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石料制砂机
配合比参数对全机制砂混凝土性能的影响
发布日期：[2012-07-24] 点击次数：[]
目前，我国多数地区在生产混凝土时仍以天然砂作为主要的细骨料，而天然砂是一种地方性资源，短期内不可再生，也不利于长距离运输。随着我国基础设施建设的日益发展，不少地区天然砂资源逐渐短缺，甚至出现无砂可用的状况，混凝土用砂供需矛盾尤为突出。重庆地区缺乏天然中砂资源，随着三峡水库的蓄水，长江特细砂质量越来越差，且逐渐短缺、价格上涨，同时出于环境保护的需要，应用机制砂完全替代天然砂生产混凝土已势在必行。本文通过试验研究配合比设计参数对全机制砂混凝土性能的影响，并找出各参数的适宜取值，为全机制砂混凝土的配制提供试验依据。
1)水泥。拉法基P．042．5R水泥，重庆拉法基水泥有限公司生产。2)骨料。细骨料采用机制砂，重庆美心砂石公司生产。粗骨料采用石灰石碎石，重庆中梁山产，分为5 inrn～10 iTlIn和10 mm-20 FnFn两个粒级，二者按照3：7的比例搭配使用。3)矿物掺合料。粉煤灰采用Ⅱ级粉煤灰，重庆珞璜电厂生产。4)混凝土外加剂。GRP一500型泵送剂，重庆市建研科技有限责任公司生产。5)拌合水。普通自来水。
1)机制砂试验方法。机制砂的筛分试验与细度模数、石粉含量测定按GB／T 14684—2001建筑用砂规定方法进行。
2)混凝土试验方法。a．混凝土拌合物性能试验。混凝土工作性测试指标包括坍落度、扩展度以及和易性等，试验按照GB／T50080—2002普通混凝土拌合物试验方法标准规定进行。b．混凝概我土立方体抗压强度试验方法。混凝土立方体抗压强度按照GB／T50081—2002普通混凝土力学性能试验方法标准规定进行。
3)试验方案设计。本试验所采用的混凝土配合比参照JGJ55—2000普通混凝土配合比设计规程进行设计，研究某个配合比参数对全机制砂混凝土性能的影响时，固定其他参数。
水灰比
早在1918年，DuffAbrams就阐明了混凝土强度的水灰比定律，对于给定的材料，混凝土的强度与胶水比成正比关系。试验比较了不同水灰比的天然中砂混凝土和机制砂混凝土的抗压强度，得出：对于天然砂混凝土，抗压强度随着水灰比的减小而增加，相关性较好，满足水灰比定则。对机制砂混凝土，也表现出与天然砂混凝土相同的规律，只是在同水灰比的情况下，机制砂混凝土的强度稍稍高于天然砂}昆凝土，造成这种现象的原因有四个方面：1)机制砂的主要成分是碳酸钙，处于高浓度氢氧化钙中，其表面会发生微弱化学反应，而天然砂成分中二氧化硅含量高，不能发生类似反应；2)机制砂不仅质地坚硬、有新鲜界面、表面能高，且表面粗糙、棱角多，这均有助于提高界面的粘结；3)机制砂中的石粉在水泥水化中起到了晶核的作用，诱导水泥的水化产物析晶，加速水泥水化并参与水泥的水化反应，生成水化碳铝酸钙，并阻止钙矾石向单硫型水化硫铝酸钙转化；4)机制砂中石粉的颗粒粒径小，在混凝土中发挥与粉煤灰类似的“形态效应”，填充混凝土中的孔隙，使混凝土变得更密实而提高强度。
砂率
在本试验中，可以看出砂率在37％-43％之间工作性较好。通过与中砂对比，在同砂率下，天然中砂混凝土的坍落度高于机制砂，且粘性较低，易于泵送，这主要是由于河砂的粒形较圆，且级配较为合理造成的。随着机制砂砂率的增大，7 d抗压强度基本保持在30 MPa左右，28 d强度保持在37．0 MPa左右，说明水灰比一定的情况下，砂率对机制砂混凝土的强度影响不大。
级配与细度模数
试验对比了同一砂场生产的两种机制砂，分别为x样品和Y样品，其中X样品的细度模数为2．8，属中砂，Y样品的细度模数为3．8，属粗砂。试验表明，机制砂通过降低细度模数可以改善其级配，而且达到中砂范畴的机制砂的级配接近级配2区的要求。此外，对比两种砂拌制的混凝土，可以发现，在同水灰比的条件下，细度模数和级配对混凝土的强度影响不大，但对混凝土的坍落度
1)水泥。拉法基P．042．5R水泥，重庆拉法基水泥有限公司生产。2)骨料。细骨料采用机制砂，重庆美心砂石公司生产。粗骨料采用石灰石碎石，重庆中梁山产，分为5 inrn～10 iTlIn和10 mm-20 FnFn两个粒级，二者按照3：7的比例搭配使用。3)矿物掺合料。粉煤灰采用Ⅱ级粉煤灰，重庆珞璜电厂生产。4)混凝土外加剂。GRP一500型泵送剂，重庆市建研科技有限责任公司生产。5)拌合水。普通自来水。
1)机制砂试验方法。机制砂的筛分试验与细度模数、石粉含量测定按GB／T 14684—2001建筑用砂规定方法进行。
2)混凝土试验方法。a．混凝土拌合物性能试验。混凝土工作性测试指标包括坍落度、扩展度以及和易性等，试验按照GB／T50080—2002普通混凝土拌合物试验方法标准规定进行。b．混凝概我土立方体抗压强度试验方法。混凝土立方体抗压强度按照GB／T50081—2002普通混凝土力学性能试验方法标准规定进行。
3)试验方案设计。本试验所采用的混凝土配合比参照JGJ55—2000普通混凝土配合比设计规程进行设计，研究某个配合比参数对全机制砂混凝土性能的影响时，固定其他参数。
水灰比
早在1918年，DuffAbrams就阐明了混凝土强度的水灰比定律，对于给定的材料，混凝土的强度与胶水比成正比关系。试验比较了不同水灰比的天然中砂混凝土和机制砂混凝土的抗压强度，得出：对于天然砂混凝土，抗压强度随着水灰比的减小而增加，相关性较好，满足水灰比定则。对机制砂混凝土，也表现出与天然砂混凝土相同的规律，只是在同水灰比的情况下，机制砂混凝土的强度稍稍高于天然砂}昆凝土，造成这种现象的原因有四个方面：1)机制砂的主要成分是碳酸钙，处于高浓度氢氧化钙中，其表面会发生微弱化学反应，而天然砂成分中二氧化硅含量高，不能发生类似反应；2)机制砂不仅质地坚硬、有新鲜界面、表面能高，且表面粗糙、棱角多，这均有助于提高界面的粘结；3)机制砂中的石粉在水泥水化中起到了晶核的作用，诱导水泥的水化产物析晶，加速水泥水化并参与水泥的水化反应，生成水化碳铝酸钙，并阻止钙矾石向单硫型水化硫铝酸钙转化；4)机制砂中石粉的颗粒粒径小，在混凝土中发挥与粉煤灰类似的“形态效应”，填充混凝土中的孔隙，使混凝土变得更密实而提高强度。
砂率
在本试验中，可以看出砂率在37％-43％之间工作性较好。通过与中砂对比，在同砂率下，天然中砂混凝土的坍落度高于机制砂，且粘性较低，易于泵送，这主要是由于河砂的粒形较圆，且级配较为合理造成的。随着机制砂砂率的增大，7 d抗压强度基本保持在30 MPa左右，28 d强度保持在37．0 MPa左右，说明水灰比一定的情况下，砂率对机制砂混凝土的强度影响不大。
级配与细度模数
试验对比了同一砂场生产的两种机制砂，分别为x样品和Y样品，其中X样品的细度模数为2．8，属中砂，Y样品的细度模数为3．8，属粗砂。试验表明，机制砂通过降低细度模数可以改善其级配，而且达到中砂范畴的机制砂的级配接近级配2区的要求。此外，对比两种砂拌制的混凝土，可以发现，在同水灰比的条件下，细度模数和级配对混凝土的强度影响不大，但对混凝土的坍落度
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