機制砂中的石灰石粉對混凝土性能的影響

馬小鋒 馬澤文

摘要：隨著我國經(jīng)濟、科技的快速發(fā)展，基礎(chǔ)建設(shè)和生產(chǎn)制造行業(yè)正在不斷建設(shè)、升級和改造當中，面對現(xiàn)階段我國能源匱乏、資源使用壓力較高的現(xiàn)狀，需要對整個建設(shè)方式和材料應(yīng)用體系進行優(yōu)化、升級和改造，以減少過度的能源消耗。目前，主要針對機制砂中石灰石粉對于整體建筑混凝土使用性能、水量、強度的影響來進行抗壓強度、應(yīng)用效果的分析，在石灰石粉試驗的過程中有效針對力學(xué)特性和技術(shù)操作流程進行操作原理和制備方法的優(yōu)化，可以發(fā)現(xiàn)符合現(xiàn)階段房屋建造標準，在性能上也相比于傳統(tǒng)砂石材料來說，抗壓強度更高，能夠為我國各地區(qū)基礎(chǔ)建設(shè)帶來更好的經(jīng)濟效益和社會效益

關(guān)鍵詞：機制砂、石灰石粉、混凝土性能、影響、使用效益

一、前言

在現(xiàn)代化的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)過程中，伴隨著城鄉(xiāng)一體化發(fā)展進程，混凝土供應(yīng)量和消耗量正在逐年迅猛增長，給予我國生態(tài)環(huán)境極大的壓力和負擔，伴隨著現(xiàn)階段綠色能源、節(jié)能減排等理念的貫徹落實，需要采用新型、可持續(xù)使用的砂資源，可以完全替代天然砂的應(yīng)用，以機制砂來制備混凝土能夠提高生產(chǎn)量的同時優(yōu)化墻體承載力度，但由于生產(chǎn)工藝和技術(shù)的差異，導(dǎo)致實際應(yīng)用品質(zhì)與使用質(zhì)量層次不齊，配置等級也會存在較大差別，需要研究機制砂品質(zhì)和石灰石粉對混凝土性能的影響為目標和內(nèi)容，進行最優(yōu)化配比。在充分分析和建議的基礎(chǔ)之上形成科學(xué)指標和性能研究報告后對不同建筑物使用場景和技術(shù)應(yīng)用標準來合理分析制約因素和機理總結(jié)，判斷機制砂中石灰石粉的制備方式和礦石選擇來源，為我國整體房屋建設(shè)的發(fā)展保駕護航。

二、試驗方式

2.1原材料

機制砂進行石灰石粉制造的過程中需要利用到水泥、粉煤灰、砂碎石、減水劑和拌合水。首先，水泥主要成分和使用性能有鎂、鉀、鈣、鐵等金屬成分的化合物，抗壓強度和凝結(jié)時間符合使用需求。其次，粉煤灰需水量為100%，燒失量在4.5%，而機制砂成分中的石粉量可以達8%，細度模數(shù)在2.3左右，不同地區(qū)的機制砂石粉料細度模數(shù)略有差異，主要是由于制造工藝和材料選擇的不同所導(dǎo)致的。再次，碎石一般需要連續(xù)級配精度在20毫米左右，在選擇減水劑的過程中主要利用聚羧酸減水劑，減水率25%，PH值中等，拌合水選擇自來水即可。

2.2試驗方法

在研究混凝土性能時，需要進行機制砂中石灰石粉試驗，主要針對篩分試驗、亞甲藍MB試驗、流動度試驗、抗壓強度試驗、燒失量試驗這五種試驗內(nèi)容進行分析，整個試驗流程完全按照試驗操作規(guī)范進行測試，參照相關(guān)試驗標準進行，實驗結(jié)果也應(yīng)與試驗標準的實際要求相匹配。

三、試驗結(jié)果與分析

3.1機制砂礦源特征分析

通過試驗方式中原材料和試驗方法的分析可以對比出貴州地區(qū)和成都地區(qū)石灰石粉的礦源特征主要有以下特點，首先，通過圖譜定性分析儀器，無法判斷出兩地區(qū)石灰石礦粉的優(yōu)劣差異，主要成分和含量類似，分解出來的礦物質(zhì)為方解石，一旦遇到高溫條件下會由于燃燒環(huán)境而分解，通過礦石燃燒剩余量分析在一定程度上可以間接檢驗出兩地區(qū)石灰石粉的礦物質(zhì)含量純度，通過研究可以發(fā)現(xiàn)成都地區(qū)機制砂石灰石粉的燒失量遠遠小于貴州地區(qū)的，所含有的含鈣氧化物含量較少，方解石成分也較低，但貴州地區(qū)機制砂石灰石粉中所含有的雜質(zhì)、質(zhì)量和品級較高。所有含量成分均存在相似性，綜合性試驗結(jié)果可以通過礦源特征分析并根據(jù)燒差減法來判斷雜質(zhì)成分，選擇品質(zhì)更優(yōu)的石灰石粉。

3.2機制砂石粉對減水劑的影響

在研究機制砂石粉對減水劑的影響時需要將兩地區(qū)機制砂石粉與等量6%、12%、24%的水泥相混合，將每份混合的石灰石砂粉與等量水相摻和，流動度控制在200毫米左右。在進行減水量摻和試驗時主要以水泥和機制砂粉的混合總質(zhì)量為計算特征，參照試驗表中數(shù)值來測算砂石粉對于亞甲藍的吸附量。其次，在測算重量時隨著機制砂參透量和吸附量的不斷增加，不同品質(zhì)的石灰石機制砂粉對于減水劑的摻合量具有顯著差異，品質(zhì)好的石灰石礦會表現(xiàn)出一定程度的減水作用，但伴隨著石灰石粉摻量的逐漸增加，亞甲藍吸附量的線性值也不斷上升，正向比率的上升表示斜率越高，吸附率越大。從實驗結(jié)果可以看出，成都地區(qū)的石灰石礦粉砂石吸附率是貴州地區(qū)吸附率的2.4倍左右，亞甲藍的吸附趨勢與減水量的摻混比例與礦源品質(zhì)特征對比分析的結(jié)果呈現(xiàn)相對應(yīng)的效果，這也就是說貴州地區(qū)的石灰石粉品質(zhì)更優(yōu)、雜質(zhì)更少、減水劑的吸附效果更強。通過機制砂對用水量、減水劑、摻合料、抗壓強度的分析，夠維持一定機制砂含水表面積的同時來維持較高石灰石粉含量，提高抗壓配比，減少用水量和摻和料，滿足施工試驗強度，相比于傳統(tǒng)天然砂石成分的建造來說，整體強度可以提高8MPa左右。

3.3混凝土力學(xué)性能的研究

通過對比兩地區(qū)機制砂中再摻和混凝土后力學(xué)性能的研究可以分析石灰含量的占比，并通過混凝土砂率來判斷原材料與表面積是否一致，需要調(diào)配混凝土拌合物的工作性質(zhì)，保證石灰石粉與堿水劑混凝土力學(xué)性能相當。大部分品質(zhì)較差的石灰石砂質(zhì)內(nèi)部會存在裂縫，長時間應(yīng)用導(dǎo)致緊密性和強度下降，細化的有害物質(zhì)沉積于顆粒表面產(chǎn)生較多的微粒缺陷區(qū)而影響使用效果。

3.4機制砂中石粉作用機理分析

不同地區(qū)機制砂石灰石粉中的純度和組成部分均會存在一定差異，品質(zhì)較好、質(zhì)量較高的石灰石粉在制備、細化、精分的過程中能夠有效提高工作性能和抗壓強度，具有較高的微集料效應(yīng)和火山灰效應(yīng)，通過性能的對比可以分析優(yōu)質(zhì)石灰石機制砂中的反應(yīng)體系，較好的驗證強度差異，提高應(yīng)用效果。

四、總結(jié)

總的來說，不同來源的機制砂所制備的石灰石粉材料進行用水量、減水劑、力學(xué)強度、性能差異來分析石灰石粉應(yīng)用性能，判斷整體應(yīng)用和發(fā)展效益，不斷成為建筑市場的中間力量，改變傳統(tǒng)材料選擇的局限性，實現(xiàn)多方面的發(fā)展效益。

參考文獻

[1]混凝土拌合物流變特性對超高泵送性能的影響[J].余成行，洪敬福，劉敬宇. 混凝土與水泥制品.2018（03）：1-6