隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)需求越來(lái)越大,混凝土骨料等建筑材料需求也相應(yīng)急劇增加。機(jī)制砂在生產(chǎn)、運(yùn)輸和施工中能夠減少對(duì)環(huán)境造成的污染。
1.機(jī)制砂的特有質(zhì)量指標(biāo)
機(jī)制砂的特有質(zhì)量指標(biāo)大致可分為兩類:一是有關(guān)機(jī)制砂的形貌特征,如粒形、表面粗糙度等;二是關(guān)于機(jī)制砂中特有成分石粉的指標(biāo),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(jī)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(lái)說(shuō),棒磨式、錘式和沖擊式破碎機(jī)生產(chǎn)的機(jī)制砂要優(yōu)于反擊式、圓錐式和輥壓式破碎機(jī)生產(chǎn)的機(jī)制砂。機(jī)制砂的顆粒形狀因不規(guī)則,難以準(zhǔn)確表征,提出了機(jī)制砂片狀顆粒的概念并制訂了條形孔篩片狀顆粒檢測(cè)方法,并建議將混凝土用機(jī)制砂的片狀顆粒含量控制在20%以內(nèi)。
2.機(jī)制砂質(zhì)量指標(biāo)與混凝土性能
2.1顆粒形貌與混凝土性能
機(jī)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(jī)械咬合力大,相互碰撞和干擾會(huì)降低混凝土的工作性。2.36mm粒級(jí)機(jī)制砂的顆粒形狀越不規(guī)則,混凝土流動(dòng)性越差。機(jī)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(dá)到與河砂混凝土相同的工作性,否則會(huì)影響新拌混凝土的流動(dòng)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(duì)混凝土水化產(chǎn)生一定影響;我國(guó)生產(chǎn)機(jī)制砂的原料主要為石灰?guī)r。因此,本文主要針對(duì)石灰石粉對(duì)混凝土性能的影響進(jìn)行了總結(jié)。
2.2.1石粉含量對(duì)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(guò)高則會(huì)使混凝土變得干稠。當(dāng)石粉含量超過(guò)此臨界摻量時(shí),增大混凝土拌合物的黏聚性,降低流動(dòng)性。總之,石粉含量對(duì)混凝土工作性的影響存在一個(gè)臨界點(diǎn),對(duì)不同強(qiáng)度等級(jí)的混凝土的影響程度也不相同。
2.2.2石粉含量對(duì)力學(xué)性能的影響
石粉影響混凝土強(qiáng)度主要體現(xiàn)在兩個(gè)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(shí);二是石粉細(xì)度較小,對(duì)混凝土有一定的微骨料填充作用。總之,石粉對(duì)混凝土早期水化有一定的促進(jìn)作用,從而有利于混凝土早期強(qiáng)度的發(fā)展,但對(duì)后期強(qiáng)度影響還需進(jìn)一步研究。
2.2.3石粉含量對(duì)耐久性能的影響
石粉不僅會(huì)對(duì)混凝土的工作性和力學(xué)性能產(chǎn)生影響,還會(huì)影響混凝土的耐久性能。劉曉東研究認(rèn)為石粉的晶核效應(yīng)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(shí)性,使得混凝土抗?jié)B等級(jí)提高,氯離子擴(kuò)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(shí),由于其細(xì)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(duì)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(yīng)的作用,但對(duì)抵抗硫酸鹽侵蝕能力不利。
4結(jié)論與展望
目前各標(biāo)準(zhǔn)中機(jī)制砂的定義不統(tǒng)一,并且缺乏簡(jiǎn)便有效的檢測(cè)機(jī)制砂形貌的方法;關(guān)于機(jī)制砂顆粒形貌及石粉含量對(duì)混凝土耐久性的影響研究尚不完善。
(1)綜合考慮機(jī)制砂的原材料、生產(chǎn)工藝及產(chǎn)品特點(diǎn)等因素,建議將混凝土廢棄物、廢磚石塊等建筑垃圾納入機(jī)制砂的原材中。
(2)建議引入細(xì)骨料片狀顆粒含量指標(biāo),采用條形孔篩對(duì)細(xì)骨料片狀顆粒含量進(jìn)行檢測(cè)。
(3)機(jī)制砂形貌特征和石粉含量對(duì)混凝土耐久性能的影響還需進(jìn)一步系統(tǒng)研究。
文章來(lái)源:中國(guó)混凝土網(wǎng)