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          混凝土攪拌站設備

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          機制砂特性及對混凝土的影響

          文章出處:金銳重工 作者:金銳重工 人氣: 時間:2017-04-01 16:00 【
          (一)機制砂特性
          機制砂是巖石經過機械破碎而成,全國各地機制砂的礦源、設備和工藝不盡相同,導致機制砂在外觀、化學成分、顆粒形狀、顆粒級配以及特細顆粒含量等性能方面與天然砂都不盡不同。機制砂對混凝土性能的影響與顆粒形狀、表面結構、顆粒級配和石粉含量密切相關。因此,有必要對機制砂性能進行研究,以指導其實際生產應用。
          (1)形貌特征
          機制砂的顆粒形貌特征包括粒形和表面粗糙度,由于母巖、生產工藝的不同,機制砂呈現出多種形狀,富有棱角、表面粗糙,界面新鮮。機制砂的生產設備對機制砂的粒形影響顯著。采用棒磨式破碎機、錘式破碎機和沖擊式破碎機生產的機制砂要優于反擊式破碎機、輥壓式破碎機、圓錐式破碎機和旋盤式破碎機生產的機制砂,但前幾種破碎機產量低、生產成本較高。所以,在實際生產中,根據需求,應選用不同破碎方式生產的機制砂。
          (2)級配特點 
          砂的顆粒級配指的是不同粒徑的砂?;ハ啻钆涞谋壤?。砂的粗細程度用細度模數來表征。顆粒級配是機制砂品質好壞的內在決定因素,細度模數不能完全反映顆粒級配的真實情況。各國已有對機制砂級配的規定,如表1所示。從表1可以看出,各國關于級配的規定并不同,澳大利亞標準中機制砂的細度模數和級配范圍變化較大,有利于機制砂的工程應用。美國和日本標準則限制較嚴,我國標準1區砂和2區砂都可用,規定相對寬松。
          機制砂的顆粒級配是由制砂設備和工藝決定的。就目前機制砂的生產使用來看,機制砂多為中粗砂,細度模數一般在2.8~3.6之間;大量的研究結果表明,機制砂的級配中大于2.36mm與小于0.15mm 的顆粒偏多,而中間顆粒偏少(尤其是0.3~1.18mm),甚至會出現某一粒級斷檔。因為機制砂的級配不同于河砂,可以通過生產工藝參數和不同的組分組合來調整,所以對機制砂合理級配進行研究并指導生產出級配優良的機制砂,有利于我國機制砂的生產水平和應用技術水平的提高。
          (3)石粉限值 
          石粉是指機制砂中粒徑小于75μm的顆粒。機制砂中含有一定量的石粉是其與天然砂最明顯的區別之一。由于機制砂中的石粉與天然砂中的泥粉在混凝土中的作用存在本質的區別,采取適當的措施區分并發揮石粉的有利作用是必要的。由于機制砂生產中不可避免的帶進泥粉,使其中小于75μm的顆粒并不完全是純凈的石粉。因此,在用于混凝土之前須檢測出石粉中的泥粉含量,以控制石粉質量滿足混凝土的性能要求。
          機制砂中適量的石粉含量對混凝土的性能是有益的,機制砂中石粉含量的限值與生產工藝和應用水平相關,所以,合理掌握石粉含量對混凝土性能的影響規律并揚長避短是非常必要的。但是機制砂石粉含量的限值,不僅我國各規范尚未統一,國際上也不同。具體限值要求見表2。
           
          (二)機制砂對混凝土性能的影響
          (1)形貌特征對混凝土性能的影響 
          機制砂的顆粒形貌影響其堆積密度,進而影響混凝土的密實性。一般來說,顆粒越接近球形或者球形顆粒含量越多,其堆積密度越大,混凝土的工作性和力學性能可以得到改善。 
          相對于天然砂來說,機制砂顆粒表面粗糙、多棱角,在配制混凝土時,有利于骨料與水泥石的粘結,但骨料的棱角性和表面粗糙度較大,其空隙率較大,所以需要更多的漿體材料來包裹,即達到相同的工作性時,需要更多的用水量或膠凝材料用量,否則易導致配制的混凝土離析泌水,影響混凝土拌合物的流動性,對混凝土的強度也不利。
          (2)②級配特點對混凝土性能的影響 
          機制砂的顆粒級配直接影響細度模數的大小和石粉含量允許的范圍,對混凝土的施工性能有很大的影響,機制砂經常出現粒級分布不均勻的現象,機制砂這種典型的上凸型級配曲線,導致混凝土拌合物的工作性較差。 
          骨料中某一粒級顆粒過多或過少不僅使混凝土的和易性變差,也會導致其耐久性變差;采用級配良好的骨料不僅可以節約水泥,還可以提高混凝土的強度。機制砂級配不良影響機制砂在混凝土中的應用,但混凝土的影響因素很多,不存在一個理想的級配適用于各種材料和各種配合比的混凝土,實際上,很大范圍的骨料級配,只要配合比設計正確,均可制得符合要求的混凝土。
          (3)石粉和泥粉對混凝土性能的影響
          機制砂中細粉對混凝土性能影響的研究較多。目前,在石粉對混凝土坍落度的影響方面,研究者一致認為石粉可以改善混凝土的流變性,存在一個石粉含量的臨界值,當石粉含量低于臨界值時,石粉可以提高混凝土的坍落度;超過臨界值時,會導致砂漿粘度明顯增加,對混凝土的坍落度產生不利影響,主要是因為石粉較少,石粉填充于骨料顆粒之間,使機制砂的級配得到一定的改善,起到一定的潤滑作用,使得骨料顆粒間的摩擦減小,能夠增加混凝土的坍落度。當石粉含量過高時,由于其比表面積大,吸附大量的水,使混凝土的坍落度減小。關于石粉對混凝土強度的影響,目前學者們一致認為,石粉可以提高混凝土的早期強度,但對混凝土的后期強度不利。
          廣泛的母巖來源和不同的生產條件,決定了在機制砂生產過程中會帶入泥粉。泥粉與石粉均為粒徑小于75μm的顆粒,但泥粉對混凝土的性能的不利影響更顯著。因為機制砂中黏土含量偏高,黏土的層間結構和所包含的高價金屬離子與外加劑聚醚側鏈存在強氫鍵吸附作用,會大量吸附減水劑,使減水劑失去活性。
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