一種快速檢測(cè)機(jī)制砂與聚羧酸外加劑吸附性的方法

練中明

（宜賓通泰商品混凝土有限公司，四川 宜賓 644100）

0 引言

近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，帶動(dòng)了大規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，而作為建設(shè)的原材料——砂石，其消耗量十分巨大。但天然資源逐漸短缺，環(huán)保政策也越來(lái)越嚴(yán)格，河道、湖泊禁采禁挖，另一種可替代材料——山碎石、山機(jī)砂，正不斷涌進(jìn)市場(chǎng)。但山碎石、山機(jī)砂不同于河碎石、天然砂：一是山石的母巖種類繁多，如石灰?guī)r、花崗巖、片麻巖、凝灰?guī)r、砂巖等等，而不同種類的巖性（包括：礦物成分、表面微觀結(jié)構(gòu)特性、吸水性、酸堿性等）與當(dāng)今主流的混凝土聚羧酸外加劑相容性相差很大；二是山碎石、山機(jī)砂還會(huì)隨著巖層的變化及巖石在破碎制備過(guò)程中不可避免地混入泥土、草皮、樹(shù)根等，而且?guī)r石的母巖中會(huì)或多或少地夾雜有害成分，如蒙脫石、高嶺土、伊利石等，此類巖石制備的山碎石強(qiáng)度可以，機(jī)制砂外觀看起也干凈，但極易吸附聚羧酸外加劑，會(huì)造成外加劑摻量超高、波動(dòng)大；三是山碎石、山機(jī)砂的外觀形狀普遍不規(guī)整、不渾圓，針片狀、棱狀大有存在，這與破碎的設(shè)備和生產(chǎn)工藝十分相關(guān)；四是相關(guān)從業(yè)人員技術(shù)能力普遍偏差：山碎石、山機(jī)砂破碎生產(chǎn)工藝的主要從業(yè)人員是之前供應(yīng)水泥、熟石灰、磚窯、道路使用碎石等廠家的人員，此類廠家對(duì)山碎石、山機(jī)砂的外觀形狀、顆粒級(jí)配無(wú)過(guò)多要求，對(duì)夾雜在其中的有害物質(zhì)泥塊、草皮、有害礦物巖分等要求也不是很高。混凝土行業(yè)的某些從業(yè)人員，包括攪拌站的領(lǐng)導(dǎo)層、材料的采購(gòu)部門、試驗(yàn)室的技術(shù)人員，對(duì)成品碎石、機(jī)砂的性能都處于慢慢摸索、試驗(yàn)階段，在理論經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)都欠缺的情況下，造成對(duì)砂石材料入廠質(zhì)量的把控上不足、不嚴(yán)，從而影響混凝土產(chǎn)品質(zhì)量。綜合以上多種因素，山機(jī)砂的復(fù)雜性會(huì)造成混凝土拌合物質(zhì)量波動(dòng)過(guò)大。

現(xiàn)行規(guī)范檢測(cè)機(jī)制砂與聚羧酸外加劑的吸附性指標(biāo)是亞甲藍(lán)值（MB），但要測(cè)出 MB 值，檢測(cè)過(guò)程會(huì)有些復(fù)雜且耗時(shí)較長(zhǎng)，包括：亞甲藍(lán)試劑的配制、機(jī)制砂的烘干、篩分、稱量、攪拌、滴定、顏色判定、計(jì)算等，而得到的 MB 值與實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中的外加劑摻量線性相關(guān)性并不是很強(qiáng)（很可能是由于機(jī)制砂對(duì)亞甲藍(lán)的吸附，與對(duì)聚羧酸的吸附不一致造成的）。而更加標(biāo)準(zhǔn)、接近生產(chǎn)的試驗(yàn)方法是打混凝土試配，但這樣需要更多的原材料、人手和時(shí)間，耽誤不起。因此我們從實(shí)踐中摸索了一種快速檢測(cè)機(jī)制砂與聚羧酸外加劑吸附性能的膠砂試驗(yàn)方法，以供大家參考。

1 原材料

（1）試驗(yàn)機(jī)制砂

原狀機(jī)制砂不經(jīng)過(guò)任何處理，但取樣一定要均勻、有代表性。機(jī)制砂的細(xì)度模數(shù)、級(jí)配、外觀形狀、石粉含量、含水率，則需要經(jīng)驗(yàn)豐富的檢測(cè)人員通過(guò)肉眼、手感來(lái)綜合判斷，并結(jié)合現(xiàn)在使用的碎石，給出一個(gè)砂率（以普通 C30 為基準(zhǔn)），以及根據(jù)機(jī)制砂材質(zhì)情況給出一個(gè)適當(dāng)偏下的外加劑摻量。

（2）水泥、摻合料、聚羧酸外加劑

其它原材料以現(xiàn)在生產(chǎn)中使用的為準(zhǔn)，但不包括碎石。

2 試驗(yàn)方法

（1）試驗(yàn)儀器、工具準(zhǔn)備

包括：電子天平（精度不小于 0.01g），瓷盤，水泥膠砂攪拌鍋，勺子（鋼制），各類量杯等。

（2）配合比的產(chǎn)生

以現(xiàn)行使用的普通 C30 配比為基準(zhǔn)，砂率根據(jù)試驗(yàn)機(jī)制砂與生產(chǎn)用碎石得出，并把機(jī)制砂的含水率算進(jìn)。

例：產(chǎn)生一個(gè) C30 生產(chǎn)配合比（假定機(jī)制砂的含水量為 2.0%，聚羧酸外加劑摻量為 2.2%）。C30 商品混凝土配合比見(jiàn)表 1。

表1 C30 配合比 kg/m3

水泥、摻合料、砂、石根據(jù)各自實(shí)際使用的，結(jié)合計(jì)算方便為宜。

以 2.5L 做試驗(yàn)（可以根據(jù)情況，取 2L 或 3L），設(shè)計(jì)一個(gè) C30 施工砂漿配合比（因不用碎石，單方用水量減少 5kg）。C30 砂漿施工配合比見(jiàn)表 2。

表2 C30 砂漿施工配合比 kg

稱取好各原材料的量后，先把水泥、粉煤灰、外加劑、水（保留少量的水，到后面不夠時(shí)再加）倒入攪拌鍋內(nèi)，混合攪拌均勻（用勺子，人工），攪拌成水泥漿后，再慢慢加入機(jī)制砂，并隨時(shí)攪拌，觀察砂漿狀態(tài)，判定用水量或外加劑用量是否足夠：（1）砂漿已離析泌水了，重新稱量做試配，減少外加劑摻量和用水量；（2）砂漿狀態(tài)合適，就以此為準(zhǔn)；（3）砂漿偏干或干了，先倒入剛才剩余的用水，攪拌后若還是偏干，再逐漸稱取一定的外加劑和用水（記住稱取的外加劑和用水的重量。注意：這里稱取的量十分重要，全憑試驗(yàn)人員的豐富經(jīng)驗(yàn)），添加進(jìn)去，再次攪拌均勻，直至砂漿的狀態(tài)與生產(chǎn)中的預(yù)拌混凝土的砂漿大體一樣即可。

最后計(jì)算單方加入了多少的外加劑用量和用水量，從而得出此種機(jī)制砂的 C30 配合比，利于指導(dǎo)原狀機(jī)制砂的選取和生產(chǎn)中的使用情況。

3 試驗(yàn)結(jié)論

（1）此試驗(yàn)省去了亞甲藍(lán)試劑的配制、機(jī)制砂的烘干篩分等較長(zhǎng)耗時(shí)步驟。

（2）此試驗(yàn)得出的外加劑摻量與生產(chǎn)實(shí)際的外加劑摻量相關(guān)性較強(qiáng)，偏差在±0.1% 外加劑摻量。

（3）此試驗(yàn)對(duì)試驗(yàn)人員的個(gè)人經(jīng)驗(yàn)要求較高，一是對(duì)原狀機(jī)制砂各個(gè)技術(shù)指標(biāo)，整體上要快速較準(zhǔn)確地作出判定；二是試驗(yàn)中對(duì)外加劑、用水量的添加上，需要根據(jù)砂漿的狀態(tài)，結(jié)合個(gè)人的豐富經(jīng)驗(yàn)得出。（添加以外加劑用量為主，用水量為輔）。

（4）出現(xiàn)與實(shí)際生產(chǎn)偏差較大的原因有：1）取樣數(shù)量少，不具有代表性；2）砂石廠家自身巖礦的母巖發(fā)生變化，或機(jī)制砂的生產(chǎn)制備工藝有不足，混入了其它有害物質(zhì)；3）如果生產(chǎn)中使用的碎石材質(zhì)較差，也會(huì)引起外加劑摻量偏高，因?yàn)槲覀冊(cè)嚺鋾r(shí)未考慮碎石材質(zhì)情況。