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1、人工砂對自密實混凝土性能的影響劉榮業(yè)（廣州市廣泓混凝土有限公司）摘要：本文目的是研究人工砂用于自密實混凝土中的可能性。研究了不同水灰比，不同漿體體積對使用人工砂的自密實混凝土新拌和硬化性能的影響，通過優(yōu)化漿體材料和骨料的比例，測試了坍落擴展度，T500、抗壓強度等性能。從結果中得到，相對高一些的漿體體積是使用人工砂自密實混凝土達到一定坍落擴展度的必要條件，使用本試驗中的骨料最優(yōu)配比可以得到較低或中等強度的自密實混凝土。關鍵詞：自密實混凝土；人工砂；坍落擴展度。1引言自密實混凝土是一種高流動性不離析的混凝土，與普通混凝土相比，有以下性能特點：①
2、在新拌階段，不需人工額外振搗密實，依靠自重充模、密實。②早齡期階段，避免了原始缺陷的產生。③硬化后，具有足夠的抗外部環(huán)境侵蝕的能力。在自密實混凝土中，60%-70%的體積是由骨料組成的。選擇合適的骨料對于自密實混凝土的新拌和硬化性能有著重要的影響。骨料的性質如形狀，質地和級配影響新拌混凝土的工作性、可泵性、泌水性能、離析性能；影響硬化混凝土的強度、收縮、徐變、密度、滲透性能和耐久性能。而細骨料的形狀和質地比粗骨料的影響作用更大。河砂作為細骨料用在混凝土中已經幾個世紀了，然而，對河砂的需求和損耗日益增長，伴隨著的更加嚴格的限制河砂開采的政策的實
3、施，促使人們開始尋找河砂的替代品。人工砂、工業(yè)廢渣、再生骨料等都被用來作為河砂的替代品。在這些替代品中，人工砂作為河砂的替代品得到越來越多的關注。人工砂是通過破碎石料而得到有較好級配的細骨料。人工砂與自然風化的砂粒相比，一般多棱角，并且有粗糙的表面。但是，通過合適的破碎技術，可以在可控條件下生產出具有立方體顆粒形狀的級配一定的人工砂。人工砂含有較高的的細粉含量。通常，這些細粉都是巖石中的石粉組成的而不像天然砂中的淤泥或者粘土。在我國國標中，石粉含量（小于等于0.075μm的細顆粒含量）的最大值是不得多于10%，由于高含量的石粉的存在，人工砂對
4、砂漿的需水量和工作性影響很大。在相同條件下，配制相同坍落度的混凝土，機制砂比天然河砂需水量增加5-10Kg/m3。人工砂中的高含量的石粉由于顆粒間摩擦力的增大而增大了漿體的屈服應力和塑性粘度。細骨料對砂漿性能的影響在很大程度上依賴于漿體的體積。而增大漿體的體積可以減少甚至消除由于細骨料級配和形狀較差而產生的反作用。另一方面，通過使用人工砂后，混凝土的力學性能和耐久性能得到了提高。對于自密實混凝土，高的粉體含量是獲得新拌混凝土性能的必要條件。因此，含有大量石粉含量的人工砂可以代替河砂用于自密實混凝土。多余的石粉可以作為填料填充于自密實混凝土中。
5、然而，由于人工砂的高的需水量，在自密實混凝土中的使用的還是值得探討的。雖然有很多研究已經用來指導人工砂在普通混凝土中使用。但是，對于在自密實混凝土中的使用研究的還是比較少。本論文就是通過顆粒堆積概念來找出粉體和骨料的最優(yōu)配比。然后利用以上的最優(yōu)配比，制備自密實混凝土，研究漿體體積和水灰比對使用人工砂的自密實混凝土的新拌性能和硬化性能的影響。2材料水泥采用普通硅酸鹽水泥，粉煤灰應用F類II級，其化學組成和物理性質見表1。選用人工砂作為細骨料，粗骨料選用5-10mm，10-20mm的兩種骨料組成連續(xù)級配。各種骨料的物理性能見表2。減水劑使用聚羧酸
6、系減水劑，固含量為20%。表1水泥化學組成及物理性質物料名稱組分(％)密度(g/cm）)比表面積(m2/kg)燒失量SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3K2ONa2O水泥2.0820.014.984.8862.181.782.360.310.493.14350粉煤灰0.2160.5632.674.441.410.230.020.030.022.00155表2骨料的物理性能骨料種類表觀密度（kg/m3）體積密度（kg/m3）孔隙率(%)吸水率(%)人工砂2650185027.630.05-10mm2800153045.40.3510-
7、20mm2780164040.10.223漿體和骨料的堆積最優(yōu)化3.1漿體組成的最優(yōu)化粉體顆粒的結合是通過顆粒堆積原理來進行選擇的。其工作原理就是水加入到干的材料中去填充顆粒之間的孔隙，并且像潤滑劑一樣使顆粒之間更有效的進行堆積。填充完孔隙多余的水分存在于顆粒的表面并達到飽和極限。當水泥與粉煤灰的體積比為3:2時，得到最大的堆積密度，選用這種膠凝材組合作為后面試驗的膠凝材用量。使用這種最優(yōu)的膠凝材配比，用攪拌機在不同水灰比，不同外加劑摻量的情況下進行制備。減水劑最佳摻量是通過對膠凝材漿體的微型坍落度筒試驗方法得到的，當漿體的流動度達到170±
8、10mm時，而不發(fā)生泌水的減水劑摻量被稱為最佳摻量。3.2骨料結合的最優(yōu)化很多研究已經顯示，混凝土混合物的堆積密度和相應的新拌混凝土的流動性能是相關的。具有最大堆積
