摘要：通过选用自产的机制砂与采购的水洗砂分别配置强度等级为C30自密实混凝土，并进行相关试验，探讨在胶凝材料相同的条件下，通过改变砂子组分，判断采用纯机制砂、纯水洗砂、机制砂与水洗砂互掺下，新拌混凝土的流动性能。试验结果表明：当机制砂：水洗砂=5：5时，掺加一定量的抗离析剂，新拌混凝土的流动性能最佳，扩展度达到680*700mm，且新拌混凝土的和易性良好。
关键词：机制砂；水洗砂；自密实混凝土；流动性能
1 引言
自密实混凝土（Self-CompactingConcrete，简称SCC），指混凝土拌合物不需要振捣仅依靠自重即能充满模板、包裹钢筋并能够保持不离析和均匀性，达到充分密实和获得最佳的性能的混凝土，属于高性能混凝土的一种，主要适用于浇筑量大，浇筑深度、高度大的工程结构以及配筋密实、结构复杂、薄壁、钢管混凝土等施工空间受限制的工程结构中。但自密实混凝土对原材料要求极高，且技术要点较多，导致了其配置较为困难，将自密实混凝土进行优化，迫在眉睫。
2. 试验材料与方法
2.1 试验材料
水泥：天辰水泥厂生产的42.5R普通硅酸盐水泥；砂：外购水洗砂（级配较差）与自产机制砂；小石：外购小石；粉煤灰：万紫千红II级粉煤灰；矿渣微粉：乌鲁木齐市鑫源绿环微粉有限公司生产的S75矿渣微粉，减水剂：江苏苏博特新材料股份有限公司生产的聚羧酸减水剂；抗离析剂：江苏苏博特新材料股份有限公司生产的抗离析剂；水：试验室自来水。
2.2 试验方法
本试验参照《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ52-2006，测出机制砂、水洗砂的级配组成，并将机制砂、水洗砂按不同比例互掺，测其对应的级配、细度模数、空隙率，选出较好的一组或几组，为后面试验做参考；并参照《 自密实混凝土应用技术规程》JGJ/T 283-2012，拌制水胶比0.37-0.38，砂率为47%～56%的C30混凝土，通过测定新拌混凝土的流动性能及和易性能，并初步判断新拌混凝土的相关性能，为以后自密实混凝土相关试验及生产提供可靠地参考依旧。
3 砂石骨料相关试验
3.1 砂子组配相关试验
分别将水洗砂、水洗砂进行筛分试验，水洗砂细度模数为3.7，机制砂细度模数为3.5，级配都不是很好，且机制砂的粒型不佳，影响新拌混凝土的扩展度，且对新拌混凝土的和易性有一定影响。为了尽可能的选用本站的一些资源，将两种不同类型的砂子进行不同比例的组配，从而得到不同的较好的级配，筛分及空隙率数据，我们可以看出，当水洗砂：机制砂为7：3时，孔隙率为34.3%，当水洗砂：机制砂为8：2时，孔隙率34.9%、当水洗砂：机制砂为5：5时，其空隙率35.7%，说明其级配较好。根据相关数据，我们选用水洗砂：机制砂的比例为7：3、5：5，从而配置自密实混凝土。
3.2 新拌混凝土的配合比选用
配置了纯机制砂、纯水洗砂、机制砂与水洗砂互掺下的新拌混凝土，配合比见表3。
表3 自密实混凝土配合比设计
3.试验结果与分析
在标号为C30的强度适配中，选取胶凝材料总量为440kg/m³，其中粉煤灰掺量为27.3%，矿粉掺量为22.7%。在纯机制砂中，砂率为46%，掺加一定量的抗离析剂，新拌混凝土的扩展度为（600*600）mm，扩展度偏小，且稍微泌浆，T50=8.55s，T50时间过长，1小时后扩展度为（600*630）mm，T50=7.6s，1小时后扩展度有扩大趋势，且T50时间变短，说明新拌混凝土保塌性能较好；采用纯水洗砂时，当砂率为50%时，新拌混凝土的扩展度为（500*700）mm，新拌混凝土的流动性能不太理想，且有微泌浆现象；当其他条件不变，砂率提高至56%时，新拌混凝土的流动性能虽然有点改善（扩展度为（540*560）mm），但仍不乐观，仍有微泌浆现象；当砂率不变，水胶比由0.37增至0.38，并将水洗砂与机制砂对掺（水洗砂：机制砂=5：5），新拌混凝土的流动性能变化不大（扩展度为（530*550）mm），但泌浆现象进一步得到改善，但仍不理想；当水胶比仍为0.374，砂率降为51%，且水洗砂与机制砂对掺（水洗砂：机制砂=5：5），并掺加一定量的抗离析剂，新拌出的混凝土的流动性能较好，扩展度达到（600*620）mm，测其含气量为2.1，且新拌混凝土的和易性较好。
4.结论：
1）砂子级配较差，在不掺抗离析剂时，无论纯机制砂、纯水洗砂还是两种砂子混合后新拌制的混凝土均有不成程度的泌浆现象，原因是砂子颗粒级配较差，且机制砂粒型需要改进，虽然两种砂子进行组配，但细颗粒仍较少，浆体包裹不住骨料，导致浆体有些流失。
2）将机制砂与水洗砂混合互掺，可以改善砂的级配，可以减少砂中的空隙率，对新拌混凝土的和易性有一定影响。
3）本实验新拌混凝土中（室内温度为10度），1小时后扩展度几乎没有损失，说明新拌混凝土的保塌性能较好。
4）在本实验中，粉体对新拌混凝土的扩展度有一定影响，但对减轻混凝土的泌浆现象影响不明显，进一步说明本实验所使用砂子级配不良。
5）在本实验中，在粉体一定的条件下，改变砂率对新拌混凝土的相关性能影响不是很大。
6）掺加一定量的抗离析剂对新拌混凝土的泌浆现象有一定的作用，但如果采用纯机制砂，仍然抑制不住混泥土的泌浆现象，这是由于机制砂粒型不佳，需要进一步改善；当水洗砂：机制砂=5：5时，掺加一定量的抗离析剂能有效改善新拌混凝土的泌浆现象，且新拌混凝土的包裹性也较好，满足自密实混凝土的要求。
论文作者:李茂生
论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/21
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