人工砂中微石粉對(duì)混凝土質(zhì)量影響的試驗(yàn)分析

摘 要：對(duì)人工砂中微石粉對(duì)混凝土質(zhì)量的影響進(jìn)行了試驗(yàn)研究，找出了控制值，有針對(duì)性地進(jìn)行了微石粉含量的控制，確保了混凝土質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：人工砂微石粉；混凝土；質(zhì)量影響

中圖分類號(hào)： U445.33 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1概述

黃河炳靈水電站位于甘肅省永靖縣與積石山縣交界處的黃河干流上，是龍羊峽～青銅峽河段水電開發(fā)規(guī)劃第13個(gè)梯級(jí)電站。生產(chǎn)混凝土的粗細(xì)骨料采用壩址開挖產(chǎn)生的石渣經(jīng)人工破碎和篩分而形成，其巖性主要為花崗巖和局部的沉積物組成，巖體破碎，呈弱-強(qiáng)風(fēng)化，裂隙中的填充物成分復(fù)雜。由于地質(zhì)分布的不均勻性，導(dǎo)致生產(chǎn)的人工骨料品質(zhì)差，質(zhì)量波動(dòng)非常大。尤其用干法生產(chǎn)的人工砂中小于0.08mm的微石粉含量非常高，且波動(dòng)大，用來(lái)生產(chǎn)混凝土?xí)r對(duì)混凝土質(zhì)量產(chǎn)生影響，針對(duì)存在的問題對(duì)人工砂微石粉含量對(duì)混凝土質(zhì)量的影響進(jìn)行了試驗(yàn)研究，取得了與設(shè)計(jì)配合比相適應(yīng)的微石粉含量控制數(shù)據(jù)，在試驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)用于生產(chǎn)控制后，有效地改善了混凝土質(zhì)量。

2原材料簡(jiǎn)介

水泥：試驗(yàn)用水泥采用永登水泥廠生產(chǎn)的中熱42.5級(jí)水泥，水泥物理性能和化學(xué)分析各項(xiàng)指標(biāo)均符合中熱水泥（GB200-2003）標(biāo)準(zhǔn)要求。

粉煤灰：試驗(yàn)用粉煤灰采用西固電廠生產(chǎn)的Ⅱ級(jí)粉煤灰，對(duì)粉煤灰進(jìn)行了全面品質(zhì)檢測(cè)，各項(xiàng)指標(biāo)符合DL/T5055-1996標(biāo)準(zhǔn)要求。

粗骨料：試驗(yàn)用粗骨料采用炳靈工地關(guān)家川料場(chǎng)生產(chǎn)的粗骨料，對(duì)試驗(yàn)用粗骨料進(jìn)行了全面檢測(cè)，粗骨料各項(xiàng)指標(biāo)均滿足《水利水電施工規(guī)范》DL/T5144-2001標(biāo)準(zhǔn)要求.

砂料：試驗(yàn)用砂料采用關(guān)家川料場(chǎng)生產(chǎn)的人工砂，試驗(yàn)過程中采用配制石粉含量的方法。

外加劑：試驗(yàn)用外加劑包括緩凝高效減水劑UNF-3和引氣劑DH9。對(duì)山西黃騰生產(chǎn)的UNF-3緩凝高效減水劑、河北省砼外加劑廠生產(chǎn)的DH9引氣劑分別進(jìn)行了品質(zhì)檢測(cè)，從檢測(cè)結(jié)果看，所檢項(xiàng)目均滿足中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土外加劑》（GB 8076--1997）的要求。

3試驗(yàn)方案的制定

試驗(yàn)選用電站右岸主體混凝土配合比中的C25W6F200二級(jí)及三級(jí)料，詳見表3-1。

微石粉含量采用人工配制法，人工砂中微石粉含量的配制分為微石粉的人工剝離和人工比例配制二項(xiàng)。

3.1人工砂的篩分剝離

第一步將取回的含水人工砂用炒干法炒干；第二步分批將炒干的人工砂過細(xì)度模數(shù)篩0.16 mm篩，將0.16mm以下的石粉和0.16mm以上的砂剝離開；第三步將0.16mm以下的石粉分批置于0.08mm的負(fù)壓篩上，將石粉篩分成0.16mm～0.08mm的石粉和小于0.08mm的微石粉。

3.2微石粉的人工配制

微石粉的人工配制采用比例配制法，0.16mm～0.08mm的石粉和小于0.08mm的微石粉以及0.16mm以上的砂料各占一定的比例，在此次試驗(yàn)中將0.08～0.16mm石粉含量確定為5%，然后通過調(diào)整小0.08mm的微石粉含量，將0.08～0.16mm石粉與小0.08mm的微石粉之和的總量控制在6～18%之間。

4摻用配制人工砂混凝土性能的試驗(yàn)研究

4.1各組合混凝土拌和物性能

對(duì)各組合下出機(jī)15min混凝土拌和物性能進(jìn)行了試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)，從試驗(yàn)情況可以看出隨著微石粉含量的增加，混凝土坍落度及含氣量都呈有規(guī)律的下降趨勢(shì)，對(duì)不同微石粉摻量與相對(duì)應(yīng)的混凝土拌和物含氣量及坍落度進(jìn)行了線性分析，回歸方程是一種處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)的常用方法，在混凝土單位用水量一定的情況下，混凝土拌和物中的含氣量與坍落度與微石粉含量是否具有良好的線性關(guān)系，是在此要研究和為實(shí)際生產(chǎn)提供控制標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)。具體統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表4-1，微石粉摻量與相對(duì)應(yīng)的混凝土拌和物坍落度一元線性回歸方程見表4-2，微石粉摻量與相對(duì)應(yīng)的混凝土拌和物含氣量一元線性回歸方程見表4-3。

從上表的統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以看出小于0.08mm的微石粉含量與混凝土拌和物的坍落度和含氣量都有較好的相關(guān)性，回歸方程的相關(guān)系數(shù)R2都在0.97以上，通過將微石粉含量代入回歸方程可以知道微石粉含量每增加1～1.5%，坍落度下降1cm，微石粉含量每增加2～3%，含氣量下降1%，利用回歸方程的代入法可以知道，各組合混凝土拌和物坍落度及含氣量在小于0.08mm微石粉顆粒含量為5～8%之間變化時(shí)與配合比設(shè)計(jì)要求數(shù)據(jù)基本吻合。

4.2各組合混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)研究

為了使試驗(yàn)數(shù)據(jù)具有可比性，在試拌數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，以小于0.08mm微石粉含量為5%時(shí)所拌出的二級(jí)、三級(jí)料坍落度為基準(zhǔn)，保持單方混凝土膠凝材料不變，通過增減單方混凝土用水量，使坍落度達(dá)到基準(zhǔn)坍落度進(jìn)行混凝土各齡期試件的成型，最后進(jìn)行強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)分析，調(diào)整用水量混凝土強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表4-4，為了分析混凝土強(qiáng)度與微石粉含量之間存在怎樣的相關(guān)關(guān)系，利用線性回歸方程進(jìn)行了分析，微石粉摻量與相對(duì)應(yīng)的各齡期混凝土強(qiáng)度一元線性回歸方程見表4-5-4-7。

以上力學(xué)試驗(yàn)方案具有極強(qiáng)的針對(duì)性，與施工中拌和樓質(zhì)控極其吻合，拌和樓質(zhì)控時(shí)隨著人工砂中微石粉含量的增加，要達(dá)到設(shè)計(jì)坍落度，必須增加用水量，這樣必將導(dǎo)致水膠比放大，混凝土強(qiáng)度降低，從上表的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及線性分析結(jié)果可以看出，隨著微石粉含量的增大混凝土強(qiáng)度呈線性下降，兩者間的相關(guān)性很好，通過代入法，發(fā)現(xiàn)微石粉含量在5～8%時(shí)混凝土強(qiáng)度與配合比吻合。

結(jié)語(yǔ)

通過對(duì)人工砂中微石粉對(duì)混凝土質(zhì)量影響試驗(yàn)研究，找出了適應(yīng)于炳靈工程混凝土質(zhì)量控制中人工砂微石粉含量允許參數(shù)，行之有效地控制了混凝土質(zhì)量，也為以后遇到類似工程時(shí)提供了可參照參數(shù)。

參考文獻(xiàn)

[1] 郭延輝. 人工砂中微石粉對(duì)混凝土質(zhì)量影響的試驗(yàn)研究[J]. 2011.