混凝土第一视频网:高石粉含量机制砂在商品混凝土中的应用

帅气

2022-04-20 05:51:12

［摘要］机制砂在商品混凝土中的应用越来越广泛，本文主要针对传统洗砂工艺生产的机制砂产生大量废弃石粉造成环境污染，改进生产工艺采用干法湿喷新工艺，提高机制砂中石粉含量，避免废弃石粉污染，从而起到节能减排的效果；同时可以提高中低强度等级混凝土强度，改善混凝土的和易性。

0前言

目前我国大部分地区均采用机制砂配制混凝土，这样就大大减少了天然砂的用量，但传统的湿法洗砂工艺又排出了大量的石粉浆，造成了严重的环境污染。通过改进生产工艺，采用干法湿喷的工艺，既解决了废弃石粉的环境污染，又提高了机制砂的产出率，同时通过使用高石粉含量机制砂，改善商品混凝土的和易性，其经济和社会效益良好。

高石粉含量机制砂与普通机制砂的不同之处，主要是机制砂中石粉平均粒径在48μm左右，且正态分布比较好，石粉自身的级配也很好。当石粉应用于商品混凝土时，与胶凝材料形成更好的级配。从而形成了“填充效应”有效地提高混凝土的塑性，改善混凝土的和易性，提高了泵送混凝土的工作性能，有效地提高中低等级混凝土的强度。

1工艺

湿法洗砂工艺是指碎石或卵石经冲击式破碎机或锤式破碎机破碎后经4.75mm 振动筛后再经洗砂机水洗成砂的生产工艺。

干法湿喷工艺是指碎石或卵石在经冲击式破碎机或锤式破碎机后再经4.75mm 振动筛，筛后成砂不经水淘而在皮带出砂口加喷头进行水喷湿的生产工艺。

2高石粉含量机制砂的研究

2.1　试验用原材料

我们选取了性能较好，品质稳定的“中晶”牌P.O32.5型普通硅酸盐水泥，焦作电厂Ⅱ级粉煤灰，一帆石料厂5～25mm碎石、郑州浩源FDN-2缓凝高效减水剂，砂为焦作一建砂厂生产的高石粉含量机制砂和水洗砂。几种主要原材料的品质指标如下。

（1）中晶牌P.O32.5水泥，见表 1。

表 1　水泥物理性能检测表

比表面积(m2/kg)	凝结时间(min)	标准稠度用水量(%)	安定性	抗压强度(MPa)	抗折强度(MPa)
初凝	终凝	3d	28d	3d	28d
336	175	238	28.2	合格	19.6	40.8	4.0	7.8

（2）焦作电厂Ⅱ级粉煤灰，见表2。

表2　粉煤灰物理性能检测表 %

检测指标	细度	需水量比	烧失量	SO3
检测值	16.2	103	5.8	1.3

（3）粗骨料，见表 3。

表 3　5～25mm 碎石性能检测表

方孔筛(mm)	31.5	26.5	19.0	16.0	9.50	4.75	2.36
累计筛余(%)	0	4	-	52	-	95	100
表观密度(kg/m3 )	堆积密度(kg/m3 )	含泥量(%)	泥块含量(%)	压碎指标(%)	针片状颗粒含量(%)
2640	1480	0.3	0.1	9.2	8.2

（4）高石粉含量机制砂（Sg），见表 4。

表 4　砂物理性能检测表（Sg）

方孔筛(mm)	9.50	4.75	2.36	1.18	0.60	0.30	0.15	<0.15
累计筛余(%)	0	1	24	45	67	79	86	100
细度模数	表观密度(kg/m3)	堆积密度(kg/m3)	石粉含量(%)	泥块含量(%)	亚甲兰值
3.0	2690	1630	9.2	0.1	1.0

（5）湿法机制砂〈Ss〉，见表 5。

表 5　砂物理性能检测表（Ss）

方孔筛(mm)	9.50	4.75	2.36	1.18	0.60	0.30	0.15	<0.15
累计筛余(%)	0	1	21	40	67	84	94	100
细度模数	表观密度(kg/m3)	堆积密度(kg/m3)	石粉含量(%)	泥块含量(%)	亚甲兰值
3.0	2670	1620	2.5	0.1	0.8

（6）外加剂（FDN-2），见表 6。

表 6　外加剂的性能检测表

检测指标	减水率(%)	泌水率比(%)	含气量(%)	Cl-含量(%)	pH值	初、终凝结时间之差(min)	抗压强度比(%)
3d	7d	28d
检测值	19.1	83.6	2.9	0.10	10.8	250	155	148	140

2.2　试验配合比

为做对比共设计A、B、C三组配合比，编号为A1、B1、C1的配合比使用的是传统工艺生产的湿法机制砂（Ss）；编号为A2 、B2、C2的配合比使用的是干法湿喷工艺生产的高石粉含量机制砂（Sg ）。配合比见表 7。

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表 7　试验混凝土配合比 kg/m3

配合比编号	水泥	水	粉煤灰	砂	碎石	外加剂	水胶比	砂率（%）	外加剂（%）
A1	370	180	92	718	1033	7.9	0.39	38	1.7
A2	370	180	92	718	1033	8.3	0.39	38	1.8
B1	346	180	86	766	1015	6.9	0.42	41	1.6
B2	346	180	86	766	1015	7.3	0.42	41	1.7
C1	325	180	81	814	994	6.1	0.43	44	1.5
C2	325	180	81	814	994	6.5	0.43	44	1.6

2.3　试验内容及结果

根据以上配合比，我们进行了强度和工作性能的试验，试验结果汇总见表 8。

表 8　强度、工作性能试验结果汇总

配比编号	坍落度（mm）	扩展度（mm）	和易性	抗压强度 (MPa)
	7d	28d
A1	210	200	520×525	良	35.8	45.6
A2	220	210	550×540	良好、松软	38.2	49.9
B1	215	205	530×525	良	31.8	40.4
B2	220	210	550×545	良好、松软	33.5	43.9
C1	195	190	520×515	一般	26.4	36.2
C2	205	195	540×535	良好、松软	28.6	39.8