前言
　　深圳地处沿海地区，经过三十几年的改革开放，城市建设得到了蓬勃发展。混凝土行业也得到了前所未有的发展，但天然砂的大量使用导致目前中砂供需矛盾日益突出，因此机制砂的合理使用研究具有重要意义。
　　水洗机制砂是指岩石破碎、筛分后的机制砂，通过水洗除去砂中的石粉和泥后，再定量加入石粉而得到的稳定机制砂。适当的石粉含量可以完善机制砂级配，填充机制砂颗粒之间的空隙[1]，当砂中石粉含量达到10%时，混凝土强度会下降[2]。本文研究水洗机制砂在混凝土中的使用掺量及使用时对配合比的适当调整措施。
　　1 混凝土材料
　　1.1 原材料的选择
　　（1）水泥：选用广西台泥P.O42.5水泥。28天抗压强度52.1MPa。
　　（2）粉煤灰：选用深圳妈湾电厂Ⅱ级粉煤灰。
　　（3）矿渣粉：选用河北唐山盾石S95级矿渣粉。
　　（4）外加剂：选用安徽四威RAWY101聚羧酸外加剂，减水率25.8%。
　　（5）细骨料：河砂，东莞中砂，细度模数2.5，表观密度2600 Kg/m3，堆积密度1500 Kg/m3，含泥量1.2%，泥块含量0.5%；
　　水洗机制砂：选用惠州博罗燊泰基石场生产的。细度模数3.0，
　　表观密度2630 Kg/m3，堆积密度1500 Kg/m3，亚甲蓝MB值为1.1，
　　石粉含量3.8%。
　　混合砂：水洗机制砂和河砂以7：3比例混合。细度模数2.8，
　　表观密度2620 Kg/m3，堆积密度1510 Kg/m3。
　　（6）粗骨料：选用惠州博罗金业5-25mm碎石，表观密度2630 Kg/m3；堆积密度1460Kg/m3；压碎指标11.1%；含泥量0.7%；泥块含量0.3%；针片状含量5.3%。
　　（7） 拌合水：深圳招商自来水厂水，符合《混凝土拌合用水标准》（JGJ63）的要求。
　　2 水洗机制砂不同掺量对混凝土性能影响
　　河砂中掺入水洗机制砂之后混凝土的流动性有所降低，且随着掺量增加，流动性下降的也大，C30表现的尤为明显，扩展度大幅降低，C50的坍落度和扩展度虽变化不大，但流动速度也大幅降低，主要原因是机制砂表面粗超棱角性较强，颗粒之间更容易搭接，产生更大的摩擦力[1]，而C30胶材的用量相对较少，不能提供足够浆体膜润滑骨料，C50的胶材用量较大，提供的浆体足够填充骨料间的空隙可以一定程度降低水洗机制砂的摩擦力；混凝土容重因为掺入水洗机制砂会增加，且掺量越大增加的越多，原因是水洗机制砂的表观密度为2630 Kg/m3较河砂的2600 Kg/m3大所以，随着机制砂掺量的增加混凝土容重有变大的趋势；
　　由表2可知， C30在掺入机制砂后，强度有明显的增加，增加幅度达10%，原因是水洗机制砂颗粒为机械破碎而成，表面粗糙，界面新鲜，界面能较高，有助于集料与水泥石之间的粘结[1]；C50的混凝土抗压强度变化很小，原因可能是水灰比是决定基体和界面过渡区空隙率的重要因数，进而决定混凝土强度[3]，对于C50而言，水胶比为0.36，胶材的总量为436kg/m3，在较低水灰比情况下，界面过渡区强度有明显提升，混凝土中最薄弱的部分发生变化，影响强度的主要因数已经不是界面过渡区，水洗机制砂的掺入对C50抗压强度的影响有限。
　　3 配合比调整后水洗机制砂混凝土的性能
　　3.1配合比调整
　　参考上海市工程建设规范DG/TJ08-506-2002《机制砂在混凝土中的应用技术规程》用混合砂配制混凝土时，当机制砂取代率小于或等于30%时，单位用水量宜与天然河砂配制的混凝土相同，当取代率大于30%时，单位用水量比天然砂配制的混凝土增加5-10kg。调整机制砂使用时的混凝土配合比用水量：使用混合砂（机制砂取代率70%）时C10-C40的配比在河砂基础保持胶材用量不变，水胶比上调0.02，C45-C60在保证胶凝材料总量不变的情况下水胶比上调0.01；使用机制砂（机制砂取代率100%）时C10-C40的配比在河砂基础保持胶材用量不变，水胶比上调0.03，C45-C60在保证胶凝材料总量不变的情况下水胶比上调0.02；机制砂中2.36-4.75mm与1.18-2.36mm两级的颗粒增大对流动性影响最大，而粒级在0.3-0.6mm与0.15-0.3mm之间的颗粒对流动性有促进作用[1]，又机制砂配置混凝土容易产生离析泌水，当机制砂中小颗粒增加，其总的表面积会迅速增加，导致其所需包裹水的数量增加，进而导致机制砂泌水率降低，因此在配合比调整中，对于河砂与水洗机制砂混合砂，砂率较全使用河砂提高0.1，使用100%水洗机制砂时，砂率上调0.2。
　　（1）混凝土工作性
　　配合比调整后，各配合比的工作性都能达到既定的设计要求，试验数据如表4，从表中可以看出，水洗机制砂在调整水胶比和砂率后，混凝土出机坍落度和扩展度都能达到或高于使用河砂时的状态，其中混合砂的状态总体而言优于使用河砂和水洗机制砂； 1h后试验所得流动性，依然以混合砂的流动性最好，可见经时损失河砂和水洗砂相差不大，混合砂的经时损失最小，对于低强度现象尤为明显。筛分结果表明本试验的河砂、混合砂、水洗机制砂均为中砂，颗粒级配处于Ⅱ区，根据筛分结果做Ⅱ：
　　在三种砂中，混合砂曲线最接近控制图中值曲线，相比间断分布的混合物而言，均匀分布的混合物具有更好的工作性[4][5]，优良的级配意味着通过调整大小颗粒的比例可接近最紧密堆积状态，此时空隙率小，仅需要少量的胶凝材料填充其空隙并粘结颗粒另外[6]，混合砂试验结果也证明其紧密密度为1660 Kg/m3比河砂1650 Kg/m3和水细机制砂1650 Kg/m3更高，因此混合砂的工作性整体而言最优

       （2） 混凝土抗压强度
　　通过试验，不同强度等级混凝土配合比调整后，强度都能达到设计强度要求，见表4。对于中、低强混凝土，混合砂强度值高于河砂和样水洗机制砂，抗压强度值的顺序为混合砂>河砂>机制砂，而强度达到C50后，抗压强度值顺序变为河砂>混合砂>机制砂。
　　影响混凝土强度的主要因素有水泥强度、水灰比、骨料品质、施工条件、养护条件、凝期、外加剂[8]。水灰比升高混凝土强度降低；机制砂表面粗糙有棱角与硬化水泥石有较好的机械啮合力，增加混凝土强度，两者之间存在平衡，在C10-C45范围内混合砂的机械啮合力作用效果强于水灰比增加带来的负面效应，水洗机制砂全取代时，水灰比的增加带来的负面效应有强于机械啮合力增加带来的正面效应。对于C50-C60的混凝土，水灰比很低，水灰比稍许变化就对混凝土强度有大幅影响，主要归因于界面过渡区强度显著改善[3]，因此水灰比升高带来的负面效应远大于骨料粗超提供的强度富余，强度随着水灰比升高而降低，另外机制砂颗粒内部裂纹多、空隙率大、开口相互贯通的空隙多[7]，对于高强混凝土强度页很不利。 (责任编辑：南粤论文中心)转贴于南粤论文中心: http://www.nylw.net(代写代发论文_毕业论文带写_广州职称论文代发_广州论文网）