機制砂屬于人工砂的一種,是由機械破碎、篩分制成的,粒徑小于4.75 mm的巖石顆粒,一般含有10%一15%左右的石粉(粒徑小于7 5 lam的巖石顆粒),級配中大于2.36 mm和小于0.15 mm的顆粒偏多,細度模數普遍在3.03.7內,粒形多呈三角體或方矩體,表面粗糙。石粉含量是機制砂中重要指標之一,但不同母巖的石粉其活性差異較大,國內科研人員雖就石粉含量對機制砂混凝土性能的影響進行了大量研究,但仍存在較大的爭議。本文正是基于這種情況下從混凝土工作性、強度、干縮性能三方面來闡述石粉含量對中等強度機制砂混凝土的性能影響,更好的為工程建設服務。
水泥:試驗采用沿線騰輝地維水泥有限公司生產的PO . 32. 5R級水泥。碎石:采用粒徑為5一31.5mm的連續級配的碎石,壓碎值為8.600,針片狀顆粒含量6.400,表觀密度2715kg/m3。機制砂:由重慶后功機制砂場生產,采用原狀砂通過75 lam篩洗去石粉烘干而得水洗砂,再用原狀砂與水洗砂、或石粉按各種比例混合配制得不同石粉含量的試驗用機制砂,細度模數為3. 5,壓碎值為9.600,表觀密度2 650 kg/m 3其級配屬于工類。石粉系該機制砂生產過程中風選而得,其母巖與機制砂相同。
針對機制砂混凝土配合比中石粉含量選擇的問題,對于強度等級等于或小于C 30混凝土的機制砂,國家標準規定其石粉含量不宜超過700,但可根據使用地區和用途,在試驗驗證的基礎上,允許供需雙方協商確定機制砂中的石粉含量。有研究進一步認為:機制砂中適宜的石粉(此處指0.08 mm以下顆粒)含量在6%-12%左右,其配制的混凝土和易性和強度等性能在此范圍內為更佳。結合該路段的情況,我們選擇了4, 6, 8, 10, 12, 14(%)六種石粉含量進行配合比試驗,來研究石粉含量對機制砂混凝土工作性、抗壓強度、干縮性能的影響,從而得到更佳的石粉含量。
采用地維P0. 32. 5R水泥和固定的配合比(mc :ms :mg :mw =428 :670 :1 131 :185)在不同的石粉含量的情況下來配制C 30機制砂混凝土。
在混凝土配合比不變的情況下,隨著機制砂中石粉含量的增大,混凝土的粘聚性由差變好,離析和泌水情況也同樣如此。這是由于機制砂中的石粉增加了混凝土中粉體材料比例,保水性增強,泌水情況得到改善。
機制砂與天然河砂相比,由于顆粒多棱角、表面粗糙,且有一定數量的石粉,一般認為機制砂混凝土坍落度較小,但我們從圖1可以看出,當石粉含量小于10%時,混凝土坍落度在7一9 cm之間,超過6%后,混凝土坍落度隨著石粉含量的增加而減小,如當石粉含量為12%時,坍落度為4. 8 cm。這是因為石粉增加了水泥漿體含量而提高混凝土的流動性,石粉還起到微滾珠作用,減少砂與砂之間磨擦而改善混凝土的和易性。當石粉含量適量時坍落度并不減小,然而隨著石粉的增多,需水量增加,在用水量保持不變的情況下,導致拌和物過粘、過稠,坍落度減小。
隨著石粉含量的增大,7 d, 28 d, 90 d的強度都是隨著石粉含量的增大,抗壓強度是先增大后減小,這與李興貴等的研究相似:當石粉含量(指0.16 mm以下的細粉)增大到21%以上時,由于石粉含量太高,顆粒級配不合理,使混凝土密實性降低,和易性變差;粗顆粒偏少,減弱了骨架作用;非活性石粉不具有水化及膠結作用,在水泥含量不變時,過多的石粉使水泥漿強度降低,并使混凝土強度減小。當石粉含量在800時,混凝土的強度基本處在更大位置,從混凝土抗壓強度的發展趨勢來看,從7d到28 d更大增幅11. 3 M Pa,更小8.4M Pa,增加值相差不大,從28 d到90 d也同樣如此。從混凝土抗壓強度的都是值來看,這六種石粉含量的混凝土28 d強度均能很好的滿足要求。
混凝土在承受荷載后或在使用環境中,會產生復雜的變形,并且往往會引起混凝土的開裂以致破壞。在所有的變形中,混凝土的干縮變形有著極為重要的