如何使用特細砂配制混凝土

時間:2017-05-06 11:45??│??作者:admin來源:未知字體大?。?a class="myfont myfont12 f12 " onClick="fontsize(12,28)" href="javascript:void(0);">小????

特細砂混凝土是指利用細度模數為0.70~1.50的砂作為細骨料配制的混凝土。一般采用含泥量低、有害雜質少的天然中粗砂制備混凝土。近幾年我國土木工程的不斷發展建設,優質天然的中粗砂資源逐漸減少,部分地區甚至出現了中粗砂資源枯竭的局面;同時,我國重慶、寧夏、內蒙古、新疆、廣西、云南等地特細砂資源較為豐富,開采運輸方便。

特細砂具有平均粒徑小、顆粒級配差、細度模數小、含泥量大、空隙率高、比表面積大的特點,如果設計不合理,將導致所配混凝土粘度大,泵送困難,收縮大且易引起變形裂縫,混凝土的耐磨性能差等。因此,要根據特細砂的特點合理確定混凝土的配合比,是保證特細砂混凝土工程質量及混凝土結構長期性和耐久性的重要技術基礎。

一、特細砂混凝土配制方法

配制特細砂混凝土時,細骨料的細度模數要大于0.7且不得含有大量的泥砂。配制特細砂混凝土可以參考或者遵循以下基本原則。

(1)適當降低砂率

砂率影響著混凝土的和易性,當砂率達到最佳效果時,隨著其細度模數減小而降低。因為砂率增加,相對應而言粗骨料的使用就會相對減少,為了進一步保證拌合物工作性和耐久性強度的原有要求,不得已就得提高水泥的用量,水泥的用量增加后,由此將導致拌合物粘度增加,流動性變緩,流動速率降低,混凝土的收縮性變大,大大增加了開裂的概率。特細砂的細度模數相比中砂來說細度模數很低,砂率控制在低水平可以有效抑制特細砂帶來的一些問題,改良混凝土的性能。砂的細度模數為1.4時,要比砂率為2.6的中砂砂率要低7%~13%。

(2)適當增大膠凝材料用量

控制好水泥用量和膠凝材料的總量是至關重要的。對混凝土性能強度和控制水化熱溫升引起的收縮開裂都有意義,另外還節約水泥,降低經濟成本。特細砂的缺點是比表面積較大,含泥量較高,與用中砂配制的混凝土相比較來說,水泥用量與膠凝材料的用量要高。水泥用量一般提高20kg/m³。

(3)盡量降低混凝土坍落度

由于特細砂比表面積和含泥量大,用來包裹砂的用水量就會大幅增加,這勢必會影響到混凝土的強度;另一方面,混凝土經過振搗后容易出現泌水和反砂的現象,影響混凝土施工質量。此外,若混凝土流動性大的話,混凝土的粗骨料含量相對較少,砂率有遵循低砂率的原則,為了保證混凝土原有的工作性和強度就勢必會增加更多的水泥和膠凝材料,水泥和膠凝材料的增多又會引收縮和干縮,并且早期開裂的幾率也會大大提高。因此,若要使用配制大流動性混凝土,最好選用顆粒級配較大且含泥量少的砂。

(4)合理利用礦物摻合料和外加劑

摻加礦物摻合料有利于混凝土的工作性及耐久性,并能節約水泥降低生產成本,提高拌合物的工作性。雖然合理利用礦物摻合料和高效外加劑是其他細骨料配制混凝土的的重要原則,同時也是制備高性能混凝土的重要原則,但由于特細砂固有的特點,使得礦物摻合料和高效外加劑對改善和提高特細砂混凝土綜合技術性能的效益更加突出。

二、影響特細砂混凝土性能的因素

(一)影響特細砂泵送混凝土強度的因素

⑴影響特細砂泵送混凝土強度的主次順序為水膠比>粉煤灰摻量>減水劑摻量>砂率>粗骨料級配。利用特細砂配制泵送混凝土的有效途徑是摻用粉煤灰和減水劑盡量減小水膠比,在試驗選定的研究范圍內,砂率和粗骨料級配則對混凝土的強度影響不顯著,可根據混凝土可泵性等其它技術指標確定其合理取值范圍。

⑵特細砂泵送混凝土強度隨著砂率的增大先升后降;水膠比和粉煤灰摻量越大,混凝土強度愈低;減水劑由小增大的過程中,混凝土強度先增大后減小。

⑶砂率與水膠比、砂率與粉煤灰摻量、減水劑摻量與粉煤灰摻量之間存在顯著的交互效應,對混凝土強度的影響差異十分明顯。

(二)影響特細砂泵送混凝土塑性收縮的因素

(1)用粉煤灰和減水劑,顯著降低特細砂泵送混凝土的裂縫寬度、長度和面積。

(2)砂細度模數愈小,混凝土更易出現塑性裂縫,細度模數小于1.3時尤為明顯。

(3)砂率由小增大的過程中,混凝土裂縫面積先降后升。砂率不能過大或過小,存在最優砂率。

(4)混凝土塑性收縮隨著水膠比的增加而增加,施工中應及時排除混凝土表面泌水,防止在泌水匯集處因局部水膠比增大而出現塑性裂縫。

(5)影響混凝土塑性收縮環境因素的主次順序為表面溫度>表面風速>環境溫度>空氣相對濕度>混凝土澆筑溫度,混凝土澆筑溫度可不作為在防止塑性收縮開裂的重點措施。

(三)影響特細砂泵送混凝土干燥收縮問題的因素

(1)早期混凝土干燥收縮隨著水膠比的增大而增大,后期則隨著水膠比的減小而增大。

(2)在特細砂泵送混凝土中摻加盡可能多的大粒徑石子有利于混凝土抗裂性能。配筋特細砂泵送混凝土晚期的干燥收縮將隨著粗骨料最大粒徑的增加趨于減緩。

(3)摻用粉煤灰和膨脹劑能有效減少混凝土干燥收縮。90d齡期混凝土,摻粉煤灰比不摻粉煤灰混凝土自由干縮率降低10%~20%,約束收縮減小15%~25%;膨脹劑減小自由干燥收縮15%~20%,約束收縮10%~25%。

(4)早強劑會增加混凝土干燥收縮,并且混凝土干燥收縮率在整個試驗齡期內隨著早強劑摻量的增加而增加。90d齡期摻加2%~4%早強劑可增加自由干燥收縮率5%~12%,約束收縮率增加13%~24%。