机制砂配制自密实混凝土

混凝土目前一直是人类最大宗的建筑结构材料.砂作为混凝土的主要原材料之一,包括天然砂和机制砂两大类.受自然资源的限制,以河砂为主的天然砂越来越无法满足日益增长的混凝土用量需求,尤其是在我国的西南地区;另外因过量地开采天然砂源,对自然环境所造成的压力也日益增加,因此使用机制砂替代河砂在国内外已成为混凝土行业可持续发展的一种趋势.

自密实混凝土因具有十分良好的工作性、力学性能与耐久性,而被广泛应用于各类混凝土工程中.自密实混凝土的原材料、组成与配合比设计、质量控制、性能试验方法等与普通混凝土不同,具有新的特点和要求.在自密实混凝土中集料体积分数占60%左右,因此其对自密实混凝土的各项性能起着重要的作用.与天然集料河砂相比,机制砂颗粒往往级配不良、颗粒粗糙、多棱角、表面积大、石粉含量高等.粉煤灰、矿渣粉、硅灰等矿物掺和料已成为配制高性能混凝土不可或缺的组分.根据矿物掺和料与机制砂的材料特性,研究大掺量矿物掺和料机制砂自密实混凝土的配制技术,具有重要的实际指导意义.

混凝土拌和物性能采用坍落度、坍落扩展度和倒坍落度筒流出时间(DTISC)这3个指标进行综合评价.一般,根据工程现场的需求,自密实混凝土拌和物工作性的基本要求是:初始坍落度大于22 cm、坍落扩展度大于55 cm、倒坍落度筒流出时间为5～15 s.

坍落度测试参照GB/T 50080—2000《普通混凝土拌和物性能试验方法标准》进行.在进行坍落度测试试验时,同时测定混凝土拌和物在水平面上两垂直方向的扩展值,其平均值即为坍落扩展度.倒坍落度筒流动时间即为混凝土拌和物从倒置的坍落度筒中流空的时间.

称量所需的砂、石、水泥和掺和料,干搅0.5 min,然后边搅拌边加入一半用水量与减水剂.再搅拌2 min,加入另一半用水量,或调整用水量达到所需的坍落度.继续搅拌3 min,然后出料并装模成型10 cm×10 cm×10 cm立方体试件.试件标准养护1 d后拆模,再在温度(20±3)°C、相对湿度不小于90%的养护室中养护至规定龄期.按GBJ 82—85《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》测试混凝土抗压强度.

SG1和SG2的各项指标均达不到自密实混凝土的工作性要求;掺大量矿物掺和料的SG3和SG4的坍落扩展度也达不到要求.也就是说,采用河砂自密实混凝土配合比配制的机制砂混凝土拌和物的粘聚性差,易阻塞,不能满足自密实混凝土工作性的要求.因此,应根据机制砂的特性,调整、优化机制砂混凝土的配合比参数,从而配制出符合工作性要求的机制砂自密实混凝土.

在