孫璐

（山東省建筑科學(xué)研究院，山東 濟(jì)南 250022）

機(jī)制砂在C60商品混凝土中的應(yīng)用

孫璐

（山東省建筑科學(xué)研究院，山東 濟(jì)南 250022）

本文通過混摻天然細(xì)砂和機(jī)制砂的方式配制出具有良好性能的 C60 機(jī)制砂商品混凝土。研究表明：混摻天然細(xì)砂配制機(jī)制砂商品混凝土?xí)r，細(xì)砂與機(jī)制砂比例在 250:600 時(shí)，C60 機(jī)制砂混凝土的性能與 C60 天然中砂的混凝土性能基本相同，能夠滿足泵送要求。

混凝土；機(jī)制砂；細(xì)砂

目前我國(guó)多數(shù)地區(qū)在生產(chǎn)混凝土?xí)r多數(shù)以天然砂作為主要的細(xì)骨料，而天然砂為地方性資源，短期內(nèi)不可再生，也不利于長(zhǎng)距離運(yùn)輸。隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的飛速發(fā)展，我國(guó)不少地區(qū)已出現(xiàn)天然砂資源緊缺、質(zhì)量下降的問題。此外過量開采天然砂，對(duì)自然環(huán)境造成的壓力也日益增加，因此使用機(jī)制砂代替天然砂在國(guó)內(nèi)外已成為混凝土行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一種趨勢(shì)[1,2]。

與天然砂相比，機(jī)制砂具有顆粒粗糙、棱角多、級(jí)配差、石粉含量多等缺點(diǎn)，在使用機(jī)制砂配制混凝土?xí)r易出現(xiàn)離析、泌水、工作性差等現(xiàn)象[3]。本文通過采用混摻天然細(xì)砂的方法試配得到性能優(yōu)異的 C60 機(jī)制砂商品混凝土。

1 試驗(yàn)原材料

（1）水泥：濟(jì)南山水水泥 52.5 級(jí)普通硅酸鹽水泥，密度 3.2g/cm3，比表面積 340kg/m2，28d 抗壓強(qiáng)度 63.8MPa。

（2）粉煤灰：濟(jì)南電廠生產(chǎn)的Ⅰ級(jí)粉煤灰，細(xì)度5.6%，需水量比 94%，燒失量 1.20%。

（3）礦粉：濟(jì)南鋼鐵股份有限公司生產(chǎn)的 S95 級(jí)礦渣粉，比表面積 405m2/kg，流動(dòng)度比 103%。

（4）粗骨料：5～20mm 玄武巖，連續(xù)級(jí)配。

（5）砂：天然中砂，細(xì)度模數(shù) 2.8，含泥量 1.5%；細(xì)河砂，細(xì)度模數(shù) 2.2，含泥量 2.8%；機(jī)制砂細(xì)度模數(shù) 3.3，含泥量（石粉含量）5%。

（6）減水劑：山東省建筑科學(xué)研究院聚羧酸高效減水劑，固含量 40%，密度 1.168g/cm3。

（7）水：生活用水，符合混凝土用水標(biāo)準(zhǔn) JGJ 63—2006《混凝土用水標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的拌合用水要求。

2 試驗(yàn)方法

混凝土拌合物坍落度測(cè)試參照 GB/T 50080—2011《普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行，混凝土抗壓強(qiáng)度測(cè)試參照 GB/T 50081—2011《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法》。以 C60 天然砂中砂配比為基準(zhǔn)，采用機(jī)制砂和細(xì)河砂替代天然中砂，研究機(jī)制砂對(duì)混凝土工作性及強(qiáng)度的影響。

3 試驗(yàn)結(jié)果與討論

本試驗(yàn)中人工砂的石粉含量較多，單獨(dú)使用配制機(jī)制砂混凝土?xí)r，混凝土拌合物的坍落度較小，達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，而增加用水量會(huì)使混凝土拌合物出現(xiàn)離析、泌水現(xiàn)象。因此，采取在機(jī)制砂中混摻一定比例的細(xì)砂來解決這一問題。

（1）對(duì)減水劑的需求量

保持水膠比不變，通過調(diào)整減水劑用量來控制兩種混凝土坍損基本相同，則兩種混凝土的減水劑用量見表1。

表1 對(duì)減水劑的需求量 kg/m3

從表1 可以看出，采用機(jī)制砂的混凝土配比較天然中砂配比的減水劑需求量變大，增加了 0.5kg 的減水劑的用量，機(jī)制砂與細(xì)砂的比例在 600:250 時(shí)能達(dá)到與河中砂基本相同的初始狀態(tài)；并且二者坍落度損失基本相同。

（2）河砂與機(jī)制砂混凝土抗壓強(qiáng)度的對(duì)比結(jié)果見表2。

表2 河砂與機(jī)制砂混凝土抗壓強(qiáng)度的對(duì)比 kg/m3

從表2 可以看出，機(jī)制砂混凝土的強(qiáng)度無論是 7d 還是28d 均較天然中砂的混凝土強(qiáng)度略高，這是由于機(jī)制砂中的石粉起到了微集料的作用，填充了混凝土的孔隙。

（3）河砂與機(jī)制砂對(duì)混凝土工作性的影響見表3。

從表3 可以看出，河砂混凝土與機(jī)制砂混凝土的擴(kuò)展度、倒坍漏空時(shí)間、含氣量基本相同，機(jī)制砂混凝土可泵性略差一些，但完全能夠滿足泵送要求。機(jī)制砂混凝土的含氣量略低，是因?yàn)闄C(jī)制砂的粒形差，引氣和含氣量保持不如天然砂。