田偉鑫

（寧夏億豐砼業(yè)有限公司，寧夏 銀川 750411）

0 引言

隨著我國基礎(chǔ)建設(shè)的不斷發(fā)展，建設(shè)用砂的需求量逐漸增長。天然砂的開采受到限制，建設(shè)用砂面臨緊缺狀況，采購成本劇增，嚴(yán)重制約著混凝土行業(yè)的健康發(fā)展。就此，本文對特細(xì)砂混凝土有關(guān)性能研究分析，并在工程實踐中應(yīng)用實施，通過設(shè)計低砂率、低坍落度、低水泥用量、高粉煤灰摻量以及通過改進(jìn)操作工藝，明顯改善特細(xì)砂混凝土的物理性能，體積穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。

1 原材料及試驗方法

1.1 試驗原材料

特細(xì)砂、標(biāo)準(zhǔn)砂及機(jī)制砂的顆粒級配見表 1。

表 1 顆粒級配表 g

1.2 試驗方法

試驗采用固定的用水量及水泥用量，研究特細(xì)砂摻入不同比例時混合砂漿拌合物的流動度情況，分析特細(xì)砂的摻入量對用水量、細(xì)度模數(shù)及水膠比的影響。通過與標(biāo)準(zhǔn)砂拌合物的流動性能對比，論證特細(xì)砂作為混凝土用砂的可行性。

依據(jù) GB/T 2419—2005《水泥膠砂流動度測定方法》進(jìn)行流動度的測定，試驗配合比參照 GB/T 1596—2017《用于水泥和混凝土中得粉煤灰》中“粉煤灰需水量比試驗方法”的膠砂配合比進(jìn)行試驗。

2 試驗結(jié)果及分析

2.1 標(biāo)準(zhǔn)砂拌合物基準(zhǔn)流動度

試驗依據(jù)“粉煤灰需水量比試驗方法”找出膠砂流動度達(dá)到“145～155mm”范圍時的用水量，確定出基準(zhǔn)配合比及拌合物狀態(tài)。相關(guān)數(shù)據(jù)見表 2。

2.2 摻特細(xì)砂的混合砂漿拌合物流動度試驗

試驗采用特細(xì)砂和機(jī)制砂分別以不同比例混合拌制砂漿，試驗的水泥量和用砂量與基準(zhǔn)配合比保持一致。通過調(diào)整用水量，使混合砂漿拌合物的流動度達(dá)到基準(zhǔn)流動度 150mm，觀察用水量、水膠比及混合砂的細(xì)度模數(shù)變化情況。特細(xì)砂的摻入量從 750g、700g、650g、600g、550g、500g、450g、400g、350g、300g、250g 進(jìn)行試驗。相關(guān)數(shù)據(jù)見表 3 和圖 1～3。

表 2 標(biāo)準(zhǔn)砂拌合物基準(zhǔn)配合比及流動度

從表 3 中的試驗數(shù)據(jù)顯示，“基準(zhǔn)-2”的砂漿拌合物流動度達(dá)到 150mm 時的用水量為 180mL。較“基準(zhǔn)-1”的用水量高出 60mL，導(dǎo)致水膠比由“基準(zhǔn)-1”的 0.48 增大到 0.72。由于水膠比是決定強(qiáng)度的關(guān)鍵因素，水膠比增大會導(dǎo)致強(qiáng)度的下降。因此，單獨使用特細(xì)砂不利于砂漿及混凝土的強(qiáng)度質(zhì)量。

從表 3 的試驗數(shù)據(jù)及圖 1 曲線顯示，當(dāng)混合砂漿拌合物流動度保持在 150mm 時，調(diào)整特細(xì)砂在混合砂中的摻入量可以降低用水量。隨著特細(xì)砂摻量的減小混合砂漿的用水量逐漸減少，摻量下降到 47% 時用水量達(dá)到最低 118mL。當(dāng)特細(xì)砂摻量小于 47% 時，混合砂的用水量趨勢發(fā)生反轉(zhuǎn)開始略微增加?；旌仙皾{水膠比曲線走勢與混合砂漿用水量曲線一致，當(dāng)特細(xì)砂摻量在47% 時水膠比達(dá)到最低 0.47。特細(xì)砂與機(jī)制砂按 1-8#比例混合時用水量要低于標(biāo)準(zhǔn)砂的用水量 120mL，相對應(yīng)的水膠比低于標(biāo)準(zhǔn)砂的 0.48，配制的砂漿強(qiáng)度更高。特細(xì)砂通過與機(jī)制砂搭配使用完全可以達(dá)到天然中砂的效果，甚至更優(yōu)。

表 3 不同比例特細(xì)砂與機(jī)制砂混合砂漿拌合物性能

圖 1 特細(xì)砂摻量對砂漿用水量的影響

圖 2 特細(xì)砂摻量對砂漿水膠比的影響

圖 3 特細(xì)砂摻量對混合砂細(xì)度模數(shù)的影響

表 3 和圖 3 試驗數(shù)據(jù)顯示，隨著特細(xì)砂摻入量的減小混合砂的細(xì)度模數(shù)逐漸增大，呈線性走勢。當(dāng)混合砂漿的用砂為 100% 特細(xì)砂時，細(xì)度模數(shù)即為特細(xì)砂的1.42，隨著特細(xì)砂摻入量的逐漸減少至 0 時，細(xì)度模數(shù)達(dá)到機(jī)制砂的細(xì)度模數(shù) 3.21。可見，在特細(xì)砂和機(jī)制砂搭配使用時，混合砂的細(xì)度模數(shù)可調(diào)，且調(diào)整范圍較大。在混凝土的實際生產(chǎn)過程中可根據(jù)需要值通過調(diào)整特細(xì)砂與機(jī)制砂的混合比例達(dá)到，因此更具備可調(diào)性和適用性。

3 結(jié)論

特細(xì)砂拌制的砂漿用水量高于天然中砂，通過與機(jī)制砂搭配使用可以降低用水量，合理的特細(xì)砂摻量可以使砂漿拌合物的流動度達(dá)到天然中砂的效果。通過調(diào)整特細(xì)砂與機(jī)制砂的混合比例，可以達(dá)到中砂的細(xì)度模數(shù)要求。且調(diào)整的范圍較大，在混凝土生產(chǎn)過程中更具備調(diào)整性和適用性。特細(xì)砂可以用作混凝土的生產(chǎn)用砂，與機(jī)制砂合理搭配使用可以滿足拌合物性能及強(qiáng)度要求。科學(xué)合理地利用特細(xì)砂可以解決現(xiàn)有天然中砂供應(yīng)緊缺的現(xiàn)狀，降低混凝土生產(chǎn)成本，具有很高的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。