纯机制砂对于混凝土配合比的影响
根据调查,在商品混凝土搅拌站的实际生产中,纯机制砂混凝土往往因为性能不理想而很少使用。又因为机制砂生产厂家生产工艺、设备、技术水平等的参差不齐,使得机制砂在材料进场检测中,常出现石粉含量、细度模数等指标的较大波动,在这些情况下,如果仅仅把机制砂作为全部的细骨料去使用,很容易导致混凝土状态偏差严重,影响混凝土质量。
机制砂主要来源于碎石生产,是石块经数次破碎、分筛、冲洗,分离出各粒径的成品碎石后的下脚料。机制砂由机械加工而来,相比而言,天然河砂由于常年的摩擦腐蚀使得它的表面十分光滑棱角少,而机制砂则由于机械外力作用使得它的表面粗糙棱角较多,其粗糙的表面有利于机制砂相互之间的咬合,但是由于机制砂棱角较多也会大大的增加机制砂之间空隙,降低了机制砂的密实程度,这些性能会直接影响到机制砂混凝土的和易性和强度。
机制砂在生产过程中会产生一定量的石粉,这便是机制砂与天然砂的不同点之一,石粉含量的高低,可以影响机制砂的物理性能,例如机制砂的细度模数、堆积密度、比表面积。适量的石粉对机制砂混凝土是有益的,可以改善混凝土的和易性,通过提高混凝土密实度从而提高混凝土强度及耐久性。但石粉含量并不是越高越好,石粉过量会使得混凝土需水量增加,整体工作性能变差,进而会使得机制砂混凝土整体强度的降低,耐久性能变差。
机制砂作为一种比较特殊的砂材,具备类似胶材颗粒级别的石粉,又同时具有远高于普通天然砂的细度模数,正是因为这种两头粒径极端的现象,使得机制砂的性能能同时影响到配合比中水灰比、用水量、砂率这三个主要参数的设定,同时,由于机制砂及机制砂混凝土的特殊性,仅仅通过三个普通配合比中的参数来控制,明显有些不够,还应该设立更多的参数来合理优化机制砂混凝土配合比。因此,机制砂混凝土配合比优化理论的研究中,主要从以鉴于机制砂的特性可知,机制砂的自身物理性能指标,能对混凝土产生较大的影响,与水灰比、胶凝材料用量、砂率三者息息相关,因此,机制砂物理特性也是优化混凝土配合比的重要参数之一。另外外加剂作为混凝土中的重要组成部分,对混凝土的和易性、强度等方面有直接的影响,因为,机制砂混凝土的外加剂性能参数,也是优化配合比的一个重要方面。
机制砂混凝土配合比中用水量调整后,混凝土性能结果对比:对于C20~C40机制砂混凝土,增加5~8kg的用水量后,混凝土坍落度均有明显增加,从试验现场看,混凝土的流动性得到明显提高,具有较好的泵送性能。加水后,抗压强度确实均有下降,但只是造成了约1.5MPa左右的强度下降幅度,笔者认为在满足设计强度要求的前提下,这点强度的牺牲是可以接受的。由上述效果可知,机制砂混凝土配合比设计时,与普通混凝土相比,在保持胶凝材料不变的情况下,每方机制砂混凝土可以提高5~8kg的用水量,相对应的水灰比约增加0.01~0.03,强度约下降1.2~1.6MPa。