砂的含泥量对混凝土性能影响研究

文摘 2024-10-08 07:04 河南

0引言

混凝土是目前应用最广泛的建筑材料，其性能的好坏对建筑物的安全性、耐久性有很大影响。混凝土主要由胶凝材料、水、骨料和外加剂等拌合而成，混凝土材料的质量对工程结构的可靠性会造成直接的影响，因此，对组成混凝土的原材料质量控制显得极为关键。砂是组成混凝土的重要原材料，其相关质量指标对混凝土的工作性能、强度、耐久性均会产生一定的影响。含泥量是混凝土中用砂质量标准中一项重要的指标，砂中的泥含量增加，会使得混凝土需水量和水泥用量增加，导致混凝土的强度、抗渗性能以及抗冻性能降低，干缩裂缝增大。在规范《建设用砂》（GB/T14684-2022）中规定，I类砂含泥量不得大于1.0%，II类砂含泥量不得大于3.0%，III类砂含泥量不得大于5.0%。因此，对砂的含泥量进行有效控制，对于提高混凝土的性能而言具有重要现实意义。

本文在保持混凝土配合比中其它材料配比不变的情况下，仅通过改变配比中砂的含泥量，探究砂的含泥量对混凝土工作性能、抗压强度、耐久性（碳化深度）的影响。

1试验原材料及试验设计

1.1试验原材料

本试验采用P·O42.5级水泥，其28d抗压强度检测结果为50.1MPa；拌和用水采用普通饮用水；粗骨料采用粒径5～31.5mm的碎石；细骨料采用细度模数为2.8的II区中砂；外加剂采用聚羧酸高效减水剂；掺合料采用II级粉煤灰。试验所用材料均符合相关质量标准要求。

1.2试验配合比设计

不同含泥量的砂的制备方法，首先确保原材料中的砂是不含泥的，以免对试验结果产生影响，须将砂进行人工水洗，紧接着对其进行烘干；再将黏土与烘干后的砂按一定的比例进行混合并搅拌均匀，得到试验中不同含泥量的砂。

根据《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2011）进行混凝土配合比计算，试验过程中采用相同配合比，试验使用的材料除了砂的含泥量不同，其余材料均控制一致。混凝土基准配合比如表1所示。

1.3试验方法

为探究砂的含泥量对混凝土的工作性能、抗压强度、耐久性（碳化深度）所带来的影响，对其开展各项试验研究。混凝土工作性能通常用新拌混凝土的坍落度来表示，根据现行标准《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》（GBT50080-2016）中所规定的坍落度试验方法来进行。混凝土的抗压强度试验参照现行标准《混凝土物理力学性能试验方法标准》（GB/T50081-2019）中的力学性能试验方法进行。混凝土的耐久性采用其碳化深度来表示，根据现行标准《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》（GB/T50082-2009）中所规定的碳化试验来进行。

2试验结果及分析

2.1工作性能试验结果及分析

在混凝土拌制及施工过程中，衡量工作性能的一项重要指标就是混凝土的和易性，主要包括流动性、粘聚性和保水性三个方面，在日常工程检测中常用坍落度及用维勃仪测定的维勃时间来表示。砂作为混凝土重要的组成材料，其质量指标直接影响混凝土的相关性能。根据表1中的配合比，通过在砂中加入不同质量泥土进混凝土拌和试验，检测不同含泥量混凝土的初始坍落度及1h坍落度，试验结果见表2所示。砂含泥量与坍落度的之间的影响趋势如图1所示。

根据上述试验结果可知，随着砂中含泥量的增加，新拌混凝土的初始坍落度及1h坍落度均呈减小趋势。在砂含泥量为3%时，其1h经时坍落度仅为105mm，经时坍落度损失达到了65mm，其工作性能极差。由于砂中的泥分粒径比砂小，比表面积大，对水及外加剂的吸附性更强，随着含泥量的增大，其吸附的水量也相应增大，进而导致混凝土的流动度降低，坍落度也相应减小。因此，在实际浇筑混凝土过程中，应控制砂的含泥量，以确保混凝土的工作性能，进而确保建筑施工质量。

2.2抗压强度试验结果及分析

在建筑设计及施工过程中，混凝土强度是混凝土非常重要的性质，质量控制一直贯穿整个混凝土施工过程。根据表1中的基准配合比，试验中通过在砂中加入不同含量的泥土，对各组进行7d及28d抗压强度试验，试验结果见表3所示，砂含泥量与抗压强度之间的影响趋势如图2所示。

根据抗压强度试验结果可知，随着砂中含泥量的不断增加，混凝土对应的7d及28d抗压强度均出现了明显的降低。这是由于砂中的泥分，降低了组成材料中胶凝材料水泥的活性，导致水泥浆体无法直接包裹集料，使其与集料之间的粘结能力变弱，导致拌制出的混凝土内部出现薄弱区域，使得混凝土强度变低。同时，分散型的泥块还会直接影响水泥水化，进而使得混凝土强度的降低。此外，砂中的泥分也会对混凝土产生腐蚀破坏作用，随着砂中泥含量的增加，混凝土内部的孔隙率增大，进一步降低混凝土的强度。

2.3碳化试验结果及分析

混凝土的碳化是指空气中CO₂等气体渗透到混凝土内部，与其中的碱性物质起化学反应的过程。混凝土碳化深度是判断混凝土耐久性的重要指标。根据表1中的基准配合比，试验中通过在砂中加入不同含量的泥土，对各组进行7d及28d碳化试验，检测各组混凝土的碳化深度，试验结果见表4所示。砂含泥量与碳化深度的之间的影响趋势如图3所示。

由混凝土碳化试验结果可知，混凝土7d及28d的碳化深度均随着砂中含泥量的增加而相应增加，这也说明随砂中含泥量增加，混凝土的抗碳化能力变差，即耐久性能变差。这是由于当砂中的含泥量较大时，其中所含的泥分会影响胶凝材料与集料的粘结，弱化了混凝土界面结构，使混凝土表面易出现塑性收缩而产生微裂缝，降低混凝土的耐久性能。此外，砂中的泥含量增加，会在混凝土硬化过程中易导致混凝土内部出现孔洞，当混凝土结构中出现连通的孔隙并与表面裂缝连通时，使得混凝土内部与外部空气、水分等直接接触产生化学反应，加速了混凝土的碳化，使得混凝土耐久性进一步降低。

3结束语

保持混凝土配合比中在其它材料不变的情况下，仅通过改变混凝土配比中砂的含泥量，探究其对混凝土的工作性能、抗压强度、耐久性（碳化深度）所带来的影响，对此进行了大量性能试验研究，得到如下结论：

（1）随着砂的含泥量增加，新拌混凝土的坍落度会减小，工作性能随之变差。在砂含泥量为3%时，其1h经时坍落度仅为105mm，经时坍落度损失达到了65mm，其工作性能极差。

（2）砂的含泥量对混凝土的强度产生影响，混凝土抗压强度随砂中含泥量的增大而降低，混凝土的7d早期抗压强度以及28d抗压强度均出现了明显的降低。

（3）砂的含泥量对混凝土耐久性影响显著，随着含泥量的增加，混凝土碳化深度增加。因此，不能忽略砂的含泥量对混凝土耐久性能的影响。

（4）将砂的含泥量控制在1%以内，可得到优异性能的混凝土。混凝土的工作性能坍落度为200mm，1h经时坍落度为190mm，经时损失仅为10mm；混凝土7d和28d抗压强度也较高；7d混凝土碳化深度为0，未出现耐久性问题，28d混凝土碳化深度仅为0.5mm，耐久性能良好。

通过本次试验可以看出砂的含泥量对混凝土工作性能，强度、耐久性均有非常重要的影响，所以在项目的整个施工阶段，需要对进场砂的含泥量进行严格有效的控制,一定要选用符合相应质量标准的细骨料砂。

http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzIzNjU1MTYwNw==&mid=2247519064&idx=3&sn=64f2048f3ae901be9cf064e908ef1cb5

砼话

“砼话”——分享混凝土知识，做混凝土技术人员的朋友，每天七点更新！您的关注，是最大的支持和鼓励！

最新文章

说说脱硫粉煤灰与脱硝粉煤灰

商品混凝土缓凝事故四例原因分析与预防措施

混凝土材料碳化性能研究

混凝土建筑材料试验检测及相关质量控制

预拌混凝土企业技术人员测试题

混凝土抗压强度试件的常见问题及对策

C80高性能混凝土的研究与应用

粗集料特性对混凝土抗折强度影响研究

泵送陶粒混凝土的性能及应用研究

同样的配比为什么有的混凝土强度高有的强度低

高速铁路C50预应力混凝土配合比设计和质量控制

混凝土工程裂缝的分析与判定

粗集料粒径和级配对混凝土抗折强度的影响

泵送混凝土同离析程度的关键性能对比研究

C60流态混凝土的工作性及强度影响因素试验研究

普通混凝土抗压强度与抗折强度相关分析

透水混凝土路面施工技术应用及质量控制

大体积混凝土施工及裂缝控制技术研究——以上海浦东新区某项目为例

说说混凝土砂率的影响因素

机制砂混凝土研究现状综述

商品混凝土生产中引起质量问题的因素及应对措施

粗骨料压碎指标对某水电站混凝土配合比的影响

浅谈施工现场混凝土随意加水现象的防范

关于混凝土坍落度，这几个问题你必须知道！

机制砂混凝土配合比研究进展

干燥环境下粉煤灰混凝土表面假性碳化研究

高性能混凝土材料在建筑材料中应用

为什么不愿意使用“查表法”确定砂率？

混凝土性能要求是配合比设计的前提要求

砂的含泥量对混凝土性能影响研究

水性脱模剂对混凝土外观气泡影响的研究

不同含气量对水工混凝土性能的影响研究

混凝土公司技术人员能力试题(-含答案)

普通混凝土配合比设计中原材料对混凝土质量的影响

超长墙体大体积C50混凝土开裂特征与成因分析

机制砂制备高强度高性能混凝土的性能试验研究

现浇混凝土楼板裂缝控制的综合方法研究

看看原材料是怎样影响混凝土的可泵性的

要控制好混凝土质量，必须注意各个环节控制

C60泵送混凝土配合比设计

不同级配及组合骨料的混凝土配合比研究及工程应用

影响水泥混凝土路面抗折强度因素的分析

不同细度模数的细集料对混凝土减水剂和减水率的试验研究

含絮凝剂水洗砂对混凝土性能的影响分析

混凝土拌合物影响因素及生产、运输

C60聚丙烯纤维混凝土配合比设计与施工控制

混凝土养护技术研究进展

泵送混凝土离析的原因分析和预防措施

大体积混凝土养护的温度控制

商品混凝土梁板结构早期裂缝成因及防治

分类

时事

民生

政务

教育

文化

科技

财富

体娱

健康

情感

旅行

百科

职场

楼市

企业

乐活

学术

汽车

时尚

创业

美食

幽默

美体

文摘

原创标签

时事社会财经军事教育体育科技汽车科学房产搞笑综艺明星音乐动漫游戏时尚健康旅游美食生活摄影宠物职场育儿情感小说曲艺文化历史三农文学娱乐电影视频图片新闻宗教电视剧纪录片广告创意壁纸头像心灵鸡汤星座命理教育培训艺术文化金融财经健康医疗美妆时尚餐饮美食母婴育儿社会新闻工业农业时事政治星座占卜幽默笑话独立短篇连载作品文化历史科技互联网

发布位置

广东北京山东江苏河南浙江山西福建河北上海四川陕西湖南安徽湖北内蒙古江西云南广西甘肃辽宁黑龙江贵州新疆重庆吉林天津海南青海宁夏西藏香港澳门台湾美国加拿大澳大利亚日本新加坡英国西班牙新西兰韩国泰国法国德国意大利缅甸菲律宾马来西亚越南荷兰柬埔寨俄罗斯巴西智利卢森堡芬兰瑞典比利时瑞士土耳其斐济挪威朝鲜尼日利亚阿根廷匈牙利爱尔兰印度老挝葡萄牙乌克兰印度尼西亚哈萨克斯坦塔吉克斯坦希腊南非蒙古奥地利肯尼亚加纳丹麦津巴布韦埃及坦桑尼亚捷克阿联酋安哥拉