卵石全机砂混凝土的研究

卵石全机砂混凝土的研究

贺伦兵

重庆建工建材物流有限公司 重庆 401122

摘要：随着河砂资源的大量减少，卵石机制砂迎来了生机。本文就卵石全机砂在混凝土中的应用进行了研究，研究表明细度模数在2.5左右，0.16mm级以下颗粒含量达20%，含粉量大于10%时混凝土拌合物工作性能良好，强度较混合砂有一定的提高，同时具有一定的经济效益。

关键词：卵石全机砂；细度模数；工作性能；强度

0引言

随着基本建设的发展和河砂资源的大量减少，加之国家严格限制挖采河沙，所以卵石机制砂迎来了生机。卵石机制砂质量稳定、可控、可靠，原材料均一、砂粒干净、无泥质杂质污染，具有良好的粒形和合理的级配，能满足各种混凝土需求，具有更好的经济、环境、社会效益。因此，开展卵石全机制砂混凝土用于实际生产当中的相关实验研究势在必行。

1原材料

1.1水泥

选用小南海水泥厂生产普通硅酸盐水泥，性能指标如下：

品种P·O42.5R，标准稠度用水量26.6%，3d抗折强度6.0MPa，3d抗压强度30.4MPa，28d抗折强度7.4MPa，28d抗压强度47.6MPa。

1.2掺合料

选用北碚天府白云石厂生产磨细石灰石粉，性能指标如下：

磨细石粉，细度15.3%，MB值1.0，28d活性指数70%。

1.3外加剂

外加剂采用重庆三圣特种建材有限公司 生产的PCA-R聚羧酸高性能减水剂，混凝土减水率32%。

1.4粗骨料

石子采用普通混凝土生产用5mm-10mm,10mm-20mm两个级配的卵碎石，按照4:6比例复合成5mm-20mm连续级配。

1.5砂

试验选用天然砂与粗卵石机制砂按（4:6）比例组成混合砂，另一种采用某砂石厂生产的卵石机制中砂。

2. 砂试验及混凝土配合比方案

2.1 砂的基本参数

混合砂和机制中砂参数如下：

天然砂：细度模数2.0，筛底2.0%，MB值1.2；

机制粗砂：细度模数3.2，筛底13.4%，MB值0.75；

机制中砂：细度模数2.5，0.16mm以下含量22.0%，筛底11.2%，MB值0.5；

混合砂：细度模数2.5，0.16mm以下含量12.8%，筛底8.8%；

2.2 试验配比方案

试验以对比方式进行，首先通过调整砂石比例调整混凝土工作性，选取机制中砂的最优配比，再与现有混合砂最优配比进行混凝土各项性能对比，具体试验配比如下：

组1：水泥260kg/m³、天然砂304kg/m³、机制粗砂421kg/m³、5-10mm石子455kg/m³、10-20mm石子683kg/m³、水160kg/m³、石粉60kg/m³、外加剂4.8kg/m³；

组2：水泥260kg/m³、机制中砂664kg/m³、5-10mm石子370kg/m³、10-20mm石子863kg/m³、水160kg/m³、石粉60kg/m³、外加剂4.4kg/m³；

组3：水泥260kg/m³、机制中砂664kg/m³、5-10mm石子432kg/m³、10-20mm石子801kg/m³、水160kg/m³、石粉60kg/m³、外加剂4.4kg/m³；

组4：水泥260kg/m³、机制中砂664kg/m³、5-10mm石子493kg/m³、10-20mm石子740kg/m³、水160kg/m³、石粉60kg/m³、外加剂4.4kg/m³；

组5：水泥260kg/m³、机制中砂759kg/m³、5-10mm石子341kg/m³、10-20mm石子797kg/m³、水160kg/m³、石粉60kg/m³、外加剂4.4kg/m³；

组6：水泥260kg/m³、机制中砂759kg/m³、5-10mm石子398kg/m³、10-20mm石子740kg/m³、水160kg/m³、石粉60kg/m³、外加剂4.4kg/m³；

组7：水泥260kg/m³、机制中砂759kg/m³、5-10mm石子455kg/m³、10-20mm石子683kg/m³、水160kg/m³、石粉60kg/m³、外加剂4.4kg/m³；

3 试验结果及分析

3.1 试验结果

根据上文设计的配合比进行试验，结果如下：

组1：坍落度240mm、扩展度590mm、和易性好、压力泌水率19.0%、7d抗压强度26.5MPa、28d抗压强度33.4MPa；

组2：坍落度195mm、扩展度540mm、和易性差、压力泌水率24.5%、7d抗压强度23.4MPa、28d抗压强度28.7MPa；

组3：坍落度205mm、扩展度550mm、和易性一般、压力泌水率20.4%、7d抗压强度25.7MPa、28d抗压强度31.2MPa；

组4：坍落度210mm、扩展度570mm、和易性一般、压力泌水率21.0%、7d抗压强度29.5MPa、28d抗压强度35.2MPa；

组5：坍落度210mm、扩展度560mm、和易性一般、压力泌水率20.3%、7d抗压强度27.0MPa、28d抗压强度34.1MPa；

组6：坍落度220mm、扩展度580mm、和易性较好、压力泌水率19.5%、7d抗压强度30.4MPa、28d抗压强度35.4MPa；

组7：坍落度235mm、扩展度600mm、和易性好、压力泌水率18.6%、7d抗压强度30.3MPa、28d抗压强度37.8MPa；

3.2 结果分析

3.2.1卵石机制中砂不同砂率对混凝土工作性、强度的影响

第7组混凝土工作性、强度都处于最佳状态，对此类卵石全机砂混凝土强度等级为C30时砂率可控制在39%-41%左右为最佳。

3.2.2卵石机制中砂和混合砂对混凝土压力泌水率的影响

不同砂率机制中砂配比混凝土压力泌水率变化不大，且使用卵石机制中砂配制的混凝土压力泌水率和使用混合砂配制的混凝土压力泌水率相比较也无明显差异。3.2.3 卵石机制中砂与混合砂对混凝土工作性的影响

由第1组和第7组对比可知，相同配合比达到相同的工作性，卵石机制中砂配制的混凝土外加剂掺量较低；卵石机制中砂与混合砂相比0.16mm以下颗粒较多，含粉量较高，另由于卵石机制砂本身较材质单一、稳定，使得混凝土工作性得到改善。

3.2.4 机制中砂与混合砂对混凝土强度的影响

从第1组与第7组对比可知，相同水胶比情况下，卵石机制中砂配制混凝土强度较混合砂混凝土强度高约4MPa左右。由于卵石机制中砂表面粗糙,与水泥浆混合时具有良好的握裹力，且其中含粉也可以产生一定的活性、微集料效应，对混凝土强度有一定提高。

4 效益分析

目前重庆某商品混凝土企业河砂采购价比卵石机制砂采购价高约15元/吨；如果采用全卵石机制砂替代混合砂进行混凝土生产，所产生的经济效益可想而知；而且随着需求量的增加，天然砂资源匮乏，卵石机制砂的应用也会相应缓解这一现象，带来了一定的社会效益。

5 结论

（1）卵石机制中砂细度模数在2.5左右，0.16mm级以下颗粒含量达20%，含粉量大于10%时，可以运用普通混合砂配合比配制全机制砂混凝土，其拌合物各项工作性能良好，均满足现场施工质量要求。

（2）在同一配合比情况下，卵石全机砂所配制混凝土较混合砂混凝土在混凝土各龄期抗压强度有一定的优越性。

（3）卵石机制砂生产方便、质量稳定可控，应用于预拌混凝土生产不但可以降低生产成本，提高企业经济效益；符合科学可持续发展观，产生了良好的社会效益。

参考文献：

[1]机制砂片状颗粒含量对水泥胶砂与混凝土性能的影响[J]. 宋少民,郭丹. 混凝土. 2015(12)

[2]机制砂级配对高强混凝土性能的影响研究[J]. 芮捷,刘唐志,王兵,刘义峰. 中外公路. 2014(01)