機制砂混凝土質(zhì)量管控要點

機制砂混凝土質(zhì)量管控要點1機制砂母巖巖性對機制砂混凝土性能的影響機制砂母巖巖石種類繁多，其性質(zhì)對混凝土的性能產(chǎn)生直接影響，國內(nèi)外學者專家也進行了大量的試驗研究，主要在母巖為石灰?guī)r、玄武巖、片麻巖的機制砂。周鴻煜等研究了石灰?guī)r、玄武巖、片麻巖和河砂對C30、C35、C80三種強度等級混凝土的性能影響，結果表明石灰?guī)r機制砂的拌合物性能和力學性能最優(yōu)。趙社民采用母巖巖性為石灰?guī)r、玄武巖、片麻巖的機制砂配制C20、C30、C503種強度的混凝土進行研究，發(fā)現(xiàn)不同母巖配制的混凝土對不同強度等級的混凝土和易性、強度和抗凍性影響并不顯著。宋少民等對安山巖、花崗巖、凝灰?guī)r、石灰?guī)r、石英巖、片麻巖對應的機制砂及機制砂混凝土進行研究，發(fā)現(xiàn)花崗巖、凝灰?guī)r和片麻巖機制砂對膠砂和混凝土的和易性影響較大，與減水劑適應性較差，不同巖性機制砂的表面組構、石粉吸附性和化學組成對膠砂和混凝土的強度影響不顯著。唐凱靖等研究了玄武巖機制砂、河砂、石英機制砂，發(fā)現(xiàn)不同巖性機制砂對C50混凝土的工作性能影響明顯，形貌和級配差異是導致工作性能下降的原因。Donza等對比研究了石灰?guī)r、花崗巖、白云巖機制砂和天然砂混凝土的和易性，發(fā)現(xiàn)機制砂母巖的化學礦物成分、巖石類型、容重以及巖石內(nèi)部結構等是影響了機制砂的性能的主要因素。因此機制砂在實際工程應用時，需提前針對不同巖性機制砂混凝土進行試驗，以確?；炷列阅艿姆€(wěn)定性和可靠性。2石粉對機制砂混凝土性能的影響機制砂中粒徑小于0.075mm的顆粒稱為石粉，石粉的物理化學性質(zhì)和母巖一致，大量專家學者開展了石粉的含量對機制砂混凝土的各項性能影響研究。2.1石粉含量對機制砂混凝土工作性能的影響混凝土拌合物除了滿足設計強度外，還應具有良好的和易性和流動性。薛元等采用石灰石機制砂配制C50高性能混凝土，發(fā)現(xiàn)隨著石粉含量的增加，混凝土的坍落度、流動性都呈現(xiàn)先增后減的趨勢，并得出石粉含量在8%～16%，混凝土和易性最優(yōu)的結論。武軍寶對比研究了玄武巖和石灰?guī)r石粉含量對混凝土工作性能的影響，石粉含量在10%時，混凝土流動性最好，離析泌水情況良好，而玄武巖石粉不利于混凝土拌合物的流動性但能顯著改善混凝土拌合物的離析泌水情況。范德科等指出C30機制砂混凝土石粉含量在9%～12%時，混凝土的保水性、粘聚性最佳。肖裴等經(jīng)過對比分析發(fā)現(xiàn)超磨細石粉可明顯改善混凝土的流動性。陳劍雄、崔洪濤等以石灰石粉為材料研究發(fā)現(xiàn)適當摻入石粉可減少混凝土拌合物坍落度損失。綜上所述，目前專家學者對石灰石粉、混凝土的工作性能研究的較多，且石灰石粉摻量在某一個區(qū)間，混凝土拌合物具有最佳的工作性能，但石粉摻量最佳區(qū)間仍沒有統(tǒng)一，可能和不同強度的混凝土有一定關聯(lián)。2.2石粉含量對機制砂混凝土力學性能的影響強度是混凝土力學性能最主要的指標，強度的高低直接關乎結構的承載能力和安全性。王雨利等以中低強度等級的混凝土為研究對象，發(fā)現(xiàn)石粉含量為10%、水粉比為0.4時，混凝土的抗壓強度最優(yōu)。曹盛明等指出中低強度機制砂混凝土中摻入8%的石粉，其抗壓強度最大。陳劍雄等分析指出石灰石粉摻量為10%可顯著提高混凝土的早期抗壓強度，摻量超過10%時，反而不利于混凝土強度發(fā)展并且發(fā)現(xiàn)石粉摻量低于30%，石粉對混凝土抗折強度有利。王建國等采用石粉代替等質(zhì)量玄武巖機制砂配置的混凝土在水膠比不變的情況下，石粉質(zhì)量分數(shù)為5%~7%的混凝土力學性能指標最佳。顏從進對不同強度的機制砂混凝土進行研究，當石粉含量在20%以下時，C30混凝土抗壓強度隨石粉含量的增加而提高，C40和C60混凝土對應的最佳石粉含量分別為10%和8%。蔡基偉研究表明機制砂混凝土軸心抗壓強度和劈裂抗拉強度高于天然砂混凝土，且隨著石粉含量增加而增大，抗壓彈性模量受石粉含量影響較小，石粉含量為10%～15%時，中低強度機制砂混凝土抗壓和抗折強度最高，而高強度混凝土強度隨著石粉含量增加表現(xiàn)為先增后減。李鴻芳等通過研究石灰石粉高強高性能混凝土，發(fā)現(xiàn)混凝土石粉摻量20%是石粉對混凝土有利的臨界值。寧成晉分析C60機制砂混凝土的關鍵技術，指出石粉含量為7%時，可摻入礦粉和粉煤灰配置高性能的混凝土，而石粉超過10.4%，則其強度和工作性均不佳。以上研究表明，石粉摻量在10%左右，混凝土強度的力學性能指標較優(yōu)良，超過了建筑用砂規(guī)范中規(guī)定的石粉摻量不超過5%的限值，因此隨著研究的深入，實際機制砂混凝土石粉摻量可根據(jù)實際情況進行調(diào)整。2.3石粉含量對機制砂混凝土耐久性的影響混凝土耐久性主要有抗?jié)B性、抗凍性及抗侵蝕性這3個指標來體現(xiàn)，不少學者對其進行了研究。王稷良等研究指出當石粉含量大于5%時低強度混凝土抗?jié)B性隨著石粉含量增加而提高，抗凍性隨著石粉含量增加而降低，然而對高強度混凝土抗凍性與抗?jié)B性受石粉含量不明顯。李婷婷等試驗研究得出低混凝土在石粉摻量為10%～15%時，機制砂混凝土抗?jié)B性能最好。王雨利等試驗表明石粉含量為5%～10%時石灰?guī)r機制砂混凝土抗凍性最好。武軍寶對比玄武巖和石灰?guī)r石粉對機制砂混凝土抗凍性能的分析，石灰?guī)r石粉對混凝土的抗凍性是先增后減的趨勢，石粉最佳含量為10%，而玄武巖石粉對混凝土的抗凍性不利，不適用在抗凍性要求較高的混凝土中。蔡基偉指出高強混凝土由于其自身的密實性石粉含量對其抗凍性影響不明顯。寧成晉針對C60機制砂混凝土進行分析得出機制砂長期強度優(yōu)于河砂混凝土。柴松華對C40機制砂混凝土進行高溫損傷研究，混凝土在經(jīng)受300～400℃的高溫作用后期強度降低較小。胡蝶通過試驗和模擬相結合的辦法對不同石粉含量的混凝土進行分析，石粉含量在0～10%，混凝土試塊抗氯離子侵蝕能力逐步增強，隨著石粉增加，低強度混凝土的抗氯離子性能優(yōu)于高強度的混凝土。從以上研究結果可知，當石粉在一定含量內(nèi)，低強度的機制砂混凝土的抗凍性、抗氯離子侵蝕能力以及抗?jié)B性均有所增強，而高強度混凝土卻表現(xiàn)不顯著。3機制砂級配對機制砂混凝土性能的影響由于機制砂是人為制作加工而成，其表面粗糙多棱角，外貌不規(guī)則，所需更多的膠漿來包裹，級配不良的機制砂會降低其工作性能，因此對機制砂級配研究十分有必要。張樹理等分析出降低粗骨料堆積孔隙率可提高機制砂混凝土抗壓強度并改善砂混凝土的坍落度。芮捷等[24]指出機制砂級配曲線位于：Ⅱ區(qū)中值和上限之間，細度模數(shù)為3.0時，可配制出抗壓性、抗?jié)B性及工作性能均較好的機制砂高強混凝土。蔣飛等表示機制砂級混凝土優(yōu)質(zhì)級配曲線分布在：Ⅱ區(qū)砂中值和上限之間的范圍內(nèi)。艾志勇等以C50機制砂混凝土為載體，研究表明不通過區(qū)段篩分粒級影響著混凝土不同的性能，1.18～4.75mm、0.3～1.18mm、0.075～0.3mm各檔粒級組分含量比為7：10：3配制的混凝土性能良好。王恒表示機制砂顆粒級配處于:Ⅱ區(qū)中值時，配制的C80混凝土抗壓強度和抗拉強度最好，并得出機制砂最優(yōu)的篩孔量占比分別為4.89%、12.24%、29