高强机制砂混凝土的配制及性能影响研究

高强机制砂混凝土的配制及性能影响研究

马兆明 ,赵冰

淄博春旭建筑工程有限公司  淄博百通混凝土有限公司

摘要：为了分析机制砂配制高强混凝土的整体性能，对其整体进行实验。经过实验数据分析可以得知，目前在常规使用中，机制砂整体较粗，级配超出2区上限。在实验中，将机制砂进行分散，将其设定为1~7个相关等级，并利用其单因素分析法，研究机制砂对高标号混凝土的整体性影响。经实验结果表明，在实验过程中，机制砂整体的配曲线介于2区以及其终值上限。且整体的细度模型为3.0左右时，混凝土抗压强度极高。而细度模数不小于1.86情况下，其整体的机制砂沙度越细，表明混凝土抗渗性能越足。

关键词：机制砂；配置；混凝土；研究分析

引言

关于机制砂级配对高强度混凝土性能的影响，我国目前相关文献较少。通过配置，不同强度的混凝土，并将混凝土内进行物料搅拌，完成工作实验，可以配备机制砂的全集配置标准。目前，我国在机制砂配置标准中，就混凝土的整体工作性能出发，将1~2区进行混合。经混合后，得知细节料配，显著影响混凝土的整体工作性能。在对混凝土进行设计配合时。其需要注重细节料的整体细度模数。如沙配越细，则表明混凝土工作性颗粒越多，通常为0.3mm~0.15mm。在对混凝土进行释放中，如抹面以及搅拌中，需要控制其泌水性。因此，将其系列进行配比时，需要保证混凝土整体具有明显的粘性以及塑性。如通过0.3mm时，需要达至15%；而通过0.15mm时，需要达至3%。且对于高强度混凝土而言，其胶凝材料用量极大，拌合物中需要保持足够粘度的细粉料。

目前，我国关于机制砂在混凝土中的应用研究，在对机制砂处理中，其石粉含量对混凝土工作性能的影响较大。可以得知在减水技术以及粉煤灰等物料配比中，混凝土的整体配重保持在合理范围内。其配置出的高标号混凝土工作性能、力学性能等均满足使用要求，且具备极佳的耐久性。但目前在使用中，机制砂的应用仍体现于其中低标号混凝土中，在高标号混凝土中整体使用较少，且多与天然砂混合进行使用。因此，为了提高机制砂在混凝土中的应用，必须通过相关的实验，取得机制砂的整体使用数据。使机制砂表现出较高的混凝土配置性能，得到良好应用。

1.试验方法以及相关材料分析

1.1试验方法

在实验过程中，采用单因素分析方法，将机制砂整体进行分筛后完成重新组合。在组合中，进行机制砂细至粗7组配置。在实验中，石粉含量为0.075mm，以X2、X4、X6等进行标记。对于原始机制砂、天然砂等，以7组配置砂料为基础，对混凝土完成工作性能以及抗渗性能的实验。

1.2试验材料

为了确保实验的整体可行性以及实验数据的精准，先准备以下水泥材料。

实验用水泥，其初凝时间为140min，终凝时间保持270min，水泥整体稳定性为1.5mm；实验用粉煤灰，细度为17.8%，其整体的需水比为98%，烧失量保持在4.8%；实验用粗集料，整体保持为5mm~25mm，通过连续配置碎石，可以得知其表观密度为2720kg/m3，压碎值保持在14.3%；实验用天然砂，细度模数为2.8，天然砂的整体含泥量为2.2%；实验用机制砂，石粉含量为14.3%，压碎值为13%。

2.实验结果以及其工作性能

2.1混凝土整体工作性能分析

在混凝土塌落度实验测试中，可以得知在实验进行时，其天然砂配置的混凝土塌落度较高。与天然砂整体的配置相近中的X4组，使砂混凝土塌落度低5%。根据混凝土实验结果分析，天然砂表面圆滑且相关的菱角较少。而在机制砂中，为了增加其材料之间的摩擦，机制砂多为粗糙且有菱角结构。在机制砂配比中，处于2区中直以及下线时，混凝土工作性能极好，0.3mm通过率低于20%时，混凝土坍落度显著降低。通过实验数据，则表明与高性能天然砂混凝土具有明显不同机制。砂棱角以及其表面组织在混凝土工作中，需要保持足够的细粉量，以实现混凝土良好的工作性能[1-2]。

2.2混凝土力学性能

在混凝土力学性能分析中，可以得知在不同的级配条件下，混凝土自身的强度在不同情况下有显著区别。例如在实验中，混凝土7d时，整体的差异为1.5%；在28d时，整体的差异为1.7%。对机制砂分析，机制砂由粗至细，且随出颗粒含量的增加，混凝土抗压强度为增大后减小。其级配曲线位于2区中值和上限其细度模数在2.9~3.2间时，整体的抗压强度较高。机制砂2.36mm经分筛后，其整体的筛余率接近20%，0.3mm机制砂经过分筛后，其筛余率接近15%。因此，通过粗颗粒以及粗集料进行分析，二者形成骨架结构。在配方时，接近机制砂配制的混凝土有天然砂机配混凝土的抗压强度高0.17%。对此类数据进行分析，可以得知机制砂较强的菱角性增加了混合材料的整体嵌挤力，因此机制砂表面由于其粗糙结构，额外增加了界面连接力，提升了混凝土的各方面性能[3-4]。

2.3混凝土抗渗性能分析

在实验过程中，根据整体的实验结果，可以得知其混凝土抗渗性能、凝胶材料用量等整体较足，其水胶比例较低。因此，混凝土结构整体密实，连接毛细孔较小。经配比后的混凝土，其通电量较低，抗渗性极好。在不同机制砂配置混凝土的电通量测试中，随着其机制砂由粗至细，粗级粗粒含量较小，细小颗粒含量增加。根据混凝土自身结构分析，混凝土电通量逐渐减少，则其抗渗能力增加。在7级机制砂配制过程中，X1组，整体的细度模数照比其余6组，整体最小，为1.86。而与天然砂等级配相近的，则为X4组，其机制砂混凝土抗渗性极佳。

3.讨论

在实验中，将机制砂进行分散，将其设定为1~7个相关等级，并利用其单因素分析法，研究机制砂对高标号混凝土的整体性影响。经实验结果表明，在实验过程中，机制砂整体的配曲线介于2区以及其终值上限。且整体的细度模型为3.0左右时，混凝土抗压强度极高。而细度模数不小于1.86情况下，其整体的机制砂沙度越细，表明混凝土抗渗性能越足。

目前，在讨论中，关于分析机制砂配制高强混凝土的整体性能，整体主要关于以下5点。

其一，机制砂在配置中，对混凝土的整体使用性能，例如对混凝土的工作性能、力学性能等均具有不同程度的影响。且机制砂配制等级的整体比重，对混凝土的整体耐久性有直接关联；

其二，机制砂级配曲线位于2区中值以及其整体下限间，机制砂通过0.3mm筛细料的整体分析，可以得知混凝土坍落度较大，且工作性能极强。配备天然砂与机制砂，整体的混凝土坍落度明显高于机制砂；

其三，在机制砂级配曲线中，其整体位于2区中值和上限间。因此，系统模数保持在3.0左右，混凝土抗压强度较高。在同级配机制砂和天然砂相比中，其机制砂配制的混凝土抗压强度与天然砂相比，机制砂配制混凝土抗压强度保持在1.7%；

其四，细度模数不小于1.86的情况下，机制砂的整体配置越细，表明混凝土抗氯离子抗渗透能力较强，抗渗性能较好；

其五，在各种级配下，机制砂混凝土抗压强度均高于其河沙混凝土。因此，为了在后续工程中，保持整体得到较好的工作性能以及抗压性能，在后续使用中，推荐其级配在2区中值和下限间的机制砂配制高强混凝土。

参考文献

[1]郝书研,袁智德,潘希成,等.刍议高强高性能混凝土的研究及应用[J].房地产导刊,2019,(03):104.

[2]何信周,陈亦苏,廖昶,等.超高泵送山砂高强高性能混凝土研究与应用[J].绿色建筑,2020,012(02):59-62.

[3]赵磊．机制砂高性能混凝土配合比设计分析[J]．《科学大众》,2019,(02):19.

[4]李卫超,唐文亮,黄平,等.用机制砂配制高性能混凝土试验研究[J].粉煤灰,2020,4(01):63-68.