用机制砂配制C20、C30、C50混凝土的方法交流

2020-09-24来源：环球破碎机网

　　随着天然砂资源的日趋枯竭，再加上河道治理，禁止乱采乱挖，机制砂的使用成为混凝土生产的一种趋势。

　　关于石粉

　　石粉的作用长期以来，由于石粉和泥都是砂中粒径小于0.075mm的颗粒，在没有引入亚甲蓝试验方法以前，缺乏鉴定的依据。

　　一般认为石粉是对商品混凝土有害的，因为缺乏科学的了解，人们都以为石粉不能加以利用。

　　有的地方甚至不惜浪费时间、精力和钱财，想尽办法来除去砂中的石粉。其实，许多的国内外专家都认为，商品混凝土中加入适当的石粉是有好处的。

　　机制砂商品混凝土中的石粉的作用有三个

　　1、水化作用

　　有研究表明，水化早期形成的钙矾石会在后期向单硫型硫铝酸钙转化，这会降低水泥石的强度，但是加入含有碳酸钙的石粉，就可以有效解决这个问题；

　　另外，石粉是以碳酸钙为主的，而碳酸钙可以和C3A发生水化反应，形成水化碳铝酸钙，从而提高了商品混凝土的强度。

　　2、填充作用

　　石粉可以填充商品混凝土中的空隙，充当商品混凝土的填料，以此增加商品混凝土的密实度，从而起到惰性掺合料的作用。

　　对于胶凝材料用量少、拌合物性能差的特点，只要使用中、低强度等级的机制砂商品混凝土，就可以得到有效的弥补。

　　《山砂商品混凝土技术规程》DBJ52-016-2010中对C50～C55强度等级的山砂商品混凝土（砂率37%～45%），提出石粉不能超过7%，这是因为石粉含量和胶凝材料的总量（商品混凝土的细粉含量）不能超过550kg/立方米。

　　3、保水增稠功能

　　机制商品混凝土中有石粉，可以降低商品混凝土拌合物离析和泌水的风险。因为石粉可以吸收商品混凝土中的用水，无形中增加了商品混凝土的单方用水量，所以石粉含量越高，商品混凝土的粘度就越大。

　　另外，加入石粉也可以减少商品混凝土的收缩，补偿商品混凝土后期水化用水，因为，即使商品混凝土硬化了，以前被石粉吸收的水分也会渐渐释放。

　　石粉含量应该适量。机制砂中石粉的主要成份为碳酸钙，但水化作用并不是无限的，也要受限于水泥的成份。

　　如果石粉含量过高，不利于集料与水泥石的粘结，因为水泥石中或界面过渡区会出现游离态的石粉，从而降低商品混凝土性能。

　　另外，石粉含量超过一定限值后，不利于商品混凝土的耐久性能，因为单方石粉承担的保水量明显减少，干缩明显变大。

　　综合各种研究，一般C50以下商品混凝土石粉含量应控制在10%～15%，而C50以上商品混凝土石粉含量应该不超过10%。

　　泵送机制砂商品砼配合比设计

　　1、单方用水量

　　河砂由于自身的特性，颗粒比较光滑，自身的内摩擦力小，在商品混凝土中颗粒间绞合力较小，对水的需求量相对机制砂相对较小。而机制砂表面粗糙，棱角多，造成在商品混凝土中颗粒间绞合力较大。

　　由于机制砂泵送商品混凝土黏度较河砂商品混凝土大，施工坍落度一般保持在180～220mm，其单方用水量一般在175～185kg/m3左右，这与河砂商品混凝土较低的用水量是截然不同的。

　　在相同的坍落度时，如使用较低的用水量，必然导致外加剂超掺，从而导致机制砂商品混凝土流动性大，但粘性大，泵送性差，经常出现施工现场上加水来降低粘度，导致预拌商品混凝土的质量无法保证。

　　因而，做机制砂配合比设计时，不能过度的追求使用外加剂降低机制砂商品混凝土的单方用水量，机制砂商品混凝土单方用水量应设计的比河砂商品混凝土略大。

　　2、砂率

　　一般而言，为提高产能，生产出的机制砂多为中粗砂，砂的细度模数一般在2.6～3.6，1.18mm以上的颗粒较多，较差的机制砂1.18mm以上的颗粒占到了50%～70%，砂中0.315mm的组分在8%～13%波动。

　　我国多数工程实践表明，采用中砂适宜泵送，砂中通过0.315mm筛孔的数量对商品混凝土可泵性影响很大。日本泵送商品混凝土规程规定为10%～30%，美国商品混凝土协会推荐的细骨料级配曲线建议为20%；国内工程实践亦证明，此值过低输送管易堵塞。上海、北京、广州等地泵送商品混凝土施工经验表明，此值都在15%以上。

　　JGJ/T10-95《商品混凝土泵送技术规程》规定，细骨料应符合《普通商品混凝土用砂质量标准及检验方法》规定，通过0.315mm筛孔的砂不应少于15%，有良好的连续粒级。

　　但一般的砂场生产出的机制砂0.315mm略显不足，同时1.18mm以上的偏多，这对配制泵送的机制砂商品混凝土带来了一定的难题。一般通常采用的方法是适当提高砂率，增加0.315mm的颗粒的数量，以保证机制砂商品混凝土的可泵性。

　　然而，现在配制机制砂泵送商品混凝土也存在一个误区，认为砂率越大越好施工，C15～C30低标号商品混凝土砂率都已经达到了惊人的60%～70%。应该选择适宜的砂率，在做机制砂商品混凝土配合比设计时，如果砂率过大，虽然保住了工作性，但新拌商品混凝土的早期收缩就增加了，容易出现塑性开裂等问题，在夏季温度比较高的时候表现的更为明显。

　　通常为保证机制砂商品混凝土的可泵性，同时保证配制商品混凝土的经济性，配制机制砂泵送商品混凝土一般要比河砂商品混凝土高5%～10%的砂率。

　　细度模数与流动性

　　对于各强度等级的混凝土，随着机制砂细度模数的减小，含粉量的增加，混凝土外加剂掺量显著增加，拌合物的坍落度、坍落扩展度均降低。

　　理论上说，在胶凝材料用量和砂率不变的情况下，机制砂的细度模数减小，含粉量增加，则新拌混凝土的流动性下降，黏度增大，混凝土的强度降低。

　　原因是微细颗粒越多，表面积越大，随着含粉量的增加，包裹粉体所需的水量增加，导致在固定用水量的条件下混凝土的黏滞性增加，从而混凝土的流动性降低。