砂石骨料调节剂对机制砂混凝土性能的影响

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从目前砂石行业整体情况上来看,机制砂的产品质量还是存在着很多的问题,这些问题主要是集中在机制砂的级配不良、石粉含量高,使其呈现出所谓的“两头大,中间小”的哑铃型的机制砂级配。使用这种级配质量差的机制砂,难以保证良好的混凝土和易性,无疑为预拌混凝土的配制和生产带来非常大的挑战,劣质机制砂与减水剂的相容性差带来频繁出现的质量问题也是预拌混凝土行业必须解决的燃眉之急。虽然我国目前正在努力推行高品质的机制砂石骨料,但这需要时间,短期内上述问题将会持续存在,如何应对和解决这一难题,对于保证机制砂混凝土和易性、强度和耐久性能至关重要。近三年以来,一种新型混凝土功能型外加剂——砂石骨料混凝土调节剂,开始越来越多地应用于机制砂混凝土的配制和生产中,这种功能型外加剂有效地改善了由于机制砂品质引起的混凝土的和易性,满足了土木工程施工对新拌混凝土的要求,现已经成为解决机制砂级配不良的重要技术手段之一。本文针对砂石骨料混凝土调节剂对机制砂混凝土和易性能、混凝土的力学性能以及混凝土的耐久性能的影响进行了系统研究。通过C30、C50两个强度等级的混凝土,采用6种细度模数不同、级配不同的机制砂,对比使用砂石骨料混凝土调节剂和不使用砂石骨料混凝土调节剂对混凝土相关性能的影响,以及在减少胶凝材料用量的情况下对混凝土性能的影响。砂石骨料混凝土调节剂采用的是165B和73B的两种型号。通过试验研究发现:砂石骨料混凝土调节剂的使用在多数情况下改善了混凝土的包裹性,泌浆和扒底的状态也得到了改善,对于混凝土的粘性也在多数情况下有所改善,明显使混凝土的工作性变好,减少混凝土的经时损失;使用调节剂后,中低强度等级混凝土的抗压强度有明显的提高;混凝土的收缩率会降低,减小了干缩裂缝产生的风险;降低混凝土碳化深度,提高混凝土的抗冻性能。总体来说,使用砂石骨料混凝土调节剂,可以明显改善混凝土的和易性、力学性能以及耐久性能。本文提出坍落度比、扩展度比、1h后坍落度比、1h后扩展度比、倒坍落度筒排空时间比、强度比(28d)、相对动弹性模量比(200次冻融循环)等技术要求,通过试验研究初步确定了这些技术要求的指标阈值。在实验室对砂石骨料混凝土调节剂研究的基础上,也在生产企业中对砂石骨料混凝土调节剂进行了工程应用试验。工程应用试验表明,使用砂石骨料混凝土调节剂后,混凝土的和易性良好且稳定,降低砂石质量波动对混凝土和易性影响的敏感性,减少混凝土的坍损,保证混凝土的可泵送性,强度保证率显著提高;保证生产企业混凝土质量的情况下,减少胶凝材料用量,提高了原材料的可利用性,同时也给企业带来了降本增效的成效,更加绿色环保。
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