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国家级项目竟然选用这种砂石料!

发布日期:2019-03-08   浏览次数:

国家级项目竟然选用这种砂石料!

 

前言:随着基础设施建设的大力发展,优质的河砂资源消耗殆尽,河砂的含泥量变高,细度模数降低,砂中的有害杂质增多,在工程使用中的风险也逐渐增加,并且无砂可用的情况时有发生。因此,应用机制砂完全取代天然砂生产混凝土势在必行。国标《建设用砂》(GB14684-2011)的颁布实施,为全机制砂混凝土的应用提供了可靠的技术支持与保证。全机制砂的应用节约了河砂这一天然资源,一方面响应了国家环保的号召,一方面使得混凝土的质量得到了有效保障。

1机制砂的基本特性

机制砂完全取代河砂,最接近的思路就是把机制砂制作得越接近河砂的品质越好。试验采用的是某公司提供的机制砂。该公司拥有一条先进的机制砂生产线,能够调节不同的细度模数参数,生产出的机制砂能够满足国家标准要求中对天然砂的颗粒级配要求。

1.1颗粒形态

机制砂是岩石破碎而成,生产类似河砂颗粒形貌的机制砂能耗较大,且产能会严重下降。鉴于此,试验用的机制砂颗粒表面仍比较粗糙,有较尖锐的棱角。

1.2颗粒级配与产能的关系

试验用样品机制砂的级配均在Ⅱ区砂范围内,颗粒级配良好。随着细度模数降低,产能不断下降,结果见表1所示。



 

1.3表观密度、堆积密度与压碎指标

样品机制砂表观密度为2710千克每立方米,松散堆积密度1550千克每立方米,紧装堆积密度1670千克每立方米,压碎指标为9.2%。

2全机制砂混凝土的配置参数

考虑到成本因素影响,对比试验所用混凝土配合比的胶凝材料用量不变,适当调整砂率、用水量及外加剂用量。

2.1材料说明

混合砂:采用细度模数3.3的山碎石机制粗砂与细度模数1.0的天然河砂,以60%﹕40%的比例搭配,混合成细度模数为2.4左右混合砂。

胶凝材料用量:总用量320千克每立方米。

2.2混凝土试配

2.2.1 初次混凝土试配

试配显示,1号和2号样品拌制混凝土的工作性能不佳。1号样品砂率调整范围为42%~50%,均出现包裹性不佳,有较严重的泌水离析现象,必须补充胶凝材料总用量方能得到有效改善。分析其原因:一是因为该样品的细度模数达到2.8,机砂偏粗,用于低强度混凝土效果不佳,需要靠更多的胶凝材料来弥补细颗粒的不足。二是机制砂表面较粗糙,棱角多,导致出现离析泌水现象。

2号样品砂率调整范围为42%~48%;最终选定为46%;但是当采用46%砂率、160千克每立方米用水量的时候,混凝土的初始坍落度为230mm,扩展520mm,两小时的坍落度为210mm,扩展度430mm,不能满足现场实际施工需要。若提高外加剂初始掺量,则出现抓底,泌水离析现象。因此我们联系外加剂厂家进行调整。在调整过程中发现,始终难以找到一个平衡点,拌制的混凝土要么扩展度偏小,不满足生产需求,要么出现抓底、泌水离析现象。经过调整,增加了基准用水量,采用46%砂率、165千克每立方米用水量的时候,初始的坍落度为230mm,扩展度570mm,两个小时的坍落度为220mm,扩展度540mm,能满足生产需要。但外加剂需要增加增黏组分,掺量较混合砂的混凝土提高0.2%,否则会出现敏感度非常高,砂率或者用水量稍有变动混凝土状态就会出现异常的情况。因此,2号样品实际使用起来效果也不尽如人意。分析其原因,主要还是因机制砂颗粒形态问题引起的容易出现离析泌水的情况。

3号样品砂率最终选定为43%,与混合砂的混凝土保持了一致,初始坍落度230mm,扩展度600mm,两个小时坍落度230mm,扩展度560mm,包裹性良好,改变砂率、变化用水量均未出现较敏感的波动现象,试验成功。归其原因:一是细度模数较低,与混合砂基本一致;二是由于通过不断打磨,使得颗粒形态变好。但是因其能耗大,产能严重下降,加上需要全部取代河砂,机制砂单价又不能定得过高等综合因素影响,并不是厂家生产的首选产品。

2.2.2 调整2号样品再次试配

《建设用砂》规范中对机制砂的要求:当机制砂MB值小于1.4时,石粉含量应小于等于10%。结合所查阅的机制砂混凝土的相关文献,我们决定采用2号样品,并另外补充6%左右的石粉,将筛底提升至10%。调整后的2号样品的级配情况如表2所示。级配曲线如图1所示(图中虚线代表Ⅱ区砂的级配上下限,实线为调整后的2号样品)。





 

调整后的2号样品试配效果良好,C30配合比试配结果如表3所示。



 

2.2.3 试生产

将调整后的2号样品机制砂用于混凝土生产,一条生产线采用原有混合砂的模式,一条生产线采用全机制砂的模式,生产一个月后的强度及标准差的对比如表4所示。



 

3结论

(1)全机制砂细度模数宜控制在2.4~2.6之间,MB值在符合标准要求时,对于低强度等级混凝土,石粉含量可以适当提高。换一种说法就是,若把这些石粉含量作为胶凝材料总量的一部分,则全机制砂混凝土的总胶凝材料用量不应低于380千克每立方米。

(2)采用先进生产线生产出来的全机制砂应用到混凝土中,混凝土的稳定性能远优于传统的混合砂混凝土,且标准差小,有利于质量控制。

THE END

机制砂取代河砂已成为砂石行业发展的必然趋势,了解机制砂石骨料相关政策、掌握先进技术才能走在时代的前列,否则将被时代淘汰!

来源:重庆建筑

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中国砂石协会

2019年03月08日



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