石粉掺量对混凝土收缩性能的影响

2020-09-09 01:00
建材发展导向 2020年17期
关键词:河砂石粉浆体

张 康

(镇江新区建设工程质量中心试验室,江苏 镇江 212134)

近些年来,由于天然河砂资源的匮乏,越来越多的机制砂被用于混凝土的生产中。机制砂在生产过程中,不可避免的会带入一部分石粉,石粉对混凝土各项性能的影响,有其好的一面,也存在不利的地方。本文针对混凝土的收缩性能,通过在不同等级的混凝土中,掺入不同比例的石粉,并测定其不同龄期的收缩率,找出相应的规律。

1 原材料

水泥:江苏鹤林P·O42.5水泥,比表面积370m2/kg,标准稠度需水量为28.1,28天抗压强度为49.6MPa。

粉煤灰:镇江谏壁电厂的Ⅱ级粉煤灰,细度16.2%,需水量比98%。

外加剂:江苏苏博特生产的聚羧酸型高效减水剂,混凝土减水率为20.7%。

粗骨料:5mm~31.5mm连续级配碎石,含泥量0.2%,压碎值为7.8%。

细骨料:为天然河砂和洗去石粉的机制砂按3∶2的比例组合的混合砂,Ⅱ区,细度模数为2.8。其中天然河砂,Ⅱ区,细度模数2.2,含泥量1.3%,泥块含量0.1%;机制砂,细度模数3.5,亚甲蓝值0.9。

石粉:使用水洗机制砂过程中所得的石粉,烘干后使用。根据机制砂亚甲蓝试验结果可知,该石粉主要成分为矿石母岩,黏土含量很少。

2 试验方法及数据分析

在不同掺量石粉下,进行3个强度等级 (C30、C40、C50)的混凝土收缩试验。石粉掺量均按细骨料的质量百分比计算,分别为4%、6%、8%和10%,各强度等级的混凝土配合比见表1。

表1 不同强度等级的混凝土原材料配合比

混凝土的收缩试验参照GB/T50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验标准》中的规定进行,采用接触法测量混凝土的收缩率。试件在一天带模养护,两天标准养护后立即测定其初始长度,此后间隔1d、3d、7d、14d和28d测量其变形读数。不同掺量石粉对不同强度等级混凝土收缩性能的影响见图1~图3。

从图1和图2可以看到:在相同的石粉掺量下,C40混凝土的收缩率要大于C30混凝土的收缩率,这是因为C40混凝土所含浆体是要大于C30混凝土的浆体含量;随着石粉掺量的增加,C30和C40的收缩率均先增大后减下,且28d收缩率最大值对应的石粉掺量均为8%。

图1 不同掺量石粉对C30混凝土收缩性能的影响

图2 不同掺量石粉对C40混凝土收缩性能的影响

图3 不同掺量石粉对C50混凝土收缩性能的影响

图3表明,随着石粉掺量的增加,C50混凝土的28d收缩率也先增大后减下,但最大值对应的石粉掺量为6%。我们知道石粉对混凝土的收缩有两方面的影响:一方面石粉增加了混凝土的浆体总量,增大了混凝土的收缩,对混凝土的收缩产生不利影响;另一方面石粉可以填充在混凝土的孔隙中,起填充效应,增加混凝土结构的密实度,抑制混凝土的收缩,对混凝土的收缩有利。所以随着石粉掺量的增加,混凝土的收缩率先增加后减小的原因,均是因为影响收缩的有利因素渐渐大于其不利因素,只是在不同配比混凝土中,发生的点不一样。

3 结语

在不同强度等级的混凝中掺入石粉,其对混凝土收缩性能,先产生不利的影响,当掺量达到一定量后,石粉的掺入又抑制了混凝土的收缩。对于C30和C40混凝土,当石粉掺量为8%的时候;混凝土28d收缩率最大,C50混凝土28d收缩率最大值对应的石粉掺量为6%。

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