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石子在混凝土中的作用——湖州石子红砖批发

2020-12-21 10:18:07 湖州大印建筑垃圾清运有限公司 阅读

一只蚂蚁的作用是微乎其微的,但是当天平处于平衡的时候,一只蚂蚁就可以决定胜负,同样的石子也有这样的作用,今天湖州石子红砖批发就跟大家说说石子在混凝土中的作用及影响:

由于近些年大量房地产的开发建设,作为混凝土原材料的砂石资源日渐枯竭,根据国家标准要求的级配优良的砂石已不多见,取而代之的是细度模数较小的细砂或人工砂石的开采和使用,对于混凝土的应用,机制砂石在混凝土中的表现明显异于天然砂石。本文是从石子品种、级配搭配的角度探讨石子在混凝土中的应用。

卵石是天然岩石经风化与侵蚀等作用后被破碎流入河流中,其中石质坚硬的部分留下来,软弱的部分受磨损失去棱角成为卵石状。一般情况下,河流上游的石粒径较大,越靠下游粒径变小,这样的石子配制出来的混凝土流动性好。碎石是天然岩石通过颚式、滚筒式等方式破碎,经筛分得到碎石,其母岩大都为花岗岩和石灰岩,碎石的优点是通过筛分可以对级配进行选择,但由于生产时采用的破碎方式不同,棱角、针片状可能偏多。

1、石子级配对混凝土的作用及影响 

1.1 粒径5~25mm、5~20mm石对混凝土作用

1.1.1 原材料

水泥:太行水泥P·O 42.5,28d强度56.2MPa,标准稠度用水量29.0%;

矿粉:三河S95级,比表面积400m2/kg,流动度比96%,7d活性指数75%,28d活性指数95%;

粉煤灰:新路广F类I级,45um筛筛余10.0%,烧失量2.4%,需水量比92%;

减水剂:北京金隅水泥节能科技有限公司,聚羧酸系,固含量12%,减水率25%;

卵石:产地涞水,5~25mm连续级配,含泥0.4%,针片状含量3%;5~20mm连续级配,含泥0.1%,针片状含量1%;

天然砂:产地涞水,含泥3.6%,细度模数2.8。

1.1.2 配合比

混凝土配合比采用水胶比0.60、0.46及0.28

1.1.3 试验分析

在工作性表现方面,试验中,随石粒径范围降低,混凝土工作性状态变差,由适宜泵送转变为难以泵送,外加剂有增加的需求。与相同粒径范围不同等级混凝土外加剂掺量调整规律不同。在水胶比0.28混凝土试验中发现,由于石子粒径范围导致混凝土工作性变化,通过外加剂掺量调整几乎无效果。

在强度表现方面,水胶比0.60及0.46时,5~20mm级配石子较5~25mm石子级配混凝土28d的强度分别降低8MPa和4MPa,水胶比0.28时混凝土强度则相反,升高6MPa。石子粒径范围及砂浆数量共同作用于混凝土强度。

1.2 石子级配对水胶比0.24混凝土作用

1.2.1 原材料

水泥:琉璃河水泥厂生产的低碱P·O 42.5,28d强度50.8MPa,标准稠度用水量28.0%;

矿粉:三河S95级,比表面积367m2/kg,流动度比96%,7d活性指数79%,28d活性指数108%;

粉煤灰:新路广F类I级,45um筛筛余6.3%,烧失量1.5%,需水量比94%;

减水剂:北京金隅水泥节能科技有限公司,聚羧酸系,固含量12%,减水率25%;

山碎石:首云,分别为5~2 0 m m、9. 5~2 6 . 5 m m、19~26.5mm、9.5mm∶16mm按6∶4搭配;

卵石:产地涞水,5~25mm;

天然砂:产地涞水,含泥1.4%,细度模数2.4。

1.2.2 配合比

试验过程中将砂率做适当调整

1.2.3 试验分析

在工作性表现方面,石子级配的改变对混凝土外加剂的影响不大,石子级配对混凝土工作性影响明显。相比单粒级与搭配粒级石子,连续粒级石子的混凝土状态更好。搭配粒级石子由于粒级接近,小石子并未对大石子空隙进行很好的填充,显示混凝土石子多。单粒级石子则由于空隙率大,需要更多填充材料,仅通过外加剂掺量调整效果一般。

在强度表现方面,5~25mm和9.5~26.5mm粒级石子混凝土28d强度最高,5~20mm和9.5mm∶16mm搭配石子混凝土28d强度最低,5~20mm石子混凝土56d强度最低。

本次试验中胶凝材料数量维持不变,影响混凝土强度因素主要来自石子粒形、级配及填充效果。山碎石表面棱角多且空隙率较大,在砂浆数量充足的情况下,容易满足工作性要求。搭配石子中较小粒径石子并未对空隙进行很好的填充,反而增加了空隙,需要更多砂浆,影响了填充效果,导致混凝土强度降低。

1.3 不同品质石子对混凝土的作用

1.3.1 原材料

水泥:太行水泥P·O 42.5,28d强度51.2MPa,标准稠度用水量28.6%;

矿粉:三河S95级,比表面积408m2/kg,流动度比99%,7d活性指数85%,28d活性指数97%;

粉煤灰:新路广F类I级,45um筛筛余11.6%,烧失量1.4%,需水量比95%;新路广F类II级,45um筛筛余16.0%,烧失量3.4%,需水量比100%;

减水剂:北京金隅水泥节能科技有限公司,聚羧酸系,固含量12%,减水率25%;

天然砂:产地涞水,细度模数2.78,含泥2.8%,细度模数2.8;

卵石:产地涞水,5~25mm连续级配,含泥0.2%;

山碎石:首云,5~25mm连续级配,含泥0.2%。

1.3.2配合比

混凝土配合比采用水胶比0.45、0.38和0.33;由于试验过程中,通过降低砂率观察混凝土状态及强度变化。

1.3.3 试验分析

在工作性表现方面,应用卵石较山碎石,水胶比0.45混凝土更易于获得较好的流动性能(如数据体现,山碎石混凝土在砂率增加约2%时,才有较好的流动表现,即流速快);水胶比0.27混凝土由于胶凝材料较多,该影响相对较小,这和集料的表观特征有关,在胶凝材料富余量不多时,光滑的表面更有利于混凝土颗粒的滚动,从而增加流动性能。

在强度表现方面,从不同水胶比的混凝土看,不同石子对混凝土强度影响不明显,无规律性。

1.4 搭配石子级配对混凝土性能影响

1.4.1 原材料(同1.3.1)

1.4.2 配合比

混凝土配合比采用水胶比0.45、0.38和0.33,通过降低砂率、搭配石子双重方法进行。

1.4.3 试验分析

在工作性表现方面,在0.45、0.38水胶比混凝土中,由于搭配石子的使用,砂率适当降低,混凝土状态较好,在0.33水胶比混凝土中,混凝土外加剂需求量上升,显示水量不够。石子进行搭配后,空隙率减小或不变,对中高水胶比的混凝土有效的增加了混凝土流动性,水胶比0.33混凝土由于胶凝材料较多,该影响相对较小。

在强度表现方面,从不同水胶比的混凝土看,不同石子对混凝土强度影响不明显,无规律性。

2 在工程中的应用

地铁8号线7标木樨园至大红门区间段,地处北京繁华商业地段,地上交通复杂,车流量大,地铁施工均采取暗挖施工。区间段总长为600m,混凝土是从两端向中间浇筑,使用工地地泵,最长的泵送距离近300m,混凝土强度等级为C40P10,要求混凝土流动性良好,不离析,不堵泵,对混凝土和易性要求非常高。为此,施工方和站内技术人员都非常重视,前期进行技术交底,了解施工现场情况,站内根据自己站内原材料情况,石子采用二级配,进行多次试拌,确定混凝土配合比。

站内经过多次试拌后,工程中采用此配合比,保持原材料质量稳定,克服运输过程中耗时、气温高、现场输送距离长等困难,浇筑顺利,方量累计1000余方,未造成混凝土离析、堵泵的情况,混凝土和易性良好。

结论

(1)山碎石配制混凝土单方混凝土质量大于卵碎石配制混凝土质量。

(2)卵碎石较山碎石在中水胶比混凝土中,外加剂需要量降低,更易于获得较好的流动性能,在低水胶比混凝土中,影响相对较小,山碎石混凝土较卵碎石混凝土28d、56d强度均有一定优势。

(3)石级配对低水胶比混凝土状态影响不大。随石子最大公称粒径的降低,中、高水胶比混凝土28d混凝土强度明显降低,低水胶比混凝土则相反。连续级配石混凝土状态好于单粒级石混凝土及搭配石混凝土。

(4)在石子进行搭配后,在中高水胶比中,适当降低砂率后可改善混凝土状态,低水胶比混凝土中,外加剂和水则需适当增加,对强度影响均较小。

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