广州市金禹混凝土有限公司
摘要：本文通过试配，仅改变砂率的情况下，研究砂率对C30自密实混凝土工作性能及力学性能的影响。研究结果表明：砂率对C30自密实混凝土工作性能和力学性能均有影响，随着砂率的增加，拌合物坍落度、扩展度先升高后降低，而T500时间先缩短后增加。抗压强度则随着砂率的增加，逐渐的降低。建议自密实混凝土砂率不宜超过50%，宜取50%。
关键词：自密实混凝土；砂率；力学性能；工作性能
引言
混凝土经过一百多年的发展，已经基本上成为了一种成熟的商品。目前，供应混凝土均为商品混凝土，既环保，又节省材料。混凝土作为使用量最大的建筑材料，造价低，能塑形成任意形状，在各类建筑中广泛应用。随着人工成本的不断增加和施工条件的不断变化，工程人员对混凝土提出了更高要求。在此大环境下，自密实混凝土由此应运而生。自密实混凝土是一种具有大流动性、匀质性和抗离析性等优异工作性能的混凝土。无需通过人工或机械振捣，自密实混凝土可以在自身重力的作用下实现流平、致密和较好填充的效果。自密实混凝土的应用可以大大降低了混凝土工程施工人员的劳动强度，减少劳动力的成本。为了进一步的对自密实混凝土进行研究，本文采用改变砂率的情况下，研究砂率对C30自密实混凝土工作性能及力学性能的影响。
1原材料选取
1.1水泥
采用广州石井水泥有限公司生产的P·O 42.5R水泥，其主要物理性能见表1，均能达到GB 175-2007[1]标准的技术要求。
表1 广州石井水泥有限公司水泥物理性能
1.4粗集料
采用5～20mm连续级配碎石，其主要物理性能指标如表4所示，均符合标准JGJ 52-2006[3]的技术要求。
表4 粗集料主要性能指标
1.6纤维素醚
符合JC/T 2190-2013[5]标准技术要求。
1.7水
拌合用水为广州所用的自来水，符合JGJ63-2006[6]的技术要求。
2配合比设计及检测
2.1 配合比设计
本文主要研究砂率对C30自密实混凝土工作性能及力学性能的影响。根据JGJ55-2011《普通混凝土配合比设计规程》进行设计，得出基准配合比，并对砂率进行调整，测定在不同砂率的情况下，C30自密实混凝土拌合性能和力学性能的差异，具体的配合比表6。
表6 砂率不同的C30自密实混凝土配合比
分别采用粗砂、中砂、细砂进行试配，配合比均按表6来试配，分析不同砂在细度模数时，砂率对C30自密实混凝土拌合性能及力学性能的影响。
2.2检测依据及检测项目
试配混凝土拌合性能检测项目为：坍落度、扩展度、T500，采用GB/T 50080-2016《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》[7]进行测定。混凝土的力学性能参照 GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》[8]的规定进行。
3 试配结果与分析
3.1砂率对C30自密实混凝土拌合性能的影响
通过混凝土试配，粗砂、中砂、细砂在砂率不同其他原材料不变的情况下，拌合物的拌合性能如表7所示。
表7 不同砂率的C30自密实混凝土拌合性能
由表7可以看出，随着砂率的增加，试配的C30自密实混凝土坍落度和扩展度均呈现出先增加后降低的趋势。而T500则先降低后增加。当砂率较低时，自密实混凝土拌合物中的水填充水泥之间的空隙，水泥浆填充细集料的空隙，而砂浆填充粗集料间的空隙。此时，砂浆富余量有限，使得坍落度和扩展度较低，T500时间相对较长。随着砂率的增加，拌合物中砂浆富余量增加，使得坍落度、扩展度增大，T500时间缩短。但随着砂率进一步增加，砂比表面积比较大，吸附了更多拌合水和外加剂，使得水泥浆富余量不足，使得坍落度和扩展度反而降低，T500时间延长。因此，砂率不宜超过50%，建议取50%比较合适。
3.2砂率对C30自密实混凝土力学性能的影响
通过混凝土试配，检测得出了C30自密实混凝土7d和28d抗压强度，得出了不同砂率的粗砂、中砂、细砂自密实混凝土抗压强度的情况，详见表8所示。
表8 不同砂率的C30自密实混凝土力学性能
由表8可知，随着砂率的增加，混凝土抗压强度不断在降低的趋势。这是因为随着砂率的增加，粗集料的骨架效应减弱，细集料与水泥C-S-H凝胶界面增加，而界面是混凝土中的薄弱环节，决定了低等级混凝土的强度等级。可以看出，无论是粗砂、中砂、还是细砂，混凝土抗压强度均呈现逐渐降低的趋势。横向对比，当砂率较低时，粗砂配制的混凝土强度更高，之后才是中砂配制的混凝土，最低为细砂配制的混凝土。因此，粗砂配制时，宜提高砂率，细砂则应降低砂率。
4结论
（1）对C30自密实混凝土而言，混凝土坍落度和扩展度随着砂率增加而先增加后降低，T500时间则先降低后升高。砂率低时，拌合物中的浆料不足以填充粗骨料间的空隙，而砂率高时，砂表面吸附过多浆料和水，对拌合性能不利。
（2）对C30自密实混凝土而言，随着砂率增加，混凝土抗压强度逐渐降低。砂率宜取50%，此时拌合性能和抗压强度均比较适合。
（3）砂的粗细对C30自密实混凝土抗压强度和拌合性能有影响。在其他条件一致时，粗砂配制混凝土宜提高砂率，细砂则应降低砂率。
参考文献：
[1] GB/T 175-2007，通用硅酸盐水泥[S].
[2] GB/T 1596-2017，用于水泥和混凝土中的粉煤灰[S].
[3] JGJ 52-2006，普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准[S].
[4] GB 8076-2008，混凝土外加剂[S].
[5] JC/T 2190-2013，建筑干混砂浆用纤维素醚[S].
[6] JGJ63-2006，混凝土用水标准[S].
[7] GB/T 50080-2016，普通混凝土拌合物性能试验方法标准[S].
[8] GB/T 50081-2002，普通混凝土力学性能试验方法标准[S].
论文作者:林敦亮
论文发表刊物:《防护工程》2019年第7期
论文发表时间:2019/7/3
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