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高含泥量集料对混凝土性能的影响及有效对策分析

发布日期:2019-11-22   浏览次数:

高含泥量集料对混凝土性能的影响及有效对策分析

 

高含泥量集料对混凝土性能的影响及有效对策分析

吕晓亮

(海南公路工程有限公司,海南海口570216)

 

摘 要 :混凝土性能受多种因素影响,其中高含泥量集料是影响混凝土性能最关键的因素。高含泥量影响混凝土性能的主要原因是高效减水剂对水泥的成分具有吸附功能,最终增加混凝土的坍落度,影响混凝土的强度。因此,建筑人员在工程建设过程中要重视集料的含泥量问题 ,控制其含泥量以提升混凝土性能。对此,从高含泥量集料对混凝土性能影响的具体表现、提高混凝土性能的具体对策这两个方面进行阐述,为提升混凝土的性能提供合理的参考意见。

关键词:高含泥量;混凝土性能;影响;有效对策

1.引言

商品混凝土砂石中的含泥量较高,其会降低混凝土的性能,最终引起各种工程建设安全事故。高含泥量集料被视为影响混凝土性能最为关键的因素。为了进一步提升混凝土的性能,就需要采用恰当的方式减少集料对混凝土性能的影响,改善混凝土施工的性能,最终促使工程建设的水平提升。因此,对于高含泥量集料对混凝土性能的影响及其对策进行分析具有重要的现实作用。

2.高含泥量集料对混凝土性能的影响概括

在建筑建设领域,混凝土是一种常用的建筑材料,其中集料便是混凝土材料中重要的组成部分。实践研究发现,集料的质量会直接影响混凝土性能,对建筑的经济型效果造成较大的影响。所以,在工程建设中,采用质量优良的集料具有重要的意义。

但是,就目前而言,集料中都会含有泥,这些泥会直接降低混凝土的性能。为提升建筑工程的质量,我国对砂石表面的含砂石量做了明确的规定,要求其中混凝土中的含泥量的粒径要小于80um。在工程建设中,将混凝土原材料中的含泥量作为影响混凝土性能的危害物质。当体系中的含泥量远远超过实际要求的标准时,泥土会直接影响混凝土的各项性能指标。

特别是对于商品混凝土生产、施工过程的影响更大。为了减少含泥量高的集料影响混凝土性能,最为有效的方式是不得广泛使用含泥量过高的集料。所以,施工人员在施工过程中,了解到高含泥量集料对混凝土性能的影响具有重要的现实意义。因此,本文主要通过实际的实践来探讨混凝土集料高含泥量的问题,并针对实际情况提出合理的参考意见。

3.高含泥量集料对混凝土性能影响的具体表现

3.1试验的原材料

选择蒙西水泥,水泥细度为4.5um、初凝时间160min、终凝时间240min、3d抗折强度5.9MPa、28d抗折强度8.0MPa、标准稠度用水量27.8%。采用砂搅拌,选择的砂主要为工程用砂,砂中的含泥量具有7.0%,细度模数2.64。选择工程碎石,碎石中的含泥量5.4%,最大粒径3.15mm。选用的粉煤灰的标准与实际标准相符。工程建设中选用的水为普通的自来水,与实际标准相符。同时选用高性能减水剂,减水率主要维持在35%,减水剂的其他性能指标与实际要求相符。

3.2试验的方法

混凝土设计的强度等级主要维持在C30,按照工程建设相关的建设标准测量砂石中的含泥量。在试验过程中,要检验新搅拌混凝土的坍落度、扩展度等。在做好所有的测验工作以后,要将混凝土放置到密闭的桶内约30min。再一次对混凝土的坍落度、扩展度进行测量。将混凝土搅拌成型以后,并按照普通混凝土性能测试方式进行性能测验。

3.3高含泥量集料对混凝土性能影响的具体表现

在该试验中,冲洗原材料中的砂石,使得原材料中的含泥量都不同程度地降低。其中砂的含泥量降低到2%,石子的含泥量达到0.5%。按照混凝土相应的基准进行配比,并对冲洗后的集料A与没有进行冲洗的集料B进行试验比对。通过不断地调节用水量,或者使用外加剂使得两组的混凝土起初的坍落度都保持在相同的水平。

对于集料中的含泥量对混凝土性能的影响,从试验的结果可以得出:当高含泥量用于混凝土中,在混凝土中增加外加剂能有效地保证混凝土30min之内的流动度数值。通过增加用水的总量能有效地保证混凝土初始的流动度相同,混凝土30min坍落度比较大。不管是在混凝土中增加外加剂或者添加用水总量,高含泥量的集料都会极大程度地影响混凝土的抗压强度,促使混凝土的抗压强度降低。同时,与增加用水量相比,通过增加外加剂量的混凝土强度远比添水的混凝土强度高,并且与试验配置强度要求比较相符合。

4.提高混凝土性能的具体对策

通过以上试验可得,高含泥量集料会直接影响混凝土的性能。借助工程实际中的原材料,在不改变其他条件的情况下,对于各种因素对混凝土性能的影响因素进行研究,分析不同因素对混凝土性能的影响效果,最终寻找恰当的解决对策。

4.1将砂率调整在适当的范围之内

在进行混凝土配置的过程中考虑试验原材料的特点和混凝土配比的原则。使得外加剂的添加量维持在2.6%,胶凝材料及水胶的比例保持不变,将不同组别的混凝土的含沙率分别维持在36%、40%、44%、48%。通过比较混凝土的含沙率来比较不同含沙率对混凝土性能的影响。通过试验发现,混凝土的含沙率越高,混凝土初始的坍落度、30min之间的坍落度数值会相应地减小;同时,混凝土含沙率上升,混凝土的强度相应地增加。

当水胶的量维持在一定的范围之内,当含沙率下降时,总表面积会减小,砂子及胶凝材料具有润滑的作用,最终会进一步减小骨料之间的摩擦力度,促使混凝土流动性减小,相应地减小了混凝土的坍落度。但是,混凝土中的砂率过小,这会直接影响混凝土的保水性能,最终产生离析情况。因此,将含砂率维持在合理的范围之内能有效地提升混凝土的性能。

4.2增加缓凝剂

在确保用水量、初始的坍落度数值都一定的情况下,增加混凝剂能有效地减少混凝土外加剂的使用量,并且不会对混凝土的强度造成影响。当用水量与外加剂的添加数量保持在一定的状况下,在混凝土中增加缓凝剂,混凝土的凝结时间会进一步拉长,并且会直接改善混凝土的坍落度。

形成这种情况的主要原因是,在固体———液体的界面上,混凝剂具有吸附的效果,会将固体粒子表面的性质改变,同时通过吸附水分子形成厚的水膜层,促使晶体之间发生接触受到屏蔽,使得结构的形成过程发生改变,这会进一步延缓水泥水化过程,使得高含泥量混凝土凝结时间加长,减小混凝土坍落度。

4.3外加剂后掺法

采用外加剂后掺方法能有效地减少外加剂的使用总量。当外加剂使用的数量相同的情况下,采用外加剂后掺方式能有效地降低混凝土的坍落度。无论是后掺或者先掺外加剂都不会对混凝土的强度造成较大影响。

集料中含有水泥、泥,这些物质对外加剂都有较强的吸附能力。将搅拌一段时间的减水剂以后再掺加外加剂,水泥及集料中的泥颗粒表面会首先形成一层水膜,水膜会减少外加剂中的吸附功能,溶液中的外加剂的含量比较适中,降低外加剂对集料中的敏感程度,相应地,外加剂中的减水功能增强,最终减小混凝土坍落的损失程度。因此,采用外加剂后掺方式能有效地提高混凝土的性能。

5.结语

综上所述,在工程建设中要重视高含泥量集料问题,寻找合适的方式提升混凝土的性能。例如:在高含泥量集料中增加混凝剂,这样能有效地减小混凝土的坍落度,同时不会影响混凝土强度。其次,采用外加剂后掺方式,减小混凝土坍落度。再次,将混凝土中的含砂量控制在合理的范围之内,这样能有效地减小混凝土坍落度,同时增加混凝土的强度,促使混凝土性能提升。

(本文不代表中国砂石协会观点,仅供学术交流!)

来源:城​市道桥与防洪

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中国砂石协会

2019年11月22日