高含泥量集料對(duì)混凝土性能的影響及有效對(duì)策分析

呂曉亮

（海南公路工程有限公司，海南 海口570216）

高含泥量集料對(duì)混凝土性能的影響及有效對(duì)策分析

呂曉亮

（海南公路工程有限公司，海南 海口570216）

混凝土性能受多種因素影響，其中高含泥量集料是影響混凝土性能最關(guān)鍵的因素。高含泥量影響混凝土性能的主要原因是高效減水劑對(duì)水泥的成分具有吸附功能，最終增加混凝土的坍落度，影響混凝土的強(qiáng)度。因此，建筑人員在工程建設(shè)過程中要重視集料的含泥量問題，控制其含泥量以提升混凝土性能。對(duì)此，從高含泥量集料對(duì)混凝土性能影響的具體表現(xiàn)、提高混凝土性能的具體對(duì)策這兩個(gè)方面進(jìn)行闡述，為提升混凝土的性能提供合理的參考意見。

高含泥量；混凝土性能；影響；有效對(duì)策

0 引言

商品混凝土砂石中的含泥量較高，其會(huì)降低混凝土的性能，最終引起各種工程建設(shè)安全事故。高含泥量集料被視為影響混凝土性能最為關(guān)鍵的因素。為了進(jìn)一步提升混凝土的性能，就需要采用恰當(dāng)?shù)姆绞綔p少集料對(duì)混凝土性能的影響，改善混凝土施工的性能，最終促使工程建設(shè)的水平提升。因此，對(duì)于高含泥量集料對(duì)混凝土性能的影響及其對(duì)策進(jìn)行分析具有重要的現(xiàn)實(shí)作用。

1 高含泥量集料對(duì)混凝土性能的影響概括

在建筑建設(shè)領(lǐng)域，混凝土是一種常用的建筑材料，其中集料便是混凝土材料中重要的組成部分。實(shí)踐研究發(fā)現(xiàn)，集料的質(zhì)量會(huì)直接影響混凝土性能，對(duì)建筑的經(jīng)濟(jì)型效果造成較大的影響。所以，在工程建設(shè)中，采用質(zhì)量?jī)?yōu)良的集料具有重要的意義。但是，就目前而言，集料中都會(huì)含有泥，這些泥會(huì)直接降低混凝土的性能[1]。為提升建筑工程的質(zhì)量，我國(guó)對(duì)砂石表面的含砂石量做了明確的規(guī)定，要求其中混凝土中的含泥量的粒徑要小于80 um。在工程建設(shè)中，將混凝土原材料中的含泥量作為影響混凝土性能的危害物質(zhì)。當(dāng)體系中的含泥量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過實(shí)際要求的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，泥土?xí)苯佑绊懟炷恋母黜?xiàng)性能指標(biāo)。特別是對(duì)于商品混凝土生產(chǎn)、施工過程的影響更大。為了減少含泥量高的集料影響混凝土性能，最為有效的方式是不得廣泛使用含泥量過高的集料。所以，施工人員在施工過程中，了解到高含泥量集料對(duì)混凝土性能的影響具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。因此，本文主要通過實(shí)際的實(shí)踐來探討混凝土集料高含泥量的問題，并針對(duì)實(shí)際情況提出合理的參考意見。

2 高含泥量集料對(duì)混凝土性能影響的具體表現(xiàn)

2.1 試驗(yàn)的原材料

選擇蒙西水泥，水泥細(xì)度為4.5 um、初凝時(shí)間160 min、終凝時(shí)間240 min、3 d抗折強(qiáng)度5.9 MPa、28 d抗折強(qiáng)度8.0 MPa、標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量27.8%。采用砂攪拌，選擇的砂主要為工程用砂，砂中的含泥量具有7.0%，細(xì)度模數(shù)2.64。選擇工程碎石，碎石中的含泥量5.4%，最大粒徑3.15 mm。選用的粉煤灰的標(biāo)準(zhǔn)與實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)相符。工程建設(shè)中選用的水為普通的自來水，與實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)相符[2]。同時(shí)選用高性能減水劑，減水率主要維持在35%，減水劑的其他性能指標(biāo)與實(shí)際要求相符。

2.2 試驗(yàn)的方法

混凝土設(shè)計(jì)的強(qiáng)度等級(jí)主要維持在C30,按照工程建設(shè)相關(guān)的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量砂石中的含泥量。在試驗(yàn)過程中，要檢驗(yàn)新攪拌混凝土的坍落度、擴(kuò)展度等。在做好所有的測(cè)驗(yàn)工作以后，要將混凝土放置到密閉的桶內(nèi)約30 min[3]。再一次對(duì)混凝土的坍落度、擴(kuò)展度進(jìn)行測(cè)量。將混凝土攪拌成型以后，并按照普通混凝土性能測(cè)試方式進(jìn)行性能測(cè)驗(yàn)。

2.3 高含泥量集料對(duì)混凝土性能影響的具體表現(xiàn)

在該試驗(yàn)中，沖洗原材料中的砂石，使得原材料中的含泥量都不同程度地降低。其中砂的含泥量降低到2%，石子的含泥量達(dá)到0.5%。按照混凝土相應(yīng)的基準(zhǔn)進(jìn)行配比，并對(duì)沖洗后的集料A與沒有進(jìn)行沖洗的集料B進(jìn)行試驗(yàn)比對(duì)。通過不斷地調(diào)節(jié)用水量，或者使用外加劑使得兩組的混凝土起初的坍落度都保持在相同的水平。對(duì)于集料中的含泥量對(duì)混凝土性能的影響，從試驗(yàn)的結(jié)果可以得出：當(dāng)高含泥量用于混凝土中，在混凝土中增加外加劑能有效地保證混凝土30 min之內(nèi)的流動(dòng)度數(shù)值。通過增加用水的總量能有效地保證混凝土初始的流動(dòng)度相同，混凝土30 min坍落度比較大。不管是在混凝土中增加外加劑或者添加用水總量，高含泥量的集料都會(huì)極大程度地影響混凝土的抗壓強(qiáng)度，促使混凝土的抗壓強(qiáng)度降低。同時(shí)，與增加用水量相比，通過增加外加劑量的混凝土強(qiáng)度遠(yuǎn)比添水的混凝土強(qiáng)度高，并且與試驗(yàn)配置強(qiáng)度要求比較相符合。

3 提高混凝土性能的具體對(duì)策

通過以上試驗(yàn)可得，高含泥量集料會(huì)直接影響混凝土的性能。借助工程實(shí)際中的原材料，在不改變其他條件的情況下，對(duì)于各種因素對(duì)混凝土性能的影響因素進(jìn)行研究，分析不同因素對(duì)混凝土性能的影響效果，最終尋找恰當(dāng)?shù)慕鉀Q對(duì)策。

3.1 將砂率調(diào)整在適當(dāng)?shù)姆秶畠?nèi)

在進(jìn)行混凝土配置的過程中考慮試驗(yàn)原材料的特點(diǎn)和混凝土配比的原則。使得外加劑的添加量維持在2.6%，膠凝材料及水膠的比例保持不變，將不同組別的混凝土的含沙率分別維持在36%、40%、44%、48%。通過比較混凝土的含沙率來比較不同含沙率對(duì)混凝土性能的影響[4]。通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，混凝土的含沙率越高，混凝土初始的坍落度、30 min之間的坍落度數(shù)值會(huì)相應(yīng)地減小；同時(shí)，混凝土含沙率上升，混凝土的強(qiáng)度相應(yīng)地增加。當(dāng)水膠的量維持在一定的范圍之內(nèi)，當(dāng)含沙率下降時(shí)，總表面積會(huì)減小，砂子及膠凝材料具有潤(rùn)滑的作用，最終會(huì)進(jìn)一步減小骨料之間的摩擦力度，促使混凝土流動(dòng)性減小，相應(yīng)地減小了混凝土的坍落度。但是，混凝土中的砂率過小，這會(huì)直接影響混凝土的保水性能，最終產(chǎn)生離析情況。因此，將含砂率維持在合理的范圍之內(nèi)能有效地提升混凝土的性能。

3.2 增加緩凝劑

在確保用水量、初始的坍落度數(shù)值都一定的情況下，增加混凝劑能有效地減少混凝土外加劑的使用量，并且不會(huì)對(duì)混凝土的強(qiáng)度造成影響。當(dāng)用水量與外加劑的添加數(shù)量保持在一定的狀況下，在混凝土中增加緩凝劑，混凝土的凝結(jié)時(shí)間會(huì)進(jìn)一步拉長(zhǎng)，并且會(huì)直接改善混凝土的坍落度。形成這種情況的主要原因是，在固體——液體的界面上，混凝劑具有吸附的效果，會(huì)將固體粒子表面的性質(zhì)改變，同時(shí)通過吸附水分子形成厚的水膜層，促使晶體之間發(fā)生接觸受到屏蔽，使得結(jié)構(gòu)的形成過程發(fā)生改變，這會(huì)進(jìn)一步延緩水泥水化過程，使得高含泥量混凝土凝結(jié)時(shí)間加長(zhǎng)，減小混凝土坍落度。

3.3 外加劑后摻法

采用外加劑后摻方法能有效地減少外加劑的使用總量。當(dāng)外加劑使用的數(shù)量相同的情況下，采用外加劑后摻方式能有效地降低混凝土的坍落度[5]。無論是后摻或者先摻外加劑都不會(huì)對(duì)混凝土的強(qiáng)度造成較大影響。集料中含有水泥、泥，這些物質(zhì)對(duì)外加劑都有較強(qiáng)的吸附能力。將攪拌一段時(shí)間的減水劑以后再摻加外加劑，水泥及集料中的泥顆粒表面會(huì)首先形成一層水膜，水膜會(huì)減少外加劑中的吸附功能，溶液中的外加劑的含量比較適中，降低外加劑對(duì)集料中的敏感程度，相應(yīng)地，外加劑中的減水功能增強(qiáng)，最終減小混凝土坍落的損失程度。因此，采用外加劑后摻方式能有效地提高混凝土的性能。

4 結(jié)語

綜上所述，在工程建設(shè)中要重視高含泥量集料問題，尋找合適的方式提升混凝土的性能。例如：在高含泥量集料中增加混凝劑，這樣能有效地減小混凝土的坍落度，同時(shí)不會(huì)影響混凝土強(qiáng)度。其次，采用外加劑后摻方式，減小混凝土坍落度。再次，將混凝土中的含砂量控制在合理的范圍之內(nèi)，這樣能有效地減小混凝土坍落度，同時(shí)增加混凝土的強(qiáng)度，促使混凝土性能提升。

[1]趙薇.集料含泥量對(duì)瀝青混合料路用性能影響的試驗(yàn)分析[J].公路交通技術(shù),2012，(1):26-28.

[2]趙尚傳，邱暉，貢金鑫，等.粗集料含泥量對(duì)混凝土力學(xué)性能及抗凍耐久性的影響[J].公路交通科技:應(yīng)用技術(shù)版,2015，(01): 112-116.

[3]秦祿生.瀝青面層用粗集料針片狀顆粒和含泥量技術(shù)指標(biāo)研究[J].公路交通科技,2009,26(3):17-21.

[4]景志遠(yuǎn).粗集料含泥量對(duì)瀝青混合料性能影響分析[J].公路交通科技:應(yīng)用技術(shù)版,2015,55(8)：68-75.

[5]黃景海.集料含泥量對(duì)瀝青混合料水穩(wěn)定性影響分析[J].交通科技與經(jīng)濟(jì),2016,10(5):16-17.

TU528.041

A

1009-7716（2017）09-0209-02

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.09.064

2017-05-05

呂曉亮（1988-），女，海南文昌人，助理工程師，研究方向：道路橋梁。