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如何使用细砂配制混凝土

如何使用细砂配制混凝土

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【摘要】:
细砂的细度模数小(1.5~2.3),造成其砂的粒径小,在4.75mm,2.36mm,1.18mm级筛余量较小,而粒径小于0.315mm的颗粒含量较多,表面积大,单独使用生产混凝土时用水量增加。

 

   细砂的细度模数小(1.5~2.3),造成其砂的粒径小,在4.75mm,2.36mm,1.18mm级筛余量较小,而粒径小于0.315mm的颗粒含量较多,表面积大,单独使用生产混凝土时用水量增加。规范将粒径小于0.08mm的部分定义为含泥量,其实细砂中粒径小于0.08mm的颗粒不全是泥,其中一部分是砂的微小颗粒,另一部分是泥等有害物质,在使用过程中要加以区分。在混凝土生产实践中很少有搅拌站单独使用细砂配制混凝土,一般是将细砂复合粗砂使用。有时也不可避免使用细砂,使用时应采取措施降低用水量,保证混凝土强度和耐久性,还要加强养护预防混凝土裂缝。

(一)细砂混凝土的特性

 (1)细砂的颗粒偏细,拌制的混凝土早期收缩变形能力大,容易发生开裂,且开裂时间随细度的降低而增加,施工需要养护时间提前并适当延长养护时间;

 (2)水胶比不变的情况下,细砂混凝土的7d及28d强度及强度增长率,与中砂混凝土大体一致。

 (3)细砂的表面积大,混凝土用水量偏高,造成水泥用量大,混凝土拌合物粘度增加,混凝土生产时注意对用水量的控制(如增加外加剂用量)。

(二)使用细砂配制混凝土容易出现的几个问题

   细砂的粒径小于0.315mm的颗粒含量较多,拌制混凝土时,应根据细砂的特点进行配制。

1)细砂混凝土和易性较差

   使用细砂拌制混凝土时,如果不能使用外加剂有效控制用水量,有时会出现拌合物粘聚性大,流动性差,粘稠,有时也会出现水泥降低不足以包裹骨料表面,造成拌合物粘聚性差、发散。造成这种现象的原因有:

1.胶凝材料用量不合理,胶凝材料用量过多,混凝土拌合物粘聚力较大,不易浇筑;胶凝材料用量过少,浆体用量不足,混凝土拌合物较松散,不易粘结。

2.骨料级配较差,空隙率较大,砂率使用不合理。砂率较小时,砂浆填充粗骨料空隙后,剩余量不足,拌合物流动性差;砂率过大时,砂比表面积较大,浆体包裹骨料表面厚度变薄,粘聚性差、发散。混凝土配合比的石子中应加入占细砂用量的15%~25%、粒径2.5mm~10mm的细石取代等量的细砂,改善骨料级配。

3.用水量或外加剂用量大,造成混凝土坍落度过大,在运输过程中砂浆与石子容易产生离析,导致在浇筑时不易控制拌合物的均匀性。外加剂或用水量不足,拌合物流动性差,发粘。

4.配合比设计不符合施工工艺对和易性的要求。

2)外加剂使用不当

   使用细砂生产混凝土时,由于细砂的需水量增加,若不能合理使用外加剂控制用水量,将可能造成混凝土用水量偏高,影响混凝土的强度和耐久性。混凝土生产中使用的外加剂往往复配有缓凝、引气等组分,使用外加剂调整细砂混凝土工作性时,应注意缓凝、引气组分用量的增加对混凝土的不利影响。尤其是遇到气温骤降时,要注意预防因为缓凝成分过高造成混凝土凝结时间过程。含气量的增加,也会造成混凝土强度的降低。

1.了解所使用外加剂的种类、组分,通过试验确定掺量,严禁不经过试验,盲目提高外加剂用量满足混凝土工作性的做法;

2.根据天气变化,及时调整外加剂用量,控制混凝土凝结时间、含气量的变化;

3.注意外加剂与混凝土原材料的相容性,不同种类外加剂混用前应充分试验,不可盲目混用;

4.加入外加剂的混凝土应搅拌均匀,并确保足够的搅拌时间。

3)细砂混凝土强度不满足要求

   细砂混凝土的强度达不到施工和设计的要求,或同批混凝土中个别试块强度值过高或过低。

1.加强细砂含水率检测,准确确定混凝土生产用水量,防止混凝土用水量偏大。必要时,应注意调整外加剂用量控制用外加剂用量。

2.细砂偏细,表面积偏大,应适当增加胶凝材料用量保证包裹浆体厚度。

3.细砂含泥量增加,造成水泥浆与骨料粘结力下降,适当提高水泥用量。

4.混凝土试块振捣不充分,且养护不当,加强养护。

(三)细砂混凝土的配制方法

1)使用合理低砂率

   在混凝土体系中,砂与胶凝材料浆体组成砂浆包裹粗骨料、填充粗骨料间的空隙,砂浆富裕的多少,直接影响混凝土的工作性。细砂平均粒径较中砂小,2.36mm以上颗粒含量很少,与粗骨料形成间断级配,对粗骨料形成的空隙“干涉”减小,便于填充,较少的砂便可以获得满意的空隙率。砂细度模数越小,砂平均粒径越小,越容易填充粗骨料间的空隙,砂率也就越低。在使用细砂生产混凝土时,通过试验确定合理砂率:砂率过小,砂浆量不足,不能在粗骨料周围形成足够的润滑层,将降低混凝土拌合物的流动性,影响混凝土拌合物的粘聚性和保水性。若砂率过大,粗骨料用量相对减少,亦会影响混凝土的强度。因此,在满足工作性能的前提下,细砂配制混凝土应采用合理低砂率原则。

2)适当提高胶凝材料用量

   细砂粒径小,表面积大,空隙率大,需要增加浆体用量才能保证骨料表面浆体厚度。因此,在配制混凝土时,要达到满意的工作性往往需要增加浆体用量。

3)使用高效减水剂控制用水量

   细砂混凝土需水量较大,混凝土粘度大,使用细砂配制混凝土时,适当提高高效减水剂用量以降低混凝土用水量,满足施工需要。可以在复配外加剂时,适当添加引气组分,引入的微小气泡有利于缓解收缩造成的内部应力,减少裂纹的生成,提高混凝土的体积稳定性和耐久性。同时在达到工作性要求的前提下,单位混凝土用水量明显降低。

(四)细砂混凝土生产中注意的问题

1)使用细砂时应注意砂含水率不宜过大,含水率过大,下料困难,影响生产效率。

2)在相同条件下细砂混凝土与中粗砂混凝土相比较,坍落度和坍落扩展度损失更快、更大,尤其在高温天气阳光直射条件下,表面失水导致混凝土表面产生裂纹。因此在混凝土浇筑振捣后必须及时抹面压光、适时覆盖洒水养护;

3)为保证混凝土强度,需要配合使用高性能减水剂降低用水量,控制水胶比,与中粗砂混凝土相比较,减水剂掺量相对较高,约高出0.2%~0.4%;

4)严格控制混凝土坍落度,不宜超过230mm,防止细砂混凝土离析,具体表现是混凝土失去粘聚性和保水性,粗骨料与砂浆分离,粗骨料下沉,不易泵送甚至堵泵;

5)严格控制原材料的含泥量和杂质含量,砂表面因泥土的包裹,阻碍了骨料与水泥浆的粘结,形成强度的薄弱区,同时粘土杂质会对水泥的水化产生影响,增加了腐蚀破坏作用,从而降低了混凝土的强度。

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