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砂含泥对掺聚羧酸高效减水剂的混凝土的性能影响

发布时间:2019/8/6  新闻类别:公司新闻 点击次数:67

含泥量的增加对C25、C30混凝土的和易性影响不显著,而C40、C50混凝土的和易性随含泥量增加而下降,当含泥量超过3%时,和易性较差,且经时损失较大。含泥量的增加对C25、C30抗压强度影响也不明显,而C40、C50的抗压强度随含泥量的增加而逐步降低,当含泥量超过5%时,损失开始明显,混凝土28d的强度也随着砂子含泥量的增大而下降,抗压强度因此达不到设计要求。


2原材料


采用P·O42.5水泥,二级粉煤灰,S95级矿粉,细度模数为2.7左右的Ⅱ区中砂,0~25mm的连续级配卵碎石,聚羧酸高效减水剂。其中,水泥、粉煤灰、矿粉的性能参数分别如表1~表3所示,混合料的配合比如表4所示。




3试验方法


混凝土拌合物坍落度的测试依据《普通混凝土拌合物性能试验方法》(GB/T50080—2016)进行;混凝土力学性能的测试依据《普通混凝土力学性能实验方法》(GB/T50081—2002)进行。


4试验数据处理


先将砂子洗干净,含泥量不超过0.3%时,确定为砂子含泥量为0,然后将砂子中洗掉的泥按照3%、5%、7%、9%的比例掺入洗干净的砂子中,测试混凝土拌合物坍落度不变时,不同含的泥量对混凝土拌合物和易性的影响;以及保持水胶比不变时,不同含泥量对混凝土力学性能的影响。


4.1砂子含泥量对混凝土拌合物性能的影响


含泥量的变化对混凝土拌合物性能的影响如表5所示。




由表5可知,随着砂子含泥量的增大,混凝土的初始坍落度越来越低,砂子含泥量大于5%时,初始坍落度下降比较明显,损失也变大,在含泥量大于7%时,混凝土1h后几乎没有流动性。因为随着含泥量的增大,细小颗粒对聚羧酸系减水剂大分子的吸附量增大,导致需要增大减水剂的用量才能保持混凝土拌合物的和易性。而泥土的无机和有机杂质较多,必然会影响水泥颗粒对减水剂的吸附,因此,要保持坍落度不变,需要适当增大减水剂的用量。从而满足水泥颗粒对减水剂分子的吸附。试验中也发现,在砂子含泥量为0时,混凝土出现轻微泌水现象,在砂含泥量为3%~5%时,混凝土流动性和黏聚性都比较好,说明适量的含泥量可以改善混凝土的和易性。在保持坍落度不变的情况下,含泥量超过5%时,随着含泥量的增大,混凝土拌合物坍落度的1h经时损失变化较大。


4.2不同含泥量对混凝土力学性能的影响


保持水胶比不变,测试不同含泥量对混凝土试块抗压强度的影响,结果如表6所示。




由表6可知,在保持水胶比不变时,混凝土28d的强度随着砂含泥量的增加而降低,在砂子含泥量在3%以上时,强度下降较明显;砂子含泥量为9%时,混凝土强度降低约8MPa。


混凝土的3种破坏形式:骨料破坏、水泥石破坏和界面破坏。在原材料质量稳定的条件下,界面强度决定混凝土的抗压强度。在砂子含泥较多时,在一定程度上阻碍了水泥石与骨料之间界面的形成,有效界面的减少导致了混凝土强度的降低。同时,砂子中的泥土成分较复杂,某些杂质会影响水泥的水化反应,也会影响混凝土的强度。


5生产中遇到的问题


对于企业,在不改变混凝土设计要求的条件下,降低生产成本,是主要的利润来源。在水泥、矿物掺合料和外加剂已经选定的情况下,骨料就地取材比较合理。在一些地区,天然砂只有水砂或旱砂,砂子的含泥量偏大,这就需要找一种方法解决含泥量对混凝土拌合物性能和力学性能的影响。通常情况下,如果砂子含泥量过大,需要用水进行清洗。目前,企业环保管理严格,而且水洗砂子的工艺比较复杂,泥浆处理是难题,因此,需要找出另一种合理的方法。另外,含泥量过大时,要保持混凝土的性能不变,需要增加胶凝材料的用量和聚羧酸减水剂的用量来满足要求,这样无形中增加了混凝土的成本,因此,可以从配合比上进行优化,也可以从外加剂中着手,如掺入复合无机盐早强剂,或掺入一种能与减水剂竞争吸附于黏土颗粒表面的物质,降低因黏颗粒对外加剂吸附的影响。


6结论


1)混凝土用砂含泥量控制在3%以下时,混凝土的强度下降不明显,含泥量的增加对C25、C30的和易性影响不显著,C40、C50和易性随含泥量增加而变差;


2)当含泥量超过3%时,其和易性将突然变差,且经时损失较大,含泥量的增加对C25、C30抗压强度影响不明显,C40、C50的抗压强度随含泥量的增加而逐步降低,混凝土用砂的含泥量控制在5%以下,对混凝土初始坍落度以及坍落度经时损失影响比较小;砂子3%~5%的含泥量对混凝土的和易性有改善;


3)从节约成本以及保证混凝土质量的角度出发,宜选用含泥量小于5%的砂子,当含泥量超过5%时,抗压强度将达不到设计要求。


 
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