隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,基礎設施的建設需求越來越大,混凝土骨料等建筑材料需求也相應急劇增加。機制砂在生產(chǎn)、運輸和施工中能夠減少對環(huán)境造成的污染。
1.機制砂的特有質(zhì)量指標
機制砂的特有質(zhì)量指標大致可分為兩類:一是有關機制砂的形貌特征,如粒形、表面粗糙度等;二是關于機制砂中特有成分石粉的指標,如石粉含量。
1.1顆粒形貌
由于母巖及生產(chǎn)工藝等因素的不同,機制砂粒形不規(guī)則、表面粗糙、顆粒尖銳富有棱角,且顆粒內(nèi)部裂紋多、比表面積大。一般來說,棒磨式、錘式和沖擊式破碎機生產(chǎn)的機制砂要優(yōu)于反擊式、圓錐式和輥壓式破碎機生產(chǎn)的機制砂。機制砂的顆粒形狀因不規(guī)則,難以準確表征,提出了機制砂片狀顆粒的概念并制訂了條形孔篩片狀顆粒檢測方法,并建議將混凝土用機制砂的片狀顆粒含量控制在20%以內(nèi)。
2.機制砂質(zhì)量指標與混凝土性能
2.1顆粒形貌與混凝土性能
機制砂粒形影響混凝土工作性主要是由于多棱角的顆粒間機械咬合力大,相互碰撞和干擾會降低混凝土的工作性。2.36mm粒級機制砂的顆粒形狀越不規(guī)則,混凝土流動性越差。機制砂顆粒表面粗糙、多棱角,針片狀顆粒含量較多,往往需要更多的水泥漿體包裹,才能達到與河砂混凝土相同的工作性,否則會影響新拌混凝土的流動性,致使混凝土出現(xiàn)離析泌水的現(xiàn)象。
2.2石粉含量與混凝土性能
不同母巖產(chǎn)生的石粉由于其巖性及成分不同,在混凝土體系中對混凝土水化產(chǎn)生一定影響;我國生產(chǎn)機制砂的原料主要為石灰?guī)r。因此,本文主要針對石灰石粉對混凝土性能的影響進行了總結(jié)。
2.2.1石粉含量對工作性的影響
石粉有利于提高混凝土的保水性和黏聚性,改善混凝土離析泌水的現(xiàn)象,但石粉含量過高則會使混凝土變得干稠。當石粉含量超過此臨界摻量時,增大混凝土拌合物的黏聚性,降低流動性??傊酆繉炷凉ぷ餍缘挠绊懘嬖谝粋€臨界點,對不同強度等級的混凝土的影響程度也不相同。
2.2.2石粉含量對力學性能的影響
石粉影響混凝土強度主要體現(xiàn)在兩個方面:一是石粉在混凝土材料體系中具有一定的水化活性,且其水化產(chǎn)物結(jié)構(gòu)較為密實;二是石粉細度較小,對混凝土有一定的微骨料填充作用??傊?,石粉對混凝土早期水化有一定的促進作用,從而有利于混凝土早期強度的發(fā)展,但對后期強度影響還需進一步研究。
2.2.3石粉含量對耐久性能的影響
石粉不僅會對混凝土的工作性和力學性能產(chǎn)生影響,還會影響混凝土的耐久性能。劉曉東研究認為石粉的晶核效應表現(xiàn)為能夠加速水泥水化,從而阻斷混凝土的滲透通道,提高混凝土的密實性,使得混凝土抗?jié)B等級提高,氯離子擴散系數(shù)減小。石灰石粉在混凝土中活性較小,體積較為穩(wěn)定,同時,由于其細度較小,能充分發(fā)揮填充和分散作用,降低混凝土的收縮。目前,石粉對混凝土耐久性的影響還缺乏系統(tǒng)的研究。石粉含量在一定范圍內(nèi)的增加可以提高混凝土的抗氯離子滲透性,并有一定的抑制堿骨料反應的作用,但對抵抗硫酸鹽侵蝕能力不利。
4結(jié)論與展望
目前各標準中機制砂的定義不統(tǒng)一,并且缺乏簡便有效的檢測機制砂形貌的方法;關于機制砂顆粒形貌及石粉含量對混凝土耐久性的影響研究尚不完善。
(1)綜合考慮機制砂的原材料、生產(chǎn)工藝及產(chǎn)品特點等因素,建議將混凝土廢棄物、廢磚石塊等建筑垃圾納入機制砂的原材中。
(2)建議引入細骨料片狀顆粒含量指標,采用條形孔篩對細骨料片狀顆粒含量進行檢測。
(3)機制砂形貌特征和石粉含量對混凝土耐久性能的影響還需進一步系統(tǒng)研究。
文章來源:中國混凝土網(wǎng)