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机制砂的压碎指标对混凝土抗压强度的影响

作者:
汪军
来源:
砼享未来
2020/09/09 11:15
浏览量

机制砂是由机械破碎、筛分制成的,粒径小于4.75mm的岩石颗粒,但不包括软质岩、风化岩石的颗粒。机制砂的坚固性采用压碎指标法进行试验,是为机制砂的压碎指标。

《建筑用砂》GBT146842011(以下简称国标)规定:

说明:Ⅰ类(20%)宜用于强度等级大于C60的混凝土;Ⅱ类(25%)宜用于强度等级C30C60及抗冻、抗渗或其他要求的混凝土;Ⅲ类(30%)宜用于强度等级小于C30的混凝土。《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ522006规定:机制砂的总压碎指标值应小于30%。那么,机制砂的压碎指标对混凝土的抗压强度有着怎样的影响呢?我们试验如下:

1.试验原材料

水泥:海鑫P·S32.5矿渣硅酸盐水泥。矿粉:彤阳S105级矿渣粉。

粉煤灰:河津Ⅱ级粉煤灰。

1:河底机制砂,Ⅱ区中砂,颗粒级配基本符合规定;石粉含量:4.0%;压碎指标值:17.9%(Ⅰ类砂);总压碎指标值:14.7%

 

2:裴社机制砂,Ⅱ区中砂,颗粒级配基本符合规定;石粉含量:3.8%;压碎指标值:22.7%(Ⅱ类砂);总压碎指标值:20.3%

3:侯马机制砂,Ⅱ区中砂,颖粒级配基本符合规定;石粉含量:2.6%;压碎指标值:28.5%(Ⅲ类砂);总压碎指标值:22.1%

碎石:岭西东碎石,5mm31.5mm连续级配。外加剂:泵送剂;

减水率:20%以上;凝结时间:12小时~14小时。

2.试验及试验结果。

配合比(16)如下:分别选用砂1、砂2、砂3,试验结果如下:

3.试验结论

C60等高强度等级的混凝土来说,随着所用机制砂压碎指标值的降低,混凝土的28天抗压强度值亦相应降低。配合比1和配合比328天抗压强度值相差竟然高达5.4MPa

C30等低强度等级的混凝土来说,随着所用机制砂压碎指标值的降低,混凝土的28天抗压强度值无明显变化。配合比4和配合比628天抗压强度值相差仅为0.7Mpa

 

《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》条文说明有:“经试验证明,中、低强度等级混凝土的强度不受压碎指标的影响,机制砂的压碎指标对高强度等级混凝土抗冻性无显著影响,但导致耐磨性明显下降,因此将压碎指标值定为30%。”

“规定采用4个粒级的筛分分别进行压碎,然后将四级砂样进行总的压碎指标值计算。试验证明5mm10mm颗粒级的压碎指标比其他粒级要明显大,总的趋势是粒径越大压碎指标越小。

鉴于砂的定义,公称粒径4.75mm以下的颗粒为砂,所以取公称粒径4.75mm以下的颗粒分成公称粒径4.75mm2.36mm2.36mm1.18mm1.18mm600μm600μm300μm4个粒级。”

笔者对上述条文有些不同的观点。理由如下:

1由上述试验可知:C30等低强度等级混凝土的抗压强度基本上不受所用机制砂压碎指标的影响。所用机制砂的压碎指标对C60等高强度等级混凝土的抗压强度影响明显。

2经试验证明:4.75mm2.36mm2.36mm1.18mm1.18mm600μm600μm300μm4个粒级的压碎指标值,总的趋势是:粒径越大,其压碎指标值越大。但是也有例外。

3关于“总压碎指标值”的概念。众所周知,一只木桶盛水的多少。并不取决于桶壁上最长的那块木板,而恰恰是取决于桶壁上最短的那块木板。即“木桶理论”。那么。同样的道理,组成机制砂的各个粒级往往是优劣不齐的(即不同的压碎指标值),而劣质的部分(即较大的压碎指标值)往往又决定着整个机制砂的质量。对于这一点,我们认为《国标》中规定的“取最大单粒级压碎指标值作为其压碎指标值”毫无疑问是正确的。而《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》中所谓的“总压碎指标值”是不合理的。即使勉为合理,我们认为其规定的“机制砂的总压碎指标值应小于30%”的条文也应该有所修改。

因此,我们建议《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》3.1.7条文修改如下:说明:Ⅰ类(15%)宜用于强度等级大于C60的混凝土;Ⅱ类(20%)宜用于强度等级C30C60及抗冻、抗渗或其他要求的混凝土;Ⅲ类(25%)宜用于强度等级小于C30的混凝土。

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