淡化砂含泥量对混凝土拌合物状态及强度的影响

张 海 陈传飞 李世伟 杨亦剑 郑姗姗

1.浙江方远新材料股份有限公司 浙江 台州 318000

2.台州市建设工程质量检测中心 浙江 台州 318000

正文：

前言

砂是现代建筑中不可缺少的材料,也是混凝土中重要的组成材料之一。含泥量是混凝土用砂石骨料质量标准中一项重要的指标，在国家和行业标准中都有严格的限制。由于砂多为天然地方性材料,材质随成因、产地、采集、堆运等情况的不同而经常发生变化,常常会遇到含泥量超过标准规定的情形，甚至不得不采取舍近求远、停工待料或水力冲洗等方法来改变这种状况，这样不仅增加了费用，且往往影响正常施工。本文主要关注宁波淡化砂，以期正确认识砂含泥量对混凝土性能的影响，并总结其影响规律。

1.原材料

1.1 细骨料

1.1.1 宁波淡化砂基本参数如下表：

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1.2 粗骨料

1.2.1 选用华国5-25碎石（二分子），基本参数如下表：

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1.2.2 选用华国5-16碎石，基本参数如下表：

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1.3 粉料

1.3.1 水泥选用绣山P·O 42.5水泥，参数如下表：

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1.3.2 粉煤灰选用台州天达生产，参数如下表：

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1.3.3 矿粉选用台州亚辰生产，参数如下表：

1.4 外加剂

1.4.1 选用本公司自生产的FYJ-202减水剂，其性能指标如下表：

原材料检测依据：

原材料分别按照以下标准进行检测：GB T14684-2011《建设用砂》， GB T 14685-2011 《建设用卵石、碎石 标准》，GB/T 17671-1999 《水泥胶砂强度检验方法（ISO法）》，GB/T 1346-2011 《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》，GB/T 1596-2005 《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》，GB/T 176-2008《水泥化学分析方法》，GB 8076—2008《混凝土外加剂》，GB/T 18046-2008《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》。

2.试验方法

2.1 淡化砂含泥量配比控制

淡化砂为同一批取样，标准组砂含泥量0%作为对照组，该组是将同一批取样用水进行洗净。非对照组通过用粘土添加至洗净的淡化砂中控制其含泥量，混凝土配比以其10L作为实际试验，其中具体含泥量配比数值如下：

2.2 C35混凝土配合比（kg/m3）如下表：

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该配合比符合JGJ 55-2011 普通混凝土配合比设计规程，具体实际情况配比有调整。现场试验及试块性能检测方法按照GB/T 50081-2002 《普通混凝土力学性能试验方法标准》，GB/T 50080-2016《 普通混凝土拌合物性能试验方法标准》，GB/T 50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》。

3.数据整理和分析

3.1 混凝土坍落度试验结果

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随着砂含泥量的不断增加。混凝土0h坍落度变化极其明显，在1%就已经不合格，当含泥量到达4%时，在相同配合比材料的情况下，坍落度接近0mm。说明随着淡化砂含泥量的增加，泥对外加剂及水的影响较大，具一定吸水粘结能力，导致混凝土拌合物流动度下降明显，从而造成混凝土坍落度下降明显。

3.2 混凝土试块（100mm×100mm×100mm）抗压强度（Mpa）试验结果如下：

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由图表可知，砂含泥量对混凝土强度影响并不是特别明显，含泥量在5%左右，28d接近要求强度，5%表现为混凝土强度的一个临界点。在10%砂含泥量的时候，3d、7d、28d强度也并没有下降特别明显，但在实际压试块的过程中会出现一两块突然破裂强度特别小的情况，而之前的试块并没有出现这样的情况，说明含泥量太高会影响混凝土试块整体的稳定性，容易出现破裂。观察试块破裂面可以看出，砂没有破损而是水泥和集料的粘结界面分层破损。

从抗压强度发展看，表中给出淡化砂含泥量对混凝土力学性能的影响数据，从中可以看出随着含泥量的增加,混凝土3d、7d强度影响较小，28d混凝土的抗压强度相对较大。当含泥量在1%～3%之间时对混凝土强度的影响差异不是很明显，但当含泥量大于3%时，其28d强度下降相对较大。

由于砂含泥量增加，导致水泥与砂粘结力降低，同时对水泥的水化产生影响，水泥的作用并没有发挥出来，从而降低了混凝土的强度。试验表明，用含泥量高的砂拌制混凝土，在相同的工作性能情况下要增加用水量或者外加剂。为了保证混凝土强度达到设计要求，需要增加水泥用量，无形中就加大了混凝土的生产成本。

4.总结

砂含泥量的增加对混凝土适配过程中塌落度的影响较为明显，含泥量控制

在1%内为混凝土最佳状态。随砂含泥量的增加，混凝土抗压强度降低，工作性能变差。在相同的含泥量、混凝土强度和工作性能的要求下要增加水泥用量和用水量或增加外加剂掺量，这样会增加了混凝土的成本。对混凝土3d、7d抗压强度的影响相对较为缓慢，28d抗压强度在砂含泥量3%之后下降相对较为明显。含泥量较大时试块容易出现突然破裂的情况，增加其不稳定性。