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全机制砂C60高机能混凝土实验研讨及工程使用

公布日期:2018-07-31   阅读次数: 次

全机制砂C60 高机能混凝土实验研讨及工程使用

刘升

(福州市修建科学研究所,福建福州350004)

 

摘 要:实验研讨了机制砂的细度模数、级配、石粉含量等技术指标对全机制砂C60 高机能混凝土的和易性、保坍机能、强度等影响,并与自然中粗河砂配制的C60 高机能混凝土停止了持久机能(抗碳化机能、干缩)的比对实验。实验成果表白,挑选技术指标恰当的机制砂完整能够零丁作为细集料配制C60 高机能混凝土,其持久机能(抗碳化才能、干缩)与自然中粗河砂配制的相称,并在平潭综合试验区的实践工程获得胜利使用。

关键词:全机制砂;细度模数;石粉含量;C60 高机能混凝土。

0 弁言

跟着福建省平潭综合尝试区政策出台,平潭岛内的市政道路等基础设施和产业民用建筑的工程量较大,修建用砂石质料的用量宏大。“绿水青山就是就是金山银山”,环保和可持续发展曾经上升到国度战略,关于自然河砂采纳限制性开采,自然河砂价钱逐年增高,且难以满意平潭综合实验区内日趋增加修建用砂需求。福建省于2014 年3 月公布了《关于在全省推行使用机制砂的告诉》(闽建建[2014]7 号文)。平潭综合试验区无自然河砂资本,如何量体裁衣,因地制宜,停止机制砂的加工和使用研讨火烧眉毛。机制砂是指经除土处置,由机器破裂、筛分制成的,粒径小于4.75mm的岩石、矿山尾矿或产业废渣颗粒,但不包括硬化和风化的颗粒。本文研讨了机制砂的细度模数、级配、石粉含量等技术指标对全机制砂C60 高机能混凝土的和易性、保坍机能、强度等影响,并与自然中粗河砂配制的C60 高机能混凝土停止了持久机能(抗碳化机能、干缩)的比对实验。

1 原材料及实验办法

1.1 原材料

(1)细集料。闽清的自然中粗河砂;机制砂1、机制砂2 产地为平潭;机制砂3、机制砂4 产地为漳州龙海。砂的筛分及物性检测成果见表1。

表1 砂的筛分及物性检测成果


 

(2)水泥。安徽海螺水泥股份有限公司(芜湖)消费的PO·42.5 水泥,其物理性能见表2。

表2 水泥的物理性能


 

(3)矿物掺合料。矿粉:磨细矿渣粉,产物级别S95 级,比表面积445平方米每公斤,活性指数99%;粉煤灰:国电福州江阴电厂消费的II 级粉灰,密度2.51 平方米每公斤,活性指数76%,粉煤灰圆珠体状况见图1。

 4)粗骨料。5~25mm持续级配的花岗岩反击破碎石,压碎值8.9%。

(5)外加剂。福建润之宝新材料有限公司消费的聚羧酸盐高机能减水剂(缓凝型),掺量0.8%~1.2%减水率≥25%。该产物是专门针对配制高强高机能混凝土的,产物的保坍机能好并能够恰当低落混凝土粘度。


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图1 粉煤灰圆珠体状况
 

1.2 实验办法

骨料阐发实验根据GB14684- 2011 《建立用砂》和GB14685- 2011《建立用卵石、碎石》。水泥阐发实验根据GB175- 2007《通用硅酸盐水泥》。矿渣粉、粉煤灰阐发实验根据GB/T 18046- 2008《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》和GB/T 1596- 2005《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》。混凝土力学性能及拌和物性能检测根据GB/T50081- 2002《一般混凝土力学性能实验办法尺度》和GB/T50080- 2002《一般混凝土拌合物性能实验办法尺度》。混凝土持久机能和经久机能检测根据GB/T50082- 2009《一般混凝土持久机能和经久机能实验办法尺度》。

2 实验成果与阐发

全机制砂C60 高机能混凝土的共同比见表3。思索福建地域C60 高机能混凝土现场浇筑时间长的实际情况,新拌混凝土做3h 坍落度经时丧失。全机制砂C60 高机能混凝土实验成果见表4、表5。

表3 C60 高机能混凝土共同比


 

2.1 细度模数和级配

细度模数是权衡砂粗细水平的目标,级配是砂各级粒径颗粒的分派状况。图2 为砂的颗粒级配曲线,此中自然河砂、机制砂3、机制砂4为II 区中砂,而机制砂1、机制砂2 为I区粗砂。表4为机制砂零丁作为细集料配制C60 高机能混凝土的实验成果。

表4 C60 高机能混凝土实验成果

注:H、J1、J2、J3、J4 别离暗示细集料为自然河砂、机制砂1、机制砂2、机制砂3、机制砂4。


图2 砂的颗粒级配曲线
 

从表4 能够看出:不异条件下,机制砂零丁作为细集料配制的C60 混凝土强度比自然中粗河砂配制的略高,但混凝土流动性和保坍机能比自然中粗河砂略差;跟着机制砂细度模数的减小,新拌混凝土包裹性变好,泌水也变好,流动性由差变好再变差趋向(排空工夫),坍落度和扩大度由小变大再变小趋向,3h 保坍机能变差。新拌混凝土是滨汉姆塑性流体,跟着机制砂细度模数变小(3.3~2.4),细粉颗粒增长,因而其和易性变革趋向为包裹变好,泌水逐步消逝,经时坍落度丧失变大,但其流动性与机制砂颗粒级配亲密相干。机制砂1、机制砂2 偏粗级配在I 区,固然混凝土不粘但露浆,流动性较差,倒坍落度桶的排空时间长;反之机制砂偏细,固然包裹性好,但混凝土较粘沉,流动性也差,倒坍落度桶的排空工夫也长,新拌混凝土的保坍机能变差。机制砂棱角的特性和其表观密度比自然河砂略大(见表1),因而机制砂零丁作为细集料配制的混凝土比自然河砂配制的要略沉,流动性也略差些。可见,机制砂零丁作为细集料配制C60 高机能混凝土,细度模数宜选中砂偏粗砂(2.8~3.1),颗粒级配宜在II 区为佳。

2.2 石粉含量

石粉是指机制砂中粒径小于0.075mm的颗粒。这是机制砂与自然河砂差别的另外一明显特性。机制砂消费中凡是要发生10%~15%的石粉含量,为了契合国家标准的要求,过量的石粉必需经由过程水洗或风吹去除。机制砂石粉含量普通为3%~8%之间颠簸。因而机制砂零丁作为细集料配制C60 高机能混凝土时,石粉含量是需求思索主要技术指标之一。将机制砂3停止0.15mm、0.075mm 和筛底的筛分,获得石粉,并在不改动机制砂3细度模数的状况下,增长石粉含量,获得5.3%和7.3%石粉含量差别细度模数不异的机制砂。将三种石粉含量差别、细度模数不异的机制砂零丁作为细集料配制C60 高机能混凝土,研讨石粉含量影响,混凝土实验成果见表5。

表5 C60 高机能混凝土实验成果

注:J3 暗示细集料为机制砂3
 

从表5能够看出,其他条件不异下,跟着石粉含量的增长,新拌混凝土的坍落度和扩大度逐步变小,3h经时坍落度丧失变大,混凝土7d、28d的强度略有增长但不明显。机制砂石粉是一种惰性掺合料,细度小,比表面积大,在一定范围内石粉含量增长可改进新拌混凝土的包裹性,削减离析泌水,但会使混凝土流速变慢,但能够恰当提高外加剂用量加以解决。有研讨表白石粉某种水平上能够增进水化历程,但石粉含量太高也会招致混凝土强度降落。因而机制砂零丁作为细集料配制C60 高机能混凝土,机制砂石粉含量要掌握必然范围内。从实验成果来看石粉含量能够放宽到3%~8%,这也比力契合实践机制砂消费石粉含量实际情况。

2.3 混凝土持久机能(抗碳化、干缩)比对实验

C60 高机能混凝土次要使用主要混凝土工程部位,比方柱、现浇梁、预制梁,因为机制砂化学成分、含石粉、棱角等特性与自然中粗河砂差别,因而其配制混凝土的抗碳化才能、干缩机能等持久机能也是重点考查的机能。本文拔取了自然中粗河砂和机制砂3配制C60 高机能混凝土(编号H- 1、J3- 1),停止抗碳化才能和干缩机能的比对实验。实验成果见图3 和图4。

从图3的测试成果表白,两个试块的碳化征象均不明显,自然河砂和机制砂C60 高机能混凝土的碳化深度别离为0.5mm 和0.6mm,全机制砂C60 高机能混凝土的碳化状况与自然中粗河砂配制的相称。这是由于福建地域的机制砂基本上是花岗岩加工获得的,其化学成分含有SiO2大于66%与自然河砂的化学成分比力靠近,因而其抗碳化才能与自然中粗河砂配制的C60 混凝土抗碳化才能相称。

从图4能够看出,全机制砂C60 高机能混凝土的干缩略大于自然中粗河砂配制的,但二者的膨胀处于统一数量级,并且二者随龄期增加,干缩逐步处于不变的形态,可见二者的干缩举动相称。这是由于,机制砂中含3%~8%的石粉,机制砂的石粉是一种惰性掺合料,细度小,比表面积大,招致其干缩略大于自然中粗河砂。综上所述,全机制砂与自然中粗河砂配制C60 高机能混凝土的持久机能(抗碳化才能和干缩)相称。


图3 自然河砂和机制砂C60 高机能混凝土28d碳化


图4 自然河砂与机制砂C60 高机能混凝土的干缩
 

3 全机制砂C60 高机能混凝土的工程使用

平潭综合尝试区太古城项目的C60 高机能混凝土共2048m3,接纳泵送施工。该混凝土工程接纳全机制砂C60 高机能混凝土,机制砂的细度模数3.1、石粉含量为7.8%,并在实验共同比根底上调2%的砂率,外加剂掺量上调0.1%,具体的共同比见表6。

表6 C60 全机制砂高机能混凝土共同比


 

实测出机坍落度235mm,扩大度630mm×635mm,倒坍工夫为16.8s,无泌水,包裹性优良;施工现场,实测混凝土坍落度230mm,扩大度625mm×630mm,倒坍工夫为16.5s,粘聚性适宜,泵送顺遂,经振捣上层无浮浆呈现。从出厂到泵送施工约颠末2.5h,坍落度丧失较小。拆模后构件外表滑腻无蜂窝麻面等影响构造质量的缺点。28d 尺度养护试件,强度到达69.3MPa,契合设想强度品级。

4 结语

(1)挑选技术指标恰当的机制砂完整能够零丁作为细集料应用于C60 高机能混凝土中,此中机制砂的细度模数宜选中砂偏粗砂(2.8~3.1),颗粒级配宜在II 区为佳,石粉含量能够放宽到3%~8%。全机制砂与自然中粗河砂配制C60 高机能混凝土的持久机能(抗碳化机能和干缩)相称。

(2)工程使用表白:挑选技术指标恰当的机制砂零丁作为细集料配制的C60 高机能混凝土,和易性优良契合泵送施工要求,强度契合C60 设想要求。

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2018年07月31日