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浅谈机制砂在商品混凝土中的应用

来源:www.tztqwz.com发表时间:2019-06-26

随着我国科学技术的不断进步,社会经济也在飞速发展,能源的消耗,使得能源危机慢慢逼近。建筑行业是消耗能源的大户,为了实现节能减排的号召,实现商品混凝土的节能环保,并且提高商品混凝土的性能。在保证商品混凝土质量前提之下,还要尽可能降低商品混凝土的成本,研制出节能环保绿色的机制砂商品混凝土。
在国外发达国家机制砂的使用已经有几十年的历史了,机制砂被广泛的应用在建筑工程中,国外机制砂的研究使用已经应用标准已经比较完善。我国建筑工程机制砂的使用在上世纪六十年代已经开始了,但是大部分建筑工程还是使用江砂和河砂,在1973年我国国家建委制定了《机制砂混凝土技术规程》,机制砂应用范围慢慢扩大,然而,由于我国机制砂的技术规范还不够完善,实验材料还比较落后,我国的建筑行业还是比较依赖天然砂,许多机制砂的生产企业,为了迎合客户,使机制砂美观些,就会洗去石粉,影响到机制砂的质量。在机制砂中存在石粉是无法避免的,机制砂中存在适量石粉还是有必要的。机制砂中的石粉冲洗后,会带走一些细颗粒,这些细颗粒会影响到商品混凝土的和易性与工作性。在机制砂中掺入适量石粉可以起到填充的作用,可以大大提高低等级商品混凝土的强度,同时也改善了低等商品混凝土的性能。因此,在机制砂中掺入石粉并且对石粉的含量加以控制,可以有效提高机制砂商品混凝土的强度以及工作性能。我国生产的机制砂一般有两个形式,一个是专门生产的机制砂,其级配与细度模数都高于天然砂,砂砾的粒型与天然砂也非常相近,一个是用各种尾矿来生产的机制砂,是附带产品,这也是我国机制砂的主要形式。大部分是生产碎石之后产出的石屑,在加工与筛分之后制成机制砂。石屑制成的机制砂所需要的成本非常低,数量也比较多,级配与粒型不合格的石屑当作细骨料,会使得商品混凝土的和易性变差,强度也会变差,所以,许多人都会认为机制砂的质量差,无法代替天然砂,进而导致推广机制砂比较困难。其实,在选择机制砂时,只要选择那些使用先进设备与工艺制成的机制砂,还是可以完全代替天然砂的。
机制砂的特性
机制砂的性能
机制砂表面比较粗糙并且有棱角,因此拌制混凝土的和易性比较差,会使得商品混凝土的泌水率增大,但是,在机制砂中常常含有石粉能够改善商品混凝土的性能。在同一个施工现场,机制砂和碎石往往是由是同一个类型的母岩而制成的,两者的化学热能是一致的,在大面积混凝土施工技术里面更加明显。
机制砂规格
粒度级配优良的一种砂子,一个细度模数的砂子只可以对应一个级配的砂子,并且机制砂的细度模数与单筛余量是线性关系。一种类型的砂子要先经过试验来建立关系式,我们只要测定单筛余量就可以计算出细度模数。机制砂里面的石粉含量,会随着细度模数的变化而发生改变的,两者是呈反比例关系的。机制砂要是安装细度模数来划分的话,可以分为粗砂与中砂这两种规格,不大于0.075mm的机制砂颗粒就是石粉,一般按照机制砂的性质或者在商品混凝土中的作用来划分,与天然砂里面含泥量的性质是不一样的。
机制砂在商品混凝土的应用
机制砂与河砂在水灰条件一致的情况下,在机制砂里面小于0.075mm砂粉的含量一般在30%以下的时候,除了高等级混凝土抗压强度比河砂混凝土稍微低一些之外,其他的各项性能都比河砂要高,例如:抗折抗拉、抗压强度与钢筋粘结力等等。
机制砂商品混凝土的强度
商品混凝土强度是检测混凝土性能的一个重要指标,机制砂对商品混凝土强度的影响也是我们需要研究的一个问题。根据资料我们得知,在条件相同的情况下,机制砂商品混凝土要比天然砂混凝土的强度要高一些。主要是因为机制砂是由石灰石破碎而形成的,机制砂的主要成分是碳酸钙,碳酸钙在高浓度的氢氧化钙里面,机制砂的表面就会发生化学反应,天然砂里面二氧化硅的含量比较高,一般不会发生类似的化学反应。并且机制砂的质地比较硬,其表面比较粗糙,棱角比较多,可以大大提高界面黏结性。
机制砂商品混凝土的弹性模量
机制砂比较粗糙并且棱角多,在砂浆中机制砂颗粒有着骨架的作用,抑制了水泥石变形,以及骨料颗粒相互间的滑动。机制砂和水泥石之间有着良好黏结的界面,界面的孔隙就会比较少,应力集中就大大降低了。机制砂的密度比较多,空隙比较小,大大提高了商品混凝土的抗压弹模。经过研究我们得知,在水灰比与水泥用量一致的情况下,机制砂商品混凝土的弹性模量比普通混凝土要高许多。
机制砂商品混凝土的干缩性能
经过研究我们得知,和常规的细骨料相比,石粉的含量为16%的混凝土,其干缩率就会增加12.8%,石粉含量为20%的混凝土,其干缩率就会增加4.8%。石粉的含量在20%以下的时候,干缩率的增加就会减缓。石粉的含量大于20%的时候,干缩率就会迅速的增大。也就是说干缩率会随着石粉含量的增加而提高,主要是因为石粉中这极细颗粒会随着石粉的含量增加不断增多,这种极细的颗粒在商品混凝土混合物中,可以增加水泥浆的含量,商品混凝土干缩主要是因为水泥浆干缩,所以,在单位体积内水泥浆增多,会导致混凝土的干缩率增加。
机制砂商品混凝土的抗渗性
商品混凝土的抗渗性是和混凝土孔结构有关系的,机制砂里面的石粉被认为是商品混凝土中提高抗渗性最主要的原因。有一种说法在机制砂里面石粉仅仅只是一种填料,虽说石粉并不具备活性,但是,其有效提高了商品混凝土密实性,提高了水泥石和骨料界面的黏结。还有人认为石粉可以有效改善水泥石孔隙的结构,来提高商品混凝土的抗渗性。
机制砂商品混凝土的抗冻性
我们在配制商品混凝土的时候,用50%的石屑来代替自然砂用以提高商品混凝土的抗冻性,还取得了很好的效果。经过试验我们得知,使用石屑来代替自然砂在经过200次冻融循环之后,比起没有代替的强度要少约10%。石粉的应用有效改善了商品混凝土毛细孔的结构,进而大大提高了商品混凝土的抗冻性。
机制砂商品混凝土的耐久性
我们根据普通混凝土的耐久性的试验标准来检测机制砂商品混凝土,商品混凝土抗压强度试验的荷载,使用受压稳定脉冲的荷载试验荷载,其循环的次数一般为二百万次,下限的应力和上限的应力的比值大约是0.15。在这个条件下,可以承受二百万次的反复荷载均不会造成破坏。经过试验我们得知,机制砂商品混凝土可以满足耐久性要求,机制砂商品混凝土可以满足技术规范的要求。机制砂商品混凝土的工作性,抗渗性、强度、抗冻性以及耐久性等等,这些方面均体现出优越性,特别是在低标准的商品混凝土当中,石粉充当了微集料的填充作用,有效改善了商品混凝土孔隙的结构,使得机制砂商品混凝土在许多方面都高于自然砂商品混凝土。机制砂商品混凝土掺入料的应用,可以有效满足商品混凝土拌和物的性能。
总而言之,砂石是商品混凝土材料重要的组成部分,严重影响到整个建筑工程的质量。在天然砂缺乏的地方,机制砂在商品混凝土中的应用是非常可行的,其试验效果也非常显著。机制砂的应用不仅仅提高了商品混凝土的性能,还大大降低了成本,为我国建筑行业发展做出了相应的贡献。

  

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