何勇君 秦貴

摘要：本文結(jié)合貴州廈蓉高速公路的施工，主要介紹了通過機(jī)制砂含泥量與亞甲藍(lán)消耗量的關(guān)系曲線判斷機(jī)制砂含泥量的探索和研究，對(duì)機(jī)制砂在實(shí)際應(yīng)用中的持續(xù)性研究和探索有著重大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義，推廣和應(yīng)用的價(jià)值很大。

關(guān)鍵詞：機(jī)制砂；含泥量；MB值

1 工程概況

貴州廈蓉高速公路位于貴州黔東南地區(qū)，是砂少石多的山區(qū)高速公路，所在的流域嚴(yán)重缺乏優(yōu)質(zhì)河砂，這一現(xiàn)況導(dǎo)致了目前工程用砂均為機(jī)制砂居多，為保證混凝土的施工質(zhì)量，我們通過大量的試驗(yàn)，嚴(yán)格控制機(jī)制砂的含泥量，并通過合理的施工控制，滿足了橋梁工程質(zhì)量，取得了較好的效果。

2 機(jī)制砂特點(diǎn)

含粉量大是機(jī)制砂不同于天然砂的一個(gè)重要特點(diǎn)，應(yīng)將機(jī)制砂的含粉量和天然砂的含泥量區(qū)分開。天然砂的含泥量是指粒徑小于0.075mm，具有粘性的粘粒組成，塑性指數(shù)較大，與水泥水化后的結(jié)晶石不具有結(jié)合作用。所以天然砂含泥量的大小直接影響混凝土強(qiáng)度的形成。而機(jī)制砂的含粉量是小于0.075mm的磨細(xì)的巖石粉末，惰性的巖石粉末不能與水泥發(fā)生水化反應(yīng)，但其與水泥結(jié)晶石能很好的結(jié)合，在內(nèi)部結(jié)構(gòu)中起到微集料的填充效應(yīng)。通過對(duì)不同含粉量的機(jī)制砂配制不同標(biāo)號(hào)混凝土，發(fā)現(xiàn)當(dāng)含粉量不超過20%的時(shí)候，對(duì)混凝土的凝結(jié)時(shí)間，強(qiáng)度發(fā)展等都無不良影響，而且在增加混凝土拌和物的和易性，可泵性、強(qiáng)度等方面有較好表現(xiàn)。

但是在機(jī)制砂的實(shí)際加工過程中，因各種因素，機(jī)制砂中總會(huì)摻入泥土，而這又是目測和傳統(tǒng)含泥量試驗(yàn)不能區(qū)分的，而亞甲藍(lán)MB值是確定細(xì)集料、細(xì)粉、礦粉中是否存在膨脹性粘土礦物并確定其含量的整體指標(biāo)。由于亞甲藍(lán)試驗(yàn)只能對(duì)石粉進(jìn)行定性而無法就石粉中的含泥量進(jìn)行定量，導(dǎo)致在實(shí)際是施工中各方意見不一。為了解決之一問題，我們通過了大量的試驗(yàn)，將亞甲藍(lán)消耗量與機(jī)制砂中石粉含泥量的關(guān)系通過關(guān)系曲線的方式表現(xiàn)出來，并通過關(guān)系曲線合理，真實(shí)的評(píng)價(jià)機(jī)制砂中的石粉含泥量是否合格。

3 室內(nèi)試驗(yàn)

亞甲藍(lán)試驗(yàn)時(shí)，由于粘土礦物具有極大的比表面，很容易吸附亞甲藍(lán)染料，亞甲藍(lán)MB值表示用染料的單分子層覆蓋其試樣粘土部分的總表面積所需的染料量。而細(xì)集料中的石粉的比表面相對(duì)要小得多（1㎡/g～3㎡/g），且并不吸收任何可見數(shù)量的染料。

我們分別準(zhǔn)備通過0.016mm的純泥粉和純石粉，并制備成泥粉占石粉比例為1.0%，1.5%，2.0%，2.5%，3.0%，3.5%，4.0%，4.5%，5.0%，6.0%，8.0%，10.0%，15.0%，20.0%，，30.0%，40.0%的樣品一式十份備用。

對(duì)這十份試樣按照《建設(shè)用砂》（GB/T 14684-2011）中的7.5.3.2進(jìn)行亞甲藍(lán)MB值的測定試驗(yàn)，但每次加入亞甲藍(lán)溶液為1mL，反復(fù)試驗(yàn)后，十次滴定結(jié)果取平均值詳見表1：

從石粉含泥量和亞甲藍(lán)消耗量的滴定結(jié)果我們繪制了含泥量和亞甲藍(lán)消耗量關(guān)系圖（見圖1），并得出了小于0.16mm石粉含泥量與亞甲藍(lán)消耗量的回歸方程。我們可以看出，含泥量與亞甲藍(lán)消耗量呈線性關(guān)系，且相關(guān)性密切。

我們以同樣方法制備了含泥量為1.9%，2.2%，3.8%，4.9%，12.0%，17.0%，25.0%的機(jī)制砂樣品，采用GB/T 14684-2011中的7.5.3.2方法進(jìn)行試驗(yàn)，得出了亞甲藍(lán)消耗量，并與含泥量和亞甲藍(lán)消耗量關(guān)系圖查表結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比，數(shù)據(jù)詳見表2。

從表2我們可以看出，含泥量為1.9%，2.2%，4.9%與查關(guān)系圖所得的含泥量存在一定差距，這與我們?cè)跇?biāo)準(zhǔn)曲線試驗(yàn)中采用的每次添加1mL的亞甲藍(lán)溶液，而在常規(guī)試驗(yàn)中添加的為5mL或2mL有關(guān)?？傮w來說，實(shí)際含泥量與查關(guān)系圖所得的含泥量是基本吻合的。

4工地實(shí)際應(yīng)用

我們從工地中取回干法生產(chǎn)的和水洗法生產(chǎn)的兩種機(jī)制砂，進(jìn)行了相關(guān)試驗(yàn)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)詳見表3。

從上表我們可以看出，兩種機(jī)制砂通過篩分，得出小于0.16mm含量分別為23.6%和10.6%。通過試驗(yàn)，得出亞甲藍(lán)消耗量分別為37mL和25mL，通過關(guān)系圖，我們可以得出小于0.16mm石粉含泥量分別為8.7%和2.9%，換算成機(jī)制砂含泥量則為2.0%和0.3%。雖然在規(guī)范中并無明確規(guī)定機(jī)制砂的含泥量技術(shù)要求，但是就我們所取的這兩種機(jī)制砂的含泥量而言，均滿足《公路橋涵施工技師規(guī)范》（JTG/T F50-2011）中對(duì)Ⅰ類天然砂含泥量的要求，同時(shí)，這兩種機(jī)制砂的MB值均小于1.4，兩種機(jī)制砂的石粉含量亞甲藍(lán)試驗(yàn)判定為合格。這就是說明，這兩種機(jī)制砂我們適用于工程中是可以放心的。

5 結(jié)束語

機(jī)制砂含泥量的大小一直是工程建設(shè)中各方最為關(guān)心的焦點(diǎn)問題，我們通過大量的試驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析，得出了本標(biāo)段所使用的機(jī)制砂的含泥量與亞甲藍(lán)消耗量的關(guān)系曲線，通過項(xiàng)目的現(xiàn)場施工情況表明，采用小于0.16mm機(jī)制砂含泥量與亞甲藍(lán)消耗量關(guān)系曲線確定機(jī)制砂含泥量是完全能夠滿足混凝土的施工要求，并實(shí)現(xiàn)了由定性向定量上的突破，使石粉在混凝土中得到很好的應(yīng)用，是機(jī)制砂更容易獲得推廣應(yīng)用。