黄少琼
广东江门恩平市君堂鑫泽混凝土配送有限公司 广东恩平 529400
摘要：当下机制砂在混凝土工程中的应用越来越多，但对其耐久性能还需要进一步研究。本文将不同机制砂掺量的混凝土进行对比研究，通过对机制砂混凝土的抗氯离子渗透性、碳化性能进行测试，分析了机制砂对混凝土耐久性的影响机理，并对其不同耐久性指标进行了评价，实验结果表明，机制砂完全符合混凝土的配比需求，可供推广应用。
关键词：机制砂；混凝土；耐久性；碳化
0 前言
如今经济发展步伐加快，建设工程行业的混凝土用量需求越来越大，加之当下天然矿资源已日渐稀缺，做为混凝土主要原材料的天然砂也越来越受到各种条件的限制。因此，采用机制砂代替天然砂配制混凝土成为了一大趋势，在许多现代工程项目中已广泛使用。机制砂对于天然砂在材料形状、性质上均有差异，起对混凝土的耐久性、工作性等都将产生影响。现通过研究机制砂对混凝土的抗氯离子渗透性能和抗碳化性能的影响，分析其影响因素及影响规律，以提高机制砂配置性能，提高其工作性，从而完全取代天然砂为建筑工程发展提供应用。
1 原材料的基本性能及指标
1.1 原材料
（1）水泥
水泥：P?O42.5硅酸盐水泥，各矿物成分比例如表1所示。
表1 水泥熟料的矿物成分比例
在本文中共涉及两种细骨料：天然砂、机制砂，粗骨料选用粒径范围5～31.5mm，具有连续级配的碎石，细骨料和粗骨料的基本性能如表4和表5所示。
从表4中可见，本文所选择的机制砂的各项指标均满足规范要求，且石粉含量和泥块含量均较低。
（5）外加剂
减水剂：聚羧酸缓凝早强型减水剂，固含量8.6%，密度1.027g/mL，减水率23.6%，pH值5.0。
1.2 试验配比设计
混凝土设计配合比见表6。
2 试验方法和试验结果
2.1 抗氯离子渗透性（电通量法数据）
根据GB/T50082—2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》中的规定，混凝土的抗氯离子渗透性可由混凝土6h电通量来表征，测定得到的机制砂掺量对不同龄期混凝土抗氯离子渗透性的影响如图1所示。
图1 机制砂掺量对不同龄期混凝土抗氯离子渗透性的影响
从图1可知，由于混凝土密实性的增加，各机制砂混凝土的电通量随龄期的增长而减少，随水胶比的降低而减少。对于各个龄期的混凝土，其电通量随机制砂掺量的增加而减少，这是由于机制砂较粗糙的表面和适量的石粉会形成较强的过渡区，从而阻碍氯离子在混凝土过渡区中的传输。因此，选择各项指标均满足规范要求且石粉含量和泥块含量均较低的机制砂来制备混凝土时，用机制砂替代天然砂会提高混凝土的抗氯离子渗透性。
2.2 抗碳化性能
碳化试验是根据《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》（GB/T50082—2009）中规定的方法进行测试。试件的制备采用300mm×100mm的棱柱体模具，在标养室中养护至28d后将试件取出，放置60℃的烘箱中，48h后取出试件，用环氧树脂将棱柱体的上下两个正方形面和其中一个侧面密封好，待环氧树脂凝固硬化后放入碳化箱中开始碳化试验，此时为碳化的起始时间，分别在之后的28d、56d和90d对试件按照规范规定的方法进行碳化深度的测试，测定得到的机制砂掺量对不同碳化龄期混凝土碳化深度的影响如图2所示。
从图2可知，各机制砂混凝土的碳化深度随碳化龄期的增长而增加，随水胶比的降低而减少。但对于各个碳化龄期的混凝土，其机制砂掺量对混凝土碳化深度的影响并不明显，说明选择各项指标均满足规范要求且石粉含量和泥块含量均较低的机制砂制备混凝土时，用机制砂替代天然砂不会对混凝土的抗碳化性能造成明显影响。
图2 机制砂掺量对不同碳化龄期混凝土碳化深度的影响
3 结论
本文主要通过试验分析了机制砂掺量对混凝土抗氯离子渗透和抗碳化性能的影响，得出如下结论：
（1）在抗氯离子渗透方面，由于机制砂较粗糙的表面和适量的石粉会形成较强的过渡区，从而阻碍氯离子在混凝土过渡区中的传输，混凝土电通量随机制砂掺量的增加而减少，说明选择各项指标均满足规范要求且石粉含量和泥块含量均较低的机制砂来制备混凝土时，用机制砂替代天然砂会提高混凝土的抗氯离子渗透性。
（2）在抗碳化性能方面，水胶比是影响混凝土抗碳化性能的最重要因素，其机制砂掺量对混凝土碳化深度的影响并不明显，说明用机制砂替代天然砂不会对混凝土的抗碳化性能造成明显影响。
（3）用机制砂代替天然砂配制混凝土，其耐久性并未削弱，反而部分耐久性能会强于天然砂混凝土，所以随着天然砂资源的日渐枯竭，机制砂完全可以替代天然砂配制出符合要求的混凝土。
4 结束语
总之，混凝土的耐久性对于材料的关系极大，可以通过正确的配合比设计、材料的选择以及严格的施工质量来保证。实验表明，机制砂并不会影响混凝土耐久性，加大其在建设工程上的应用与推广，可以加快工程进度以及降低工程造价，发展前景优越。
参考文献：
[1]李北星、周明凯、蔡基伟、王稷良.机制砂中石粉对不同强度等级混凝土性能的影响研究[J].混凝土.2008（07）
[2]高伟.机制砂的制备工艺及应用分析[J].中国建材科技.2011（03）
论文作者:黄少琼
论文发表刊物:《基层建设》2015年23期供稿
论文发表时间:2016/3/25
标签：混凝土论文; 机制论文; 性能论文; 耐久性论文; 渗透性论文; 通量论文; 氯离子论文; 《基层建设》2015年23期供稿论文;