不同机制砂取代率下混凝土性能研究

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发布时间：2021-09-06

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不同机制砂取代率下混凝土性能研究
李洋，刘纪伟，安小龙
(苏交科集团股份有限公司，江苏南京210017)
摘要：为解决工程建设中天然砂资源日益短缺的难题，研究了相同配合比下，不同机制砂取代率对混凝土的力
学特征、静压弹性模量、抗氯离子渗透等性能的影响，并对比分析了最佳机制砂取代率下混凝土和天然砂混凝
土的抗冻性、收缩性及孔隙结构。结果表明：随着机制砂取代率的增大，试样的坍落度、氯离子渗透系数呈降
低趋势，抗压强度、静压弹性模量呈先上升后降低趋势，并在取代率为40％左右时达到较佳状态；与天然砂混
凝土相比，机制砂取代率为40％的混凝土其抗冻性、收缩性能均好于天然砂混凝土，且其内部孔径向着小孔
径方向移动，平均孔径及孔隙率均降低，混凝土密实度得以提高。
关键词：机制砂；取代率；力学性能；弹性模量；孔隙结构
中图法分类号：TV431 文献标志码：A DOI：10．16232／j．cnki．1001—4179．2015．08．012
随着我国建设工程的逐渐增多，作为混凝土细集
料的天然砂资源13益短缺，国内已有一半地区面临天
然砂资源紧缺，甚至无天然砂可用的状况，并且部
分地区天然砂价格增长迅猛，可以说天然砂资源的短
缺和价格的高昂已成为制约部分工程建设的重要因
素-z 。另外，无节制的开采又会导致生态环境恶化，
引发一系列自然灾害。
针对以上问题，为减少实际工程中对天然砂的需
求，利用机制砂取代或部分取代天然砂作为混凝土细
集料已成为混凝土界研究的热点之一。而目前的
研究多集中在以下2个方面：① 机制砂与特细砂进行
复配得到合格的细集料，但在实际工程中应用较
少；② 将机制砂全部取代天然砂。。，这在天然砂较
为缺乏的地区已经取得了一定的推广。据此，本文主
要研究在相同配合比下，不同机制砂取代率对混凝土
的工作性、力学性能、静压弹性模量等性能的影响，并
对比分析了较佳机制砂取代率下的混凝土和天然砂混
凝土的抗冻性、收缩性及孑L结构，以利于机制砂的进一
步推广应用。
1 原材料及试验方法
1．1 原材料
(1)水泥。P·042．5级水泥，江苏磊达水泥有限
公司生产。
(2)粉煤灰。Ⅱ级粉煤灰，华能南京电厂生产。
(3)细集料。包括河砂和机制砂2种：① 河砂。
中砂，细度模数为2．9，表观密度为2．642 kg／m ，饱和
面干吸水率为1．07％。② 机制砂。岩性为石灰岩，水
洗机制砂，细度模数为3．4，表观密度为2．692 kg／m。，
饱和面干吸水率为1．15％，石粉含量为5．4％，MB值
为0．8。
(4)碎石。2种粒径石灰岩分别为5～10 mm和
l0～25 mm，针片状含量为10．2％。
(5)减水剂。湖北恒利建材科技有限公司生产的
聚羧酸减水剂，固含量为20％。
1．2 配合比
试验中水泥用量为345 kg／m ，粉煤灰用量为50
kg／m。
，水灰比为0．43，碎石用量为1 088 kg／m ，机制
砂与天然砂总量为702 kg／m ，通过改变机制砂对天
然砂的取代率来研究其对混凝土性能的影响，具体配
合比见表1。
1．3 试验方法
对于新拌混凝土的工作性，根据《普通混凝土拌
合物性能试验方法标准》(GBT50080—2002)测试其坍
落度；混凝土的力学性能、静压弹性模量均按照《普通