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石灰石機(jī)制砂和鵝卵石機(jī)制砂混合比例對(duì)混凝土性能的影響
2022-11-08 16:44
在建筑用砂由天然河砂逐漸向機(jī)制砂轉(zhuǎn)移的今天，商品混凝土的細(xì)骨料幾乎全部由機(jī)制砂構(gòu)成。與河砂相比，機(jī)制砂有自己的特點(diǎn)，例如機(jī)制砂多棱角、表面粗糙、含有大量石粉，且多數(shù)機(jī)制砂級(jí)配不良。但在相同條件下，機(jī)制砂配制出的混凝土強(qiáng)度略高于河砂混凝土的抗壓強(qiáng)度，而混凝土細(xì)骨料級(jí)配好壞直接影響到混凝土的工作性能和齡期強(qiáng)度。但是以石灰石機(jī)制砂組成的細(xì)骨料石粉含量偏大，級(jí)配偏細(xì)。為了改善細(xì)骨料的級(jí)配，控制石粉含量，我們使用了鵝卵石機(jī)制砂進(jìn)行搭配，進(jìn)行與石灰石機(jī)制砂細(xì)骨料的試驗(yàn)。
試驗(yàn)方案主要是用上述兩種機(jī)制砂按比例混合來(lái)配制C25、C30、C35、C40四個(gè)強(qiáng)度等級(jí)的普通混凝土，每個(gè)強(qiáng)度等級(jí)的混凝土分別做 4 組兩種機(jī)制砂不同比例混合的試驗(yàn)，這四組混合的比例為 1:0、3:1、1:1、1:3。兩種砂按比例混合后根據(jù) GB/T 14684－2011《建筑用砂》進(jìn)行篩分試驗(yàn)。
通過(guò)試驗(yàn)可以分析出：1、只用石灰石機(jī)制砂配制混凝土，由于其級(jí)配相對(duì)集中，混凝土漿體不飽滿，工作性能并未完全達(dá)到理想狀態(tài)。2、當(dāng)混合比例達(dá)到3:1，也就是細(xì)骨料中75%的石灰石機(jī)制砂搭配25%的鵝卵石機(jī)制砂時(shí)，混凝土的工作性能達(dá)到了峰值。兩種機(jī)制砂相互有效的彌補(bǔ)各自級(jí)配上的缺陷，使得細(xì)骨料的混合級(jí)配優(yōu)良，混凝土漿體豐富，具備了理想的工作性能。3、隨著細(xì)骨料中鵝卵石機(jī)制砂比例的增加，其級(jí)配上的缺陷越發(fā)明顯，使得細(xì)骨料級(jí)配變粗，混凝土的包裹性變差，工作性能有著明顯的下降。
各強(qiáng)度混凝土在相同混合比例的強(qiáng)度曲線相似。分析原因：（1）全用石灰石機(jī)制砂配制混凝土?xí)r，由于石灰石機(jī)制砂石粉含量較高，石粉填充了混凝土中的孔隙，且0.08mm以下的石粉可以與水泥熟料生成水化碳鋁酸鈣。在該混合比例下混凝土早期強(qiáng)度發(fā)展快，7d強(qiáng)度最高。（2）當(dāng)混合比例達(dá)到3:1，早期強(qiáng)度發(fā)展得也比較快，由于級(jí)配優(yōu)良，密實(shí)度高，水泥水化對(duì)后期強(qiáng)度增長(zhǎng)貢獻(xiàn)更大，28d強(qiáng)度形成曲線峰值。（3）隨著鵝卵石機(jī)制砂用量的增加，細(xì)骨料級(jí)配變粗，骨料問空隙變大，有一部分水泥只能起到填充作用，對(duì)強(qiáng)度貢獻(xiàn)較小，7d和28d抗壓強(qiáng)度明顯下降。
通過(guò)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的分析，可以得出以下幾個(gè)結(jié)論：
（1）各強(qiáng)度等級(jí)的混凝土坍落度和擴(kuò)展度隨著細(xì)骨料中鵝卵石機(jī)制砂比例的增加。先變大然后迅速減小，各強(qiáng)度等級(jí)的混凝土坍落度都是在兩種機(jī)制砂混合比例為3:1的情況下達(dá)到峰值，隨后下降。
（2）各強(qiáng)度等級(jí)的混凝土7d抗壓強(qiáng)度隨著細(xì)骨料中鵝卵石機(jī)制砂比例的增加而降低，但是28d抗壓強(qiáng)度都是在兩種機(jī)制砂混合比例為3:1的情況下達(dá)到峰值，隨后下降。
由此可以得出，當(dāng)在主要以石灰石機(jī)制砂為細(xì)骨料的普通混凝土中按比例加入鵝卵石機(jī)制砂，既能有效的改善混凝土的工作性能，又能提高混凝土的強(qiáng)度。細(xì)骨料中石灰石機(jī)制砂和鵝卵石機(jī)制砂理想的混合比例為3:1。
