高性能機制砂混凝土的配制及性能試驗分析

陳起群

（廣州市粵晟混凝土有限公司）

0 前言

為了能夠更好地運用性能相對較高機制砂混凝土落實建筑施工，保證該性能相對較高機制砂混凝土實際性能可與現行標準、要求相吻合，這是當前國內更多建筑項目實現高品質化施工建設的關鍵點，為能夠更好地達到該標準及要求，建造品質較高的現代建筑，技術員便需高度重視這種性能相對較高機制砂混凝土，結合以往的經驗積累情況，做好性能相對較高機制砂混凝土具體配制還有性能試驗操作的總結分析，實現對性能相對較高機制砂混凝土更為深入了解，從而能夠保障高性能的機制砂混凝土各項性能，讓性能相對較高機制砂混凝土性能有效發揮至具體的項目建設當中，為高品質施工建設奠基。

1 高性能機制砂混凝土概述

1.1 在機制砂層面

所謂機制砂，完成除土，經機械破碎還有機砂篩分，大致是4.75mm巖石粒徑類型的顆粒，且軟質巖石類型顆粒還有風化巖石均不包含在內，大部分原因則為這部分巖石類型顆粒極大地影響著建筑總體安全和穩固性。建筑施工，機制砂最常用的便是中粗砂，細砂特別少見，幾乎不會選用[1]。機制砂以2.6～3.6為基本的細度模數，它的顆粒級配十分穩定，有可調性。機制砂因自身含石粉，150m左右篩余稍增除去，剩下篩余常見的是方矩體還有三角體。機制砂通常開采礦源有一定差異，所開采到相應機制砂自身特性一般均有差別。

1.2 在高性能混凝土層面

可符合于特殊且均勻相應標準的一類混凝土建材，通常為高性能混凝土。這種高性能的混凝土，從屬混凝土新型施工技術，其基于混凝土自身性能有效強化，配合混凝土現代施工技術所制作成混凝土。這種高性能的混凝土特性表現詳細為：在自密實特性上，其內含高流動、填充習慣、抗離折等特性，對混凝土所在表面實際質量可起到有效性的改善作用，表面不易有氣泡還有蜂蜜麻面相關問題現象產生，表面位置也無需加以修補處理，可將模板整個表面造型還有紋理十分逼真展現出來；在強度特性上，這種高性能的混凝土，抗壓性的強度范圍是100～120MPa，相比普通類型的混凝土，其有著極高抗壓性的強度，裂縫不易產生；在體積穩定還有低水化熱基本特性上，高性能的混凝土往往有極高的彈性模量，且較低收縮還有低溫變形相關特點，以至于體積基本穩定，實際彈性模量一般是50GPa，不易受其周邊的環境所影響，對工程項目可起到建設質量的根本保障，建筑實際的使用壽命能被延長。

2 試驗分析

2.1 在原材料及試驗制作層面

選人工砂為機制砂，借助機械手段破碎篩分操作，確保形成粒徑為4.75mm巖石的顆粒，形狀上是方矩體亦或三角體，顏色上黑色亦或灰白顏色，其表面粗糙，級配若＜0.15mm、＞2.36mm，則顆粒相對多些，強度基本模數則是3.0～3.7，內含石粉10%～15%。本次試驗操作均嚴格按照機制砂現行技術指標實施；其余的原材料則以外加劑、石灰石類型質石粉、飲用水、連續性5～25mm級配的碎石、細度基本模數是2.7的河砂還有P.O52.5型號的水泥為主[2]。

2.2 在高性能混凝土配比層面

結合配制河砂的C60高性能混凝土相關經驗，經試配可將基準的配比確定：試配合比設計容重2400kg/m3，總膠材520kg。其中鴻豐PⅡ52.5水泥占總膠材70%；匯拓S95礦粉占總膠材20%；黃埔電廠Ⅱ級粉煤占總膠10%；樂爾康高性能外加劑摻量1.8%；中洲亞力機制砂；金磊石材碎石，砂率為33%；配合比為：水130kg、水泥364kg、礦粉104kg、粉煤灰52kg、外加劑9.4kg、機制砂592kg、碎石1149kg?？偰z材針對于機制砂C60混凝土自身強度、摻和量、工作特性等相關影響，C60機制砂混凝土具體配制期間，石粉實際含量最大不可超出10.5%范圍。

2.3 在具體內容層面

2.3.1 在收縮層面

對機制砂所配制高性能混凝土自身收縮性伴隨著石粉含量及其摻和量相應變化趨勢分析可了解到，經對比同等條件之下河砂混凝土，結果如下：一是，機制砂實際的篩分結果情況。篩孔尺寸，其累積的篩余是4.75mm/0.1%、2.36/18.2%、1.18/57.7%、0.6/77.7%、0.3/90.4%、0.15/95.0%、0.075/96.10%，細度模數均是3.4，石粉實際含量是3.5%；二是，機制砂其余指標。MB參值為1.35%、粗糙度為19.5s、緊密性空隙率即為33.1%、松堆實際密度1.6g·㎝-3、松散性空隙率即為40.6%、表現密度是2.69g·㎝-3、壓縮值是18%[3]；三是，機制砂較高性能混凝土收縮的最終測試結果，如表1（粉煤灰；礦粉）所示。

表1 機制砂較高性能砼收縮的最終測試結果

從中可了解到，混凝土干縮性會伴隨著齡期和石粉實際含量變化而有不同規律現象產生。＜14d齡期節點，混凝土自身收縮性會伴隨著石粉實際含量增加而逐漸變大；＞14d齡期節點，混凝土自身收縮性則是以石粉7%含量為基本界定，＜7%情況下，各個齡期收縮特性均會伴隨著石粉實際含量增加而逐漸變大；＞7%情況下，各個齡期收縮特性均會伴隨著石粉實際含量增加而逐漸下降；石粉實際含量若≤7%情況下，機制砂混凝土各個齡期收縮參值均會伴隨著粉煤灰實際摻和量的增長而逐漸變?。皇蹖嶋H含量是3.5%情況下，機制砂混凝土各個齡期收縮參值會由于有礦粉摻入而變大；石粉實際含量若增到7%情況下，所有齡期收縮參值為最低狀態；實施機制砂混凝土和水洗砂混凝土收縮曲線對比分析可了解到，石粉實際含量若≥7%情況下，機制砂混凝土前的14d齡期實際收縮參值大于水洗混凝土，而后齡期收縮參值會無較大差異性，早期需務必注重保濕養護處理，石粉針對于機制砂混凝土自身干縮參值無較大影響性。

2.3.2 在靜壓的彈性模量層面

在一定程度上，彈性模量能夠將材料對于彈性變形抵抗能力起到集中反映作用，越大參值，則材料越具備較大剛度性。受應力作用影響，所發生的彈性變形就相對較小，它是由大體積混凝土溫度應力和鋼混結構變形及裂縫最為重要的一項參數[4]?；炷翉椥阅Ａ考捌淇箟盒詮姸取⒐橇虾兔芏然咎匦裕渚蛿盗筷P系密切，最突出性影響因素以過渡區、水泥石還有骨料為主。試驗分析知曉，混凝土彈性模量會伴隨著機制砂內部石粉實際含量的增加而逐漸變小；粉煤灰適量摻入后，石粉實際含量在7%以下情況下，會對混凝土彈性模量產生影響，改善其主導因素會逐步轉變成過渡區域各項性能；粉煤灰適量摻入后，相比較不摻入粉煤灰，摻入后彈性模量較低，和水洗砂混凝土彈性模量比較起來，略高一些，但強度規律處于一致性狀態，如表2（礦粉及粉煤灰同上）所示。

表2 靜壓彈性實際模量的試驗結果

2.3.3 在徐變層面

所謂徐變，即混凝土長期處于恒定荷載作用影響之下，壓應變伴隨著時間的持續而呈變大趨勢。徐變，其會導致結構發生不均勻性沉降或者是位移等問題現象，對結構總體穩固性影響極大，預應力之下鋼混結構往往會有部分預應力逐步損失掉，而橋梁整個梁體的撓度呈增長態勢，大體積可松弛混凝土部分會因溫度收縮促使產生相應的溫度應力，其收縮性質的裂縫則變少[5]。參照著表1所示8、12序列所顯示配比，混凝土7d養護齡期試驗分析結果詳見表3。從中可了解到，機制砂混凝土各齡期徐變度比黃砂混凝土同等齡期徐變度小，差異參值隨齡期呈遞增態勢，基本是60d，其徐變度＜水洗砂混凝土的14.41%；不同的混凝土，其徐變隨持荷實際齡期變化而呈遞增態勢，徐變早起會增速，待28d過后，這兩種不同混凝土徐變均會從增長變為放緩狀態。

表3 徐變試驗分析結果

2.3.4 在長期強度層面

基于現有的成功配比，選定同等水膠比且摻入石粉不同含量配制混凝土，對7～180d強度的增長趨勢實施分析，且和同等條件之下天然砂混凝土實施對比分析可了解到：

⑴機制砂混凝土各個齡期強度都比水洗砂混凝土強度高，在60d齡期前期，強度參值伴隨著石粉實際含量增長而變大，在60d齡期后期，石粉低含量混凝土強度實際增速比石粉高含量混凝土要高出許多；

⑵石粉不同含量混凝土強度有差異性存在，因＜60d前期石粉有突出增強效果，因此，石粉較高含量混凝土有強度優勢存在，混凝土后期的強度變化源自粉煤灰產生二次水化現象，石粉增強效應逐漸減弱，強度處于增長趨勢比石粉低含量混凝土較低一些[6]；

⑶石粉高含量不會影響到混凝土自身強度長期的穩定性發展，各個齡期強度參值均比同等條件之下水洗砂混凝土高出許多；石粉含量若超出10%，混凝土60d齡期后，其強度增速呈減緩趨勢。

2.3.5 在抗滲特性層面

以氯離子的擴散系數手段，實施摻和石粉、礦粉、粉煤灰等含量針對于C60機制砂的高性能混凝土自身抗滲透特性相關影響情況的對比分析后可了解到：

⑴氯離子的擴散系數均不超過3×10-8㎝2/s，這與高性能混凝土現行設計要求及指標相吻合；

⑵氯離子的擴散系數伴隨著石粉實際含量的增長而變大；石粉實際含量同等條件下，礦粉亦或是粉煤灰相應材料摻入，其氯離子基本擴散系數呈下降態勢；

⑶摻入礦粉后，混凝土氯離子的擴散系數小于摻入粉煤灰混凝土。

3 結語

從總體上來說，針對于機制砂運用后配制出C60混凝土的高性能，石粉材料不屬于影響因素，MB值＜1.4的機制砂，內含10.5%石粉材料為最大比例，在該配比范圍所配制混凝土，其相對比同等條件之下河砂混凝土，明顯有著優良的抗滲特性、小徐變、大彈模、高強度等優勢，高性能混凝土內部運用機制砂有效性較為突出。愿你機制砂性能極高混凝土優越性顯著，所發揮性能作用較為關鍵，為確保其優越性得到更加有效性的發揮，需注重其在性能極高混凝土內部的科學運用，技術員更為細致了解性能相對較高機制砂混凝土具體配制還有性能試驗操作情況，高效完成性能相對較高機制砂混凝土具體配制操作，把握各項影響因素，將其更為合理有效地運用至建筑項目中，為實現高品質的項目建設提供可靠性的基礎保障。