<ol id="tvvub"><optgroup id="tvvub"></optgroup></ol>

      <dd id="tvvub"><center id="tvvub"></center></dd>

        <em id="tvvub"><strike id="tvvub"><p id="tvvub"></p></strike></em>
        <rp id="tvvub"></rp>
        <em id="tvvub"></em>
        <button id="tvvub"></button>
        新聞中心
        • 淄博地區人工砂在混凝土中的應用分析

        • 發布時間:2017.10.07 新聞來源:淄博莊園混凝土有限公司-中國混凝土行業優秀企業 瀏覽次數:
        • 淄博地區人工砂在混凝土中的應用分析
              
          (淄博莊園混凝土有限公司,山東 淄博 255000)

          摘自《工程質量》2017年7期84-87頁

          〔摘要〕通過分析淄博地區人工砂在混凝土中的應用情況可知,人工砂顆粒級配可調、穩定性好,用于混凝土生產中砂率易于控制,與膠凝材料及粗骨料間機械嚙合力強,其石粉可填充細骨料間孔隙,且具有一定活性,使混凝土更加密實,顯著提高混凝土的抗壓、抗折、抗滲強度,具有推廣應用的價值。
          〔關鍵詞〕人工砂;顆粒級配;石粉含量;抗壓強度;抗折強度;抗滲強度;聚羧酸減水劑
          0 引言
              天然河砂需要經過若干年河水的沖洗、沉淀才能形成,可以說是一種不可再生資源,而瘋狂式開采對河道、環境造成了惡劣破壞。自2006年山東省淄博地區70km區域內已無河砂可采,若從較遠的地區買河砂,運輸費則明顯增加。在這種情況下,淄博地區陸續出現了人工機制砂生產企業,從最初對其的不認可、懷疑到后來生產高強、高性能及各種混凝土都使用人工砂,取得了良好的使用效果并積累了豐富的應用經驗。
          淄博地區人工砂應用概況
              淄博地區最初生產人工砂是在河道邊,用干涸河道里的河卵石破碎生產人工砂。河卵石中摻夾著部分細河砂,用這種原料生產的人工砂實際是一種混合砂。由于生產人工砂原材料的原因,主要是天然砂含量不均勻,含泥量不穩定(多數情況下含泥量偏大),使這一時期(2006年~2009年)生產的人工砂顆粒級配及含泥量極不穩定。由于含泥量不穩定,這一時期聚羧酸減水劑未能廣泛推廣使用。
              淄博地區生產人工砂十年來基本都是采用濕法生產,即石料在制砂機破碎出機過篩過程中,通過水流將過多的石粉沖洗掉。砂中石粉含量的多少主要是通過篩孔大小及水流來控制。水流大的時候生產的人工砂石粉含量少干凈,但級配不好,特別是0.315mm以下顆粒偏少,配制出的混凝土和易性不好。水流小的時候,顆粒級配好,石粉及0.315mm以下顆粒含量多,但如果原材料含泥量大,則生產出的人工砂含泥量就可能超標。因此采用濕法生產人工砂,生產線上的篩孔尺寸及水流大小都是非常關鍵的,根據磨損程度要及時更換篩片,保證顆粒級配符合要求。
              近幾年來也有使用石灰石為原料采用干法制砂的少數生產企業及用戶。干法制砂石粉不去除,砂中石粉含量在15%左右。這時生產人工砂的原材料一定要干凈,不得含有過多泥土、泥塊,否則生產出的人工砂含泥量會超標。在人工砂篩分過程中,雖然不用水沖洗去除石粉,但也要采取灑水降塵措施,使人工砂有2%左右的含水率,這樣砂在堆放過程中能夠保持均勻且減少粉塵。含水率太低,在堆放過程中會造成砂、石粉分離,使砂顆粒級配及石粉含量不穩定,堆放越高分離情況越嚴重。
              2009年后淄博環保部門進行環境治理,禁止河道開挖,用河卵石為原料生產人工砂成為歷史。現在生產人工砂都用石灰石為原料,材質均勻,含泥量低,顆粒級配、石粉含量可調,使聚羧酸減水劑得以快速推廣應用。
          對比試驗分析
              為分析不同砂原材料性能指標及在混凝土中應用對混凝土強度的影響,論文采用三種不同石粉含量的人工砂(人工砂①、人工砂②采用濕法生產,人工砂③采用干法生產)、天然河砂做一系列試驗,結果如下。
          2.1 原材料性能對比試驗
              擬采用4種試樣進行對比分析,分別進行篩分析、含泥量、石粉含量試驗,結果如表1所示。
                                                                   表1對比試驗結果

          試樣
           

          實際累計篩余/%

          性能指標

          細度模數

          含泥量/%

          石粉含量/%

          MB值

          5.00

          2.50

          1.25

          0.630

          0.315

          0.160

          河砂

          7

          15

          36

          62

          90

          96

          2.8

          0.5

          人工砂①

          1

          30

          54

          73

          86

          91

          3.3

          5.0

          1.0

          人工砂②

          2

          26

          48

          66

          85

          91

          3.1

          9.4

          1.3

          人工砂③

          0

          25

          49

          63

          77

          82

          3.0

          13.2

          0.8

          注:MB值—亞甲藍值,采用規定的方法測試,用于判定石灰石粉顆粒吸附性能的指標。 
              從試驗結果看,天然河砂顆粒級配均勻,屬Ⅱ區中砂,含泥量低;人工砂①屬Ⅰ區粗砂,石粉含量適中, MB值<1.4(合格);人工砂②屬Ⅱ區粗砂,石粉含量偏高,MB值<1.4(合格),但數值偏大;人工砂③不符合標準顆粒級配要求,0.160㎜粒徑以下偏多,石粉含量大,不符合標準要求,但MB值低。〔1〕
          2.2混凝土強度試驗
              分別對上述4種試樣做混凝土抗壓、抗折、抗滲強度試驗,結果見表2。
                                                         表2抗壓、抗折、抗滲強度試驗結果

          編號

          強度等級

          水泥P.O42.5

          礦粉S95級

          粉煤灰Ⅱ級

          石子5~25碎石

          聚羧酸高性能減水劑

          拌合物狀態

          28天強度(Mpa)

          河砂

          人工砂①

          人工砂②




          坍落度
          (mm)

          擴展度
          (mm)

          和易性

          抗壓

          抗折

          抗滲

          1

          C25

          205

          85

          50

          846

          1035

          164

          5.1

          180

          510×520

          良好

          35.3

          2

          C25

          205

          85

          50

          900

          978

          167

          5.1

          185

          530×550

          良好

          37.1

          3

          C25

          205

          85

          50

          877

          990

          178

          5.1

          170

          470×480

          流動性小

          34.0

          4

          C25

          205

          85

          50

          845

          1033

          167

          5.1

          195

          570×590

          很好

          39.5

          5

          C30

          230

          90

          60

          811

          1033

          165

          6.1

          190

          570×580

          良好

          41.6

          4.8

          P11

          6

          C30

          230

          90

          60

          866

          976

          167

          6.1

          195

          550×590

          良好

          42.6

          5.3

          P13

          7

          C30

          230

          90

          60

          841

          988

          180

          6.1

          180

          510×530

          良好

          39.2

          4.7

          P10

          8

          C30

          230

          90

          60

          810

          1032

          167

          6.1

          205

          600×620

          很好

          45.9

          5.7

          P15

          9

          C40

          295

          100

          65

          743

          1025

          165

          8.3

          210

          650×660

          很好

          54.7

          10

          C40

          295

          100

          65

          794

          971

          168

          8.3

          200

          610×630

          很好

          53.4

          11

          C40

          295

          100

          65

          770

          981

          182

          8.3

          190

          550×560

          良好

          49.1

          12

          C40

          295

          100

          65

          741

          1023

          169

          8.3

          215

          630×650

          很好

          57.2

          13

          C50

          360

          105

          70

          670

          1021

          168

          10.6

          215

          650×650

          很好

          61.5

          14

          C50

          360

          105

          70

          720

          969

          170

          10.6

          200

          610×620

          很好

          63.1

          15

          C50

          360

          105

          70

          698

          978

          183

          10.6

          200

          590×610

          很好

          57.8

          16

          C50

          360

          105

          70

          668

          1019

          172

          10.6

          210

          640×650

          很好

          63.7

             通過以上試驗結果看出,用石粉含量13.2%、MB值0.8的人工砂③拌制的混凝土和易性最好,抗壓、抗折、抗滲強度最高;用石粉含量9.4%, MB值1.3的人工砂②拌制的混凝土雖然各項性能基本符合要求,但與其他三種砂拌制的混凝土相比,流動性最差,用水量最多,抗壓、抗折、抗滲強度最低。這說明MB值低純凈的石粉對聚羧酸減水劑的適應性、混凝土拌和用水量沒有影響,能夠提高混凝土的密實度,且具有一定活性,能參與水化反應、產生強度。當使用MB值合格,但數值偏大、石粉含量偏多的人工砂拌制混凝土時,聚羧酸減水劑的適應性受到影響,拌和用水量增加,混凝土強度降低,這主要是混凝土中由人工砂帶入的泥粉總體數量偏多原因造成的。用純凈的高石粉含量的人工砂配制低強度等級的混凝土,其對和易性改善、強度的增加最有利。在較低強度等級的混凝土中,由于石粉填充了細集料間膠凝材料不足形成的孔隙,使混凝土抗壓、抗折、抗滲強度增加。從混凝土試件破壞斷面看,用人工砂配制的混凝土,骨料與膠凝材料間更密實,機械嚙合力更強。
              住建部JGJ/T318-2014《石灰石粉在混凝土中應用技術規程》(以下簡稱“JGJ/T318-2014”)已于2014年10月1日實施。該規程規定了以一定純度的石灰石為原料,經粉磨至細度≤15%(45μm方孔篩篩余)的石灰石粉,可作為礦物摻合料應用到混凝土中。采用普通硅酸鹽水泥拌制鋼筋混凝土,水膠比>0.40時,石灰石粉最大摻量可到20%,;水膠比≤0.40時,石灰石粉最大摻量可到25%。配合比計算時,規程規定石灰石粉用量應計入膠凝材料用量[2]
             人工砂中石粉細度(45μm方孔篩篩余)一般在20%左右,相當于Ⅱ級粉煤灰細度,盡管比JGJ/T318-2014規程要求的石灰石粉稍粗,但只要潔凈,含泥量低,其對混凝土強度及各項性能是有益的。我們做過摻用人工砂中石粉與Ⅱ級粉煤灰對聚羧酸減水劑適應性對比試驗,結果證明兩種材料的適應性基本一致,且潔凈的石粉對聚羧酸減水劑適應性更好。
          3   淄博地區人工砂在混凝土中應用遇到的問題
              人工砂做為天然河砂的替代產品在我國很多城市建設中已被大量使用。淄博地區的商品混凝土生產除個別用戶提出必須用河砂外,基本使用人工砂。只要生產人工砂的原材料質量可靠,不采用風化巖石,壓碎指標、顆粒級配符合標準要求,亞甲藍試驗MB值<1.4,品質穩定,石粉含量可適當放寬,通過混凝土試配試驗,選擇合適的砂率,使用效果都是非常好的。
          淄博地區在使用人工砂過程中也遇到了一些問題,主要是初期對人工砂認識不足及在城市建設規模大、原材料緊張時,人工砂生產質量下降對混凝土質量控制造成影響。
          3.1對人工砂的認識問題
              在推廣使用人工砂初期(2006~2008年),較多用戶不接受,混凝土生產大多是人工砂與河砂摻配使用。那時用戶主要是擔心人工砂石粉含量多,使用人工砂生產混凝土,會使混凝土裂縫增多。但經過幾年的使用,逐步認識到混凝土早期裂縫的產生,主要是混凝土早期失水,養護不及時、不足造成的,采取正確的施工養護方法后裂縫可避免。如現澆板混凝土澆筑后采取及時覆蓋塑料薄膜,嚴禁過早上人、上荷載措施后,基本解決了現澆板裂縫問題。
              現在仍有極個別用戶提出使用河砂生產混凝土。主要是路面及水工有耐久性要求(如抗凍)的混凝土。
          路面混凝土不愿用人工砂原因是,有人認為使用人工砂容易造成路面起砂。其實路面起砂的根本原因是混凝土表面強度低。主要影響因素有:(1)混凝土設計強度過低或坍落度、水灰比過大;(2)混凝土振搗、抹壓不密實,抹面處理不好;(3)混凝土摻加粉煤灰量過大,表面養護不及時、不充分使混凝土表面強度降低。只要注意以上三點,可有效避免混凝土路面起砂問題,與使用人工砂沒有關系。
              通過以上試驗結果看,使用人工砂配制的混凝土抗折強度明顯高于天然河砂配制的混凝土。路面混凝土一般有抗折強度要求,用人工砂生產路面混凝土,抗折強度會明顯提高。
          使用人工砂生產水工混凝土,現在仍有人認為其耐久性不如河砂。我們沒有做過用人工砂、河砂配制混凝土的耐久性對比試驗。但我們使用人工砂生產供應的C30、F150工程,混凝土取樣做抗凍性試驗都能達到標準要求。使用人工砂配制的混凝土比使用河砂配制的混凝土更密實。一般來說,混凝土密實度高,其抗滲、抗凍能力就越強。
            3.2人工砂的質量控制問題
              在人工砂使用初期,由于制砂企業對制砂工藝不熟悉,技術水平低,較多企業生產的人工砂存在顆粒級配不合格、石粉含量不穩定,影響了人工砂的推廣應用。但沒用兩年時間,淄博地區大部分制砂企業即能生產出合格的人工砂。
             現在生產工藝、技術水平已不是問題,而供需矛盾成為影響人工砂品質的關鍵因素。
             前幾年房地產過熱時,及近兩年來由于國家加大環保治理力度,大批規模較小、環保治理不達標及離城市較近的砂、石料廠被關停。砂、石供應嚴重短缺,原材料供應緊張。個別人工砂生產企業質量控制不嚴,造成人工砂含泥量、石粉含量控制不穩定,顆粒級配不好,影響了混凝土拌合物性能及硬化后混凝土質量。特別是用級配不合格、顆粒較粗的人工砂配制的混凝土和易性、施工性能不好,密實度不高,影響了其強度及耐久性。個別含泥量較高的人工砂對聚羧酸減水劑的使用造成影響,使混凝土質量難以把控。
              目前我國的砂、石料生產企業大多是散、亂差,缺乏從源頭上進行質量監管。這就造成了在城市建設用量小、原材料供應充足時,制砂企業自身控制好,砂質量易保證。而在城市建設用量大、原材料供應緊張時,制砂企業即放松質量控制,人工砂質量完全要靠用戶來選擇控制,給預拌混凝土企業質量控制造成很大壓力。
          4 幾點體會
              淄博地區的人工砂,從普通混凝土到高強、高性能混凝土、大體積混凝土、道路混凝土、抗滲混凝土、抗凍混凝土等各領域多種混凝土中得到了廣泛應用。總結十年應用經驗,有如下幾點體會。
          1)確定人工砂生產廠家時,一定要選擇規模較大、制砂原材料及質量控制穩定的廠家。杜絕摻用風化巖石及含泥量高的石屑(加工石子產生的細骨料)生產人工砂。
          2)配制混凝土時,宜采用細度模數3.2以下,0.315mm以下顆粒在15%以上的人工砂。細度模數偏大,0.315mm以下細顆粒偏少的人工砂拌制的混凝土和易性不好。和易性不好會影響混凝土很多性能,首先是泵送及施工操作性不好,混凝土密實程度不高,同時影響混凝土的抗壓、抗滲等強度及耐久性。當對混凝土耐久性有設計要求時,應采用MB值小于1.4的人工砂,且應進行相關耐久性試驗驗證。[3]
          3)使用符合要求的人工砂比天然河砂(天然河砂含石率不好控制)顆粒級配更穩定,混凝土生產中砂率更易控制。采用品質穩定的人工砂非常適合摻用聚羧酸減水劑配制高性能混凝土。
          4)人工砂中石粉含量15%以下,亞甲藍試驗MB值合格,數值偏低,其對混凝土用水量及強度影響不大。石粉對混凝土性能的影響不同于泥粉,原因是:①石粉顆粒具有一定活性,對混凝土強度有貢獻;②石粉顆粒通常不具有濕脹干縮性能。且石粉填充了細骨料之間的空隙,混凝土更密實,因此潔凈的石粉對混凝土強度及各項性能是有益的。
          5)人工砂屬多棱角顆粒,與膠凝材料及粗骨料間機械嚙合力強,比表面大,特別有利于混合材的大量摻加。使用人工砂配制的混凝土可顯著提高混凝土的抗壓、抗折、抗滲強度。
          6)使用人工砂生產的混凝土,在混凝土澆筑后只要嚴格按照規范要求,采取及時、有效的保濕養護,保證混凝土早期不失水,可避免混凝土出現早期塑性收縮裂縫。如果做不到這一點,即使使用河砂也不可避免要出現裂縫。如現澆板工程施工時,只要采取在混凝土澆筑抹面完成的同時,隨即覆蓋一層塑料薄膜保濕養護,嚴禁過早上人及上荷載,即可有效解決現澆板裂縫問題。
          參考文獻
          〔1〕中國建筑科學研究院. JGJ52-2006 普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法、標準 [S].北京:中國建筑工業出版社,2006.
          〔2〕中國建筑科學研究院. JGJ/T318-2014 石灰石粉在混凝土中應用技術規程 [S].北京:中國建筑工業出版社,2014.
          〔3〕重慶大學. JGJ/T241-2011人工砂混凝土應用技術規程 [S].北京:中國建筑工業出版社,2011.
          作者簡介:張波(1967—),男,高級工程師,總工程師。
          通信地址:山東省淄博市周村區南郊鎮李家工業園。
          郵政編碼:255000,辦公電話:0533-7980778。

        • 上一篇:影響混凝土質量的原因分析與控制措施
          下一篇:2017年10月榮獲“2015-2016年度中國混凝土行業綠色生產示范企業”

        周村分公司電話:0533-7980777  張店分公司電話:0533-7862999  淄川分公司電話:0533-5618066

        版權所有:淄博莊園混凝土有限公司  Copyright © 2015 www.www.badalengineering.com All rights Reserved。

        日本一本道在线专区观看