出 MB 值，檢測過程會有些復雜且耗時較長，包括：亞甲藍試劑的配制、機制砂的烘干、篩分、稱量、攪拌、滴定、顏色判定、計算等，而得到的 MB 值與實際生產過程中的外加劑摻量線性相關性并不是很強（很可能是由于機制砂對亞甲藍的吸附，與對聚羧酸的吸附不一致造成的）。而更加標準、接近生產的試驗方法是打混凝土試配，但這樣需要更多的原材料、人手和時間，耽誤不起。因此我們從實踐中摸索了一種快速檢測機制砂與聚羧酸外加劑吸附性能的膠砂試驗方法，以供大家參考。

1 原材料

（1）試驗機制砂

原狀機制砂不經過任何處理，但取樣一定要均勻、有代表性。機制砂的細度模數、級配、外觀形狀、石粉含量、含水率，則需要經驗豐富的檢測人員通過肉眼、手感來綜合判斷，并結合現在使用的碎石，給出一個砂率（以普通 C30 為基準），以及根據機制砂材質情況給出一個適當偏下的外加劑摻量。

（2）水泥、摻合料、聚羧酸外加劑

其它原材料以現在生產中使用的為準，但不包括碎石。

2 試驗方法

（1）試驗儀器、工具準備

包括：電子天平（精度不小于 0.01g），瓷盤，水泥膠砂攪拌鍋，勺子（鋼制），各類量杯等。

（2）配合比的產生

以現行使用的普通 C30 配比為基準，砂率根據試驗機制砂與生產用碎石得出，并把機制砂的含水率算進。

例：產生一個 C30 生產配合比（假定機制砂的含水量為 2.0%，聚羧酸外加劑摻量為 2.2%）。C30 商品混凝土配合比見表 1。

表1 C30 配合比 kg/m3

水泥、摻合料、砂、石根據各自實際使用的，結合計算方便為宜。

以 2.5L 做試驗（可以根據情況，取 2L 或 3L），設計一個 C30 施工砂漿配合比（因不用碎石，單方用水量減少 5kg）。C30 砂漿施工配合比見表 2。

表2 C30 砂漿施工配合比 kg

稱取好各原材料的量后，先把水泥、粉煤灰、外加劑、水（保留少量的水，到后面不夠時再加）倒入攪拌鍋內，混合攪拌均勻（用勺子，人工），攪拌成水泥漿后，再慢慢加入機制砂，并隨時攪拌，觀察砂漿狀態，判定用水量或外加劑用量是否足夠：（1）砂漿已離析泌水了，重新稱量做試配，減少外加劑摻量和用水量；（2）砂漿狀態合適，就以此為準；（3）砂漿偏干或干了，先倒入剛才剩余的用水，攪拌后若還是偏干，再逐漸稱取一定的外加劑和用水（記住稱取的外加劑和用水的重量。注意：這里稱取的量十分重要，全憑試驗人員的豐富經驗），添加進去，再次攪拌均勻，直至砂漿的狀態與生產中的預拌混凝土的砂漿大體一樣即可。

最后計算單方加入了多少的外加劑用量和用水量，從而得出此種機制砂的 C30 配合比，利于指導原狀機制砂的選取和生產中的使用情況。

3 試驗結論

（1）此試驗省去了亞甲藍試劑的配制、機制砂的烘干篩分等較長耗時步驟。

（2）此試驗得出的外加劑摻量與生產實際的外加劑摻量相關性較強，偏差在±0.1% 外加劑摻量。

（3）此試驗對試驗人員的個人經驗要求較高，一是對原狀機制砂各個技術指標，整體上要快速較準確地作出判定；二是試驗中對外加劑、用水量的添加上，需要根據砂漿的狀態，結合個人的豐富經驗得出。（添加以外加劑用量為主，用水量為輔）。

（4）出現與實際生產偏差較大的原因有：1）取樣數量少，不具有代表性；2）砂石廠家自身巖礦的母巖發生變化，或機制砂的生產制備工藝有不足，混入了其它有害物質；3）如果生產中使用的碎石材質較差，也會引起外加劑摻量偏高，因為我們試配時未考慮碎石材質情況。