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      3. 石灰巖質機制砂混凝土施工質量控制

        更新時間:2022年2月28日 

             目前我國正處于基礎設施建設高速發展時期, 混凝土 作為工程建設中的重要組成部分,其用量也隨之快速增長。 砂在混凝土中的占比較大,天然砂具有短期不可再生的特 點,過量開采會破壞河道,危及生態環境,很多地區已經限 制或直接禁止了天然砂的開采。 在我國西部貴州、重慶、四 川等地區,受地理條件限制,天然砂資源極度匱乏,且外購 交通運輸費用高昂。這使得建設用砂的供需矛盾日益突出。 機制砂是巖石、卵石、未經化學方法處理過的礦山尾礦 等,經除土、機械破碎、整形、篩分、粉控等工藝制成的,粒徑 小于 4.75 mm 的巖石顆粒, 但不包括軟質、 風化的巖石顆 粒。 石粉是指機制砂中粒徑小于 75μm 的顆粒,其成分與母 巖一致。機制砂的使用,可以避免河砂濫開濫采,保護河道, 減少運輸成本,在混凝土中用機制砂替代天然砂是一個必 然的趨勢。 由于生產企業選用的制砂機和生產工藝不同, 市場上 機制砂的質量差異較大。 優秀的生產廠家, 可以做到對機 制砂的級配、粒型、石粉含量、MB 值進行精準的控制,并保 持穩定。 但受各方面因素制約, 這種機制砂短期內難以普及。 目前市場上絕大多數的機制砂都存在細度模數、顆粒級 配、粒型、石粉含量波動范圍較大的缺陷,這就給機制砂混 凝土的質量控制帶來了巨大的挑戰。 開展機制砂混凝土施 工質量控制研究,具有重要的指導意義。
             當機制砂石粉含量在 7.0%以內,水膠比在 0.38 時, 同工作性混凝土的單方用水量與河砂基本一 致,各齡期強度均高于河砂。 主要原因是適量的石粉具有良好 的微集料填充效應,石灰石粉使砂漿連通孔變少,降低了混凝土內部的孔隙,提高了混凝土的密實性,從而提高了其強度。 隨著石粉含量的繼續增加,混凝土的流動性隨之變差, 要達到相同工作性,混凝土的用水量或減水劑用量將相應 增大,各齡期混凝土強度隨著用水量的增高會有所降低,早期強度降低反應最明顯,后期隨著齡期的增長,該影響逐步 縮小至基本趨于一致。主要為機制砂中的石粉比表面積明 顯大于大顆粒砂樣,其需水量也明顯高于大顆粒砂樣,要使混凝土拌合物的狀態達到要求, 就得補充該部分石粉的用 水量或減水劑,提高混凝土的單方用水量會影響到混凝土 的內部結構組成及水化過程, 漿體中過量的石粉在混凝土結構中造成過度填充,增大了水泥顆粒間的距離,影響水泥 水化膠結后的交聯,混凝土的早期強度增長緩慢。隨著齡期 的增長,膠凝材料會充分水化,與石粉一起形成致密結構,后期強度快速增長。在使用機制砂時應當注意以下幾點:
             (1)對機制砂混凝土影響最大的原材料是機制砂,在進 行料源選擇時應選用干法吸塵工藝生產的機制砂。施工過 程中應加強對機制砂的細度模數、MB 值、石粉含量、含水率等指標的進場試驗檢測; 
             (2)減水劑也是機制砂混凝土施工質量控制的關鍵,招 標過程中應選擇產品質量穩定、用水量敏感性較低、技術人員業務能力強的廠家; 
             (3)在進行機制砂混凝土配合比設計時,應充分考慮機 制砂的細度模數、 石粉含量在施工過程中有可能發生較大 變化的情況,額外增加備用的配合比設計; 
             (4)機制砂混凝土生產過程中,應及時根據機制砂的細 度模數、石粉含量變化情況對混凝土進行調整。
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