機(jī)制砂特性對砂漿工作性能的影響研究

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1、至Q!三生簋絲期i望筮!ZZ塑】江酉建盟一堡旦塹塞機(jī)制砂特性對砂漿工作性能的影響研究■丁蘊(yùn)斌一同濟(jì)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，上海200092摘要：本文主要研究了機(jī)制砂的主要特性對砂漿工作性的影響，分析機(jī)制砂母巖品種、細(xì)度模數(shù)和針片狀含量等關(guān)鍵參數(shù)對砂漿擴(kuò)展度的影響規(guī)律。試驗(yàn)結(jié)果表明，機(jī)制砂的母巖品種和細(xì)度模數(shù)對砂漿工作性的影響不大，但機(jī)制砂的顆粒級配宜滿足Ⅱ區(qū)中砂的要求。隨著機(jī)制砂中的針片狀含量的增大，砂漿流動性明顯變差，對砂漿工作性造成較大影響。關(guān)鍵詞：機(jī)制砂砂漿巖性細(xì)度模數(shù)針片狀含量然砂是一種區(qū)域性資源，同時(shí)

2、也是不可再生資源，若進(jìn)行長距離運(yùn)輸則增加大量成本。有不少地區(qū)天然砂資源因大量消耗而逐步短缺，甚至出現(xiàn)無天然砂可用的狀況，混凝土和砂漿企業(yè)用砂供需矛盾尤為突出，由于天然砂資源短缺，原材料價(jià)格上漲，在盡可能獲取最大經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)使下，很多地區(qū)都出現(xiàn)了亂開采、亂開挖天然砂的現(xiàn)象，破壞了有限的農(nóng)用耕地和大量防洪堤壩，并由此帶來了極大的工程事故隱患。另外，由于天然砂的無序生產(chǎn)，在生產(chǎn)、貯存和運(yùn)輸過程中還造成了較大的環(huán)境污染，為此各地政府和相關(guān)職能部門相繼采取了一系列控制措施和出臺了禁采或限采天然砂的規(guī)定。這就要求尋找新的骨

3、料產(chǎn)地來彌補(bǔ)天然砂的短缺。利用當(dāng)?shù)氐膸r石資源或工程棄置的廢石生產(chǎn)價(jià)格低廉的機(jī)制砂，已成為必不可少的替代資源?。機(jī)制砂由于制備工藝及設(shè)備的限制使得生產(chǎn)的機(jī)制砂顆粒形貌不佳，顆粒級配差，尤其是針片狀含量高的問題使得機(jī)制砂砂漿的流動性能變差，從而限制了機(jī)制砂砂漿的應(yīng)用【2“]。本文重點(diǎn)研究機(jī)制砂的母巖品種、細(xì)度模數(shù)和針片狀含量對砂漿工作性能的影響，從而為控制機(jī)制砂生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵工藝參數(shù)提供一定依據(jù)。1試驗(yàn)材料和試驗(yàn)方法1．1試驗(yàn)材料水泥：江西海螺水泥股份有限公司生產(chǎn)的P·042．5級水泥，比表面積為378m2／kg

4、；粉煤灰：江西某電廠二級粉煤灰，45仙m篩余18．6％，需水量比為100％，密度是2．52kg／in3；礦粉：新余鋼鐵廠冶煉生鐵時(shí)排放的?；郀t礦渣，密度為2．869／cm3，比表面積430m2／kg，28d活性指數(shù)97％，流動度比100％；河砂：為贛江中砂，細(xì)度模數(shù)2．6；機(jī)制砂：萍鄉(xiāng)和樂平的兩家廠家生產(chǎn)的機(jī)制砂，均為碎石破碎篩分而成，其中萍鄉(xiāng)機(jī)制砂為花崗巖機(jī)制砂，編號為PX，樂平機(jī)制砂為石灰?guī)r機(jī)制砂，編號為LP，細(xì)度模數(shù)2．9，針片狀含量6．O％；外加劑：江西迪特公司生產(chǎn)的聚羧酸系緩凝高效減水劑，減水劑含固

5、量為7．50％，摻量1．8％時(shí)減水率20％。1．2試驗(yàn)方法(1)試驗(yàn)配合比見表l。表1兩組水泥砂漿配合比編號水泥粉煤灰礦粉砂外加劑水S1450140110166615．4340S2780100142624．2330(2)機(jī)制砂砂漿工作性按照(GB50119—2013)《混凝土外加劑應(yīng)用規(guī)范》國家標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。(3)機(jī)制砂針片狀含量的測定方法。本方法通過三個(gè)條形篩(大中小號條形篩的篩孔尺寸由大到小分別為20ram×3．2mm、15mm×1．6mm、15turnx0．8mm)的方法。參考粗骨料的針片狀測定方法，快速檢測

6、機(jī)制針片狀含量，測定方法，具體步驟如下：①取樣：取2009烘干或風(fēng)干砂，篩除1．18ram以下顆粒后，將試樣按照三個(gè)粒徑區(qū)1．18—2．36ram、2．36～4．75mm及大于4．75mm的分開；②檢驗(yàn)：按步驟1取定三個(gè)粒徑區(qū)的砂，將粒徑大于4．75mm的砂倒人大號條形篩，將粒徑區(qū)2．36—4．75mm倒人中號條形篩，將粒徑區(qū)1．18—2．36ram倒人小號條形篩，進(jìn)行篩分，稱取各篩篩下顆粒質(zhì)量，并相加得到篩下顆?？傎|(zhì)量G；③計(jì)算：片狀顆粒含量按下式計(jì)算，精確至0．1％。Q_-面G×100式中：Q——片狀顆粒質(zhì)

7、量，％；G——粒徑大于1．18mm，試樣所含片狀顆粒的總質(zhì)量，單位為克(g)。2機(jī)制砂特性對砂漿工作性的影響2．1不同巖性機(jī)制砂對砂漿工作性的影響參照GB50119—2013(混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》中的混凝土外加劑相容性快速試驗(yàn)方法，以兩組水泥砂漿配合比為基礎(chǔ)(試驗(yàn)選用與機(jī)制砂適應(yīng)性較好的聚羧酸減水劑)，研究不同巖性機(jī)制砂(細(xì)度模數(shù)、石粉含量、針片狀含量等大致相同)對水泥砂漿工作性能的影響，試驗(yàn)配合比及結(jié)果見表2。表2不同巖性機(jī)制砂砂漿的流動度擴(kuò)展度／m編號巖性機(jī)制砂10rain30rain60rain花崗

8、巖PX355285265S1石灰?guī)rLP360280”5花崗巖PX360270265s2石灰?guī)rLP360265255從表2可以看出，兩組配合比的機(jī)制砂初始擴(kuò)展度較大，且相差不大，30rain和60min擴(kuò)展度均有所降低，但還可以接受，兩種不同母巖品種制得的機(jī)制砂擴(kuò)展度變化規(guī)律基本一致?？傮w而言，機(jī)制砂母巖品種對砂漿的擴(kuò)展度影響不大，基本上擴(kuò)展度差值在5mm以內(nèi)。2．2機(jī)制砂細(xì)度模數(shù)對砂漿