机制砂混凝土质量管控要点.docx
机制砂混凝土质量管控要点1机制砂母岩岩性对机制砂混凝土性能的影响机制砂母岩岩石种类繁多，其性质对混凝土的性能产生直接影响，国内外学者专家也进行了大量的试验研究，主要在母岩为石灰岩、玄武岩、片麻岩的机制砂。周鸿煜等研究了石灰岩、玄武岩、片麻岩和河砂对C30、C35、C80三种强度等级混凝土的性能影响，结果表明石灰岩机制砂的拌合物性能和力学性能最优。赵社民采用母岩岩性为石灰岩、玄武岩、片麻岩的机制砂配制C20、C30、C503种强度的混凝土进行研究，发现不同母岩配制的混凝土对不同强度等级的混凝土和易性、强度和抗冻性影响并不显著。宋少民等对安山岩、花岗岩、凝灰岩、石灰岩、石英岩、片麻岩对应的机制砂及机制砂混凝土进行研究，发现花岗岩、凝灰岩和片麻岩机制砂对胶砂和混凝土的和易性影响较大，与减水剂适应性较差，不同岩性机制砂的表面组构、石粉吸附性和化学组成对胶砂和混凝土的强度影响不显著。唐凯靖等研究了玄武岩机制砂、河砂、石英机制砂，发现不同岩性机制砂对C50混凝土的工作性能影响明显，形貌和级配差异是导致工作性能下降的原因。Donza等对比研究了石灰岩、花岗岩、白云岩机制砂和天然砂混凝土的和易性，发现机制砂母岩的化学矿物成分、岩石类型、容重以及岩石内部结构等是影响了机制砂的性能的主要因素。因此机制砂在实际工程应用时，需提前针对不同岩性机制砂混凝土进行试验，以确保混凝土性能的稳定性和可靠性。2石粉对机制砂混凝土性能的影响机制砂中粒径小于0.075mm的颗粒称为石粉，石粉的物理化学性质和母岩一致，大量专家学者开展了石粉的含量对机制砂混凝土的各项性能影响研究。2.1 石粉含量对机制砂混凝土工作性能的影响混凝土拌合物除了满足设计强度外，还应具有良好的和易性和流动性。薛元等采用石灰石机制砂配制C50高性能混凝土,发现随着石粉含量的增加，混凝土的坍落度、流动性都呈现先增后减的趋势，并得出石粉含量在8%16%,混凝土和易性最优的结论。武军宝对比研究了玄武岩和石灰岩石粉含量对混凝土工作性能的影响，石粉含量在10%时，混凝土流动性最好，离析泌水情况良好，而玄武岩石粉不利于混凝土拌合物的流动性但能显著改善混凝土拌合物的离析泌水情况。范德科等指出C30机制砂混凝土石粉含量在9%12%时混凝土的保水性、粘聚性最佳。肖裴等经过对比分析发现超磨细石粉可明显改善混凝土的流动性。陈剑雄、崔洪涛等以石灰石粉为材料研究发现适当掺入石粉可减少混凝土拌合物坍落度损失。综上所述，目前专家学者对石灰石粉、混凝土的工作性能研究的较多，且石灰石粉掺量在某一个区间，混凝土拌合物具有最佳的工作性能，但石粉掺量最佳区间仍没有统一,可能和不同强度的混凝土有一定关联。2.2 石粉含量对机制砂混凝土力学性能的影响强度是混凝土力学性能最主要的指标，强度的高低直接关乎结构的承载能力和安全性。王雨利等以中低强度等级的混凝土为研究对象，发现石粉含量为10%、水粉比为04时，混凝土的抗压强度最优。曹盛明等指出中低强度机制砂混凝土中掺入8%的石粉,其抗压强度最大。陈剑雄等分析指出石灰石粉掺量为10%可显著提高混凝土的早期抗压强度，掺量超过10%时，反而不利于混凝土强度发展并且发现石粉掺量低于30%,石粉对混凝土抗折强度有利。王建国等采用石粉代替等质量玄武岩机制砂配置的混凝土在水胶比不变的情况下，石粉质量分数为5%7%的混凝土力学性能指标最佳。颜从进对不同强度的机制砂混凝土进行研究，当石粉含量在20%以下时，C30混凝土抗压强度随石粉含量的增加而提高，C40和C60混凝土对应的最佳石粉含量分别为10%和8%o蔡基伟研究表明机制砂混凝土轴心抗压强度和劈裂抗拉强度高于天然砂混凝土，且随着石粉含量增加而增大，抗压弹性模量受石粉含量影响较小，石粉含量为10%15%时，中低强度机制砂混凝土抗压和抗折强度最高，而高强度混凝土强度随着石粉含量增加表现为先增后减。李鸿芳等通过研究石灰石粉高强高性能混凝土，发现混凝土石粉掺量20%是石粉对混凝土有利的临界值。宁成晋分析C60机制砂混凝土的关键技术，指出石粉含量为7%时，可掺入矿粉和粉煤灰配置高性能的混凝土，而石粉超过10.4%,则其强度和工作性均不佳。以上研究表明，石粉掺量在10%左右，混凝土强度的力学性能指标较优良，超过了建筑用砂规范中规定的石粉掺量不超过5%的限值，因此随着研究的深入，实际机制砂混凝土石粉掺量可根据实际情况进行调整。2.3 石粉含量对机制砂混凝土耐久性的影响混凝土耐久性主要有抗渗性、抗冻性及抗侵蚀性这3个指标来体现，不少学者对其进行了研究。王稷良等研究指出当石粉含量大于5%时低强度混凝土抗渗性随着石粉含量增加而提高，抗冻性随着石粉含量增加而降低，然而对高强度混凝土抗冻性与抗渗性受石粉含量不明显。李婷婷等试验研究得出低混凝土在石粉掺量为10%15%时，机制砂混凝土抗渗性能最好。王雨利等试验表明石粉含量为5%10%时石灰岩机制砂混凝土抗冻性最好。武军宝对比玄武岩和石灰岩石粉对机制砂混凝土抗冻性能的分析，石灰岩石粉对混凝土的抗冻性是先增后减的趋势，石粉最佳含量为10%,而玄武岩石粉对混凝土的抗冻性不利，不适用在抗冻性要求较高的混凝土中。蔡基伟指出高强混凝土由于其自身的密实性石粉含量对其抗冻性影响不明显。宁成晋针对C60机制砂混凝土进行分析得出机制砂长期强度优于河砂混凝土。柴松华对C40机制砂混凝土进行高温损伤研究混凝土在经受300400。C的高温作用后期强度降低较小。胡蝶通过试验和模拟相结合的办法对不同石粉含量的混凝土进行分析，石粉含量在010%,混凝土试块抗氯离子侵蚀能力逐步增强，随着石粉增加，低强度混凝土的抗氯离子性能优于高强度的混凝土。从以上研究结果可知，当石粉在一定含量内，低强度的机制砂混凝土的抗冻性、抗氯离子侵蚀能力以及抗渗性均有所增强，而高强度混凝土却表现不显著。3机制砂级配对机制砂混凝土性能的影响由于机制砂是人为制作加工而成，其表面粗糙多棱角，外貌不规则，所需更多的胶浆来包裹，级配不良的机制砂会降低其工作性能，因此对机制砂级配研究十分有必要。张树理等分析出降低粗骨料堆积孔隙率可提高机制砂混凝土抗压强度并改善砂混凝土的坍落度。芮捷等24指出机制砂级配曲线位于：II区中值和上限之间，细度模数为3.0时，可配制出抗压性、抗渗性及工作性能均较好的机制砂高强混凝土。蒋飞等表示机制砂级混凝土优质级配曲线分布在：II区砂中值和上限之间的范围内。艾志勇等以C50机制砂混凝土为载体，研究表明不通过区段筛分粒级影响着混凝土不同的性能，1184.75mm、0.31.18mm、0.0750.3mm各档粒级组分含量比为7:10:3配制的混凝土性能良好。王恒表示机制砂颗粒级配处于:口区中值时，配制的C80混凝土抗压强度和抗拉强度最好，并得出机制砂最优的筛孔量占比分别为4.89%、12.24%x29.37%、54.33%、79.3%、93%.艾长发等以二区砂级配为基准，分两组进行试验，发现将4.75mm、2.36mm、1.18mm机制砂颗粒筛档比分率按2:3:1进行配置，便可有效提高混凝土整体性能。通过以上分析可知，机制砂级配处在口区中值和上限之间时配置出来的机制砂混凝土具有良好的整体性能。
