华体会体育-机制砂与普通砂混凝土在不同砂率下的强度试验研究

日期:2021-07-28 21:49:01 | 人气: 21864

华体会体育-机制砂与普通砂混凝土在不同砂率下的强度试验研究 本文摘要:概要:针对工程中机制砂混凝土强度褒贬不一的问题。

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概要:针对工程中机制砂混凝土强度褒贬不一的问题。对有所不同强度等级、有所不同砂率下的机制砂混凝土和普通混凝土试块积极开展抗压强度试验和对比分析。

研究获得了有所不同强度等级的机制砂混凝土和普通砂混凝土的抗压强度与砂率的关系曲线,对其机理从混凝土材料学的角度展开了合理的说明;同时取得了C30和C60机制砂混凝土的最佳砂率,并建议对于石粉含量较高的机制砂,其最佳砂率的给定应适当稍大。关键词:机制砂;天然砂;混凝土;砂率;强度进年来,随着可铁矿的天然砂资源日益减少,尤其是一些山区,偏远地区,石多砂较少的现象最为相当严重。

将山石碎裂为机制砂替换天然砂配备混凝土是混凝土材料发展的一个趋势。通过实地调研和查询涉及文献,找到大量的试验数据表明机制砂由于其较好的颗粒形状、较小的比表面积、必要的石粉掺量,使其强度低于普通砂。然而大部分商品混凝土公司则得出结论了几乎忽略的结论,指出在完全相同条件下,配备的机制砂混凝土强度不及普通砂。因此作者对机制砂混凝土的施工和易性、强度等性能产生了批评。

针对文献资料与工程实例互为对立的情况,文章试配了C30、C60两种强度的混凝土,通过转变机制砂混凝土和普通砂混凝土的砂率,并对他们的28d抗压强度展开测试、对比,融合涉及文献展开分析,最后得出结论了在一定条件下两种混凝土的最佳砂率,并对砂率-强度曲线的变化规律展开了合理的说明。1试件制作1.1试验材料水泥:32.5级普通硅酸盐水泥、52.5级普通硅酸盐水泥;砂:天然河砂;机制砂:镇江某公司碎裂的山石砂;石子:镇江市某采石场生产的石子,冲刷密度1660kg/m3,表观密度2850kg/m3;水:自来水。1.2因应比设计为研究有所不同砂率下机制砂混凝土与普通砂混凝土的强度,根据《混凝土因应比设计规范》(JGJ55-2011)设计C30、C60混凝土因应比。在C30设计强度下:水泥325kg、水195kg、砂石1880kg;在C60强度下:水泥476kg、水195kg、砂石质量1730kg。

C30、C60混凝土在有所不同砂率下的试验因应比参见表格1和表格2.1.3试块的制取与测试1.3.1试块的制取方案精确秤各种物料,使用二次投料法展开拌制。使用HJW-60升至混凝土强迫式搅拌机,先将砂、水、水泥混合加热1min,然后重新加入石子加热30s。

出料后取出150mm150mm150mm的试模中,特别注意的是要确保试块的密实度。再行按照《混凝土强度检验审定标准》(GB/T50107-2010)将中举块放进20摄氏度,湿度小于95%的标准水土保持室内,对其水土保持2d后拆模,之后水土保持26d。

1.3.2坍落度测试方案再行将用作坍落度试验的各种器具经水润湿。在坍落度桶装料的过程中,拌合物分三层取出桶内,每次装有到三分之一处,用破篮挂破,挂捣需由外至内,每次插捣须要跨越本层,挂破次数25次宜。混凝土填充坍落度筒并捣实后,用镘板刮去多余的混凝土,使混凝土上层表面与坍落度桶口齐平。

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然后横向将坍落度筒驳回,整个过程不要多达十秒,提筒的过程中留意上下横向并不要左右摇晃,最后用两把钢尺量出有混凝土顶面到坍落度筒顶面的距离,即为该混凝土的坍落度。1.3.3抗压试验方案试验机挑选TYE-2000B型压力试验机,将试件的侧面置放压力板中心方位,调节送来油阀调整试验机读取速率,持续读取以后试件毁坏,记录毁坏时的无限大荷载值。2试验结果表格3为有所不同砂率的C30机制砂混凝土和普通混凝土的塌落度以及抗压强度的实测值;表格4为有所不同砂率的C60机制砂混凝土和普通混凝土的塌落度以及抗压强度的实测值。

3试验结果分析3.1C30机制砂与普通砂混凝土的强度对比分析将C30机制砂与普通砂混凝土的试验数据绘制在图1上,横坐标为砂率,纵坐标为抗压强度值。通过对比找到:(1)分析普通砂强度曲线:在32%~44%的砂率范围内,普通砂混凝土28d抗压强度随着砂率的提升而减少,且呈圆形线性趋势。随着砂率的提升,混凝土中细骨料渐渐减少,细骨料渐渐增加,这引发骨料与胶凝材料接触面面积的变化,粗骨料较粗骨料有更大的比表面积,认识面积的减小在胶凝材料充裕的情况下可以起着减少粘合层强度的起到,但是当胶凝材料严重不足时,过大的接触面无法都和胶凝材料融合,使得接触面不存在没粘结力的微裂纹,当混凝土挤压时,这些微裂纹不会渐渐的拓展,构成倒数裂纹,使混凝土无法之后挤压,减少了混凝土的抗压强度。而且这种对混凝土强度影响的情况随着混凝土强度的提升而愈发的显著。

(2)分析机制砂强度曲线:机制砂混凝土28d抗压强度在砂率32%~44%之间呈现U形,在39%处超过最低值。所以判断在C30的设计强度下,机制砂混凝土中机制砂的最佳砂率在44%左右。机制砂相对于普通砂而言具备较高的石粉等惰性粉料的含量,所以对于机制砂强度曲线的分析更加侧重于石粉含量的影响。

在砂率由32%~40%区间内,由于石粉是惰性材料不参予混凝土强度的构成,所以随着砂率的增高,单位体积里机制砂的用量也渐渐的增高,这也就提升了混凝土中惰性粉料的含量,大量的惰性粉料混合在机制砂与水泥的堆积层中,使混凝土的粘合层经常出现缺失,这些缺失在混凝土挤压时迅速就超过了无限大,构成裂纹,随着压力的之后减小,这些裂纹之后拓展,使混凝土迅速超过其抗压无限大,并且这种粉料对强度的巩固起到随着砂率的提升而更加显著;惰性的石粉虽然无法获取混凝土强度,但是这些石粉漂浮在混凝土中,可以起着晶核起到,更有附近的水泥颗粒,加快水泥胶凝材料的两县,诱导水泥的水化反应,间接强化到了混凝土的强度,但是由于这种晶核效应对于粉料含量的拒绝较为严苛,所以仅有在一定含量下起到效果才较为显著,过多或过较少都会大大降低晶核诱导水泥水化的反应,所以仅有在42%砂率一处经常出现变异,混凝土的强度忽然提升。(3)综合分析2条曲线,在《混凝土因应比设计规范》(JGJ55-2011)引荐砂率下,找到机制砂混凝土的强度在砂率为32%~41%区间内时高于普通砂,在41%~44%时多达普通砂。

融合混凝土碎裂的一般原因分析,在C30强度等级的混凝土中,混凝土的强度极限一般各不相同骨料和胶凝材料的粘合层,所以本段分析侧重于从粘合层强度方面的说明和分析。3.2C60机制砂与普通砂混凝土的强度对比将C60机制砂与普通砂混凝土的试验数据绘制在图2上,横坐标为砂率,纵坐标为抗压强度值。

通过对比找到:(1)分析普通砂混凝土28d强度曲线,砂率在26%~28%、30%~32%区间内,随着砂率的提升,混凝土的强度减少;在28%~30%的区间内,随着砂率的提升,混凝土的强度减少。在区间32%~36%内,混凝土的强度基本恒定。在C60设计强度的混凝土中,随着砂率的提升,混凝土中的细骨料减少,细骨料增加,粗骨料较粗骨料有更大的比表面积,所以减少了骨料总体与胶凝材料的认识面积。

但由于单位体积内胶静材料的总量受限,无法在所有的接触面构成一定厚度的粘合层,这就造成脆弱粘合层的经常出现,当混凝土挤压时,这些粘合层迅速就毁坏,并随着压力的减小,这些粘合层很快的拓展,迅速就使混凝土超过抗压强度无限大,并且这种强度上升的趋势随着砂率的提升而愈发的显著。优良的级配上对于混凝土的强度提升也不会有协助,当混凝土中的细骨料、粗骨料、胶凝材料适合时,即细骨料的正好填满细骨料的空隙,胶凝材料填满笔画骨料的空隙,混凝土不仅需要取得较小的密实度,而且在受到压力时混凝土需要通过优良的结构受力特性充分发挥其内部材料的性能,使得混凝土的抗压强度的到提升,但这种强度的提升对于笔画骨料、胶凝材料的用料拒绝较为严苛,所以只在30%砂率时经常出现。

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(2)分析机制砂混凝土28d的强度曲线,砂率在26%~32%、34%~36%的区间内,随着砂率的提升,混凝土的强度基本呈现下降的趋势;在32%~34%的区间内,呈现上升的趋势,但因变化幅度并不大,得出结论在C60的设计因应比下,机制砂混凝土的强度不随砂率的变化而变化。在C60机制砂混凝土中,由于机制砂所含大量的惰性粉料,这些粉料的体积十分的小,可以填满胶凝材料与骨料的间隙,减少混凝土的密实度,优化混凝土的内部结构,使得混凝土的强度获得提高。并且随着机制砂砂率的提升,机制砂的含量更加多,细小粉料的含量也更加多,填满微空隙的起到就更加显著,所以混凝土的强度不会呈现下降趋势。

虽然这些细小的惰性粉料可以通过填满空隙,优化混凝土结构的方式提升混凝土的强度,但是当这些惰性材料过多时,由于其对强度并没贡献,结构优化的效果高于惰性材料对混凝土强度的影响,混凝土的强度不会经常出现上升的情况,正如32%~34%砂率一处。(3)通过分析两条曲线,找到机制砂混凝土的强度一直高于普通砂。

但在32%砂率一处,机制砂的强度超过最大值,相似普通砂,所以在C60的用料下,机制砂的最佳砂率为32%。融合混凝土碎裂的一般原因分析,在C60强度等级的混凝土中,混凝土的碎裂原因来自多方面,有混凝土中内部结构的合理性,砂石骨料的强度,粘合层的强度等。3.3综合分析通过以上对比分析找到,随着砂率的减小,混凝土的强度亦随之再次发生较小转变。对其原因融合涉及文献展开合理的分析。

普通砂多为天然河砂,由于大大自然的冲刷起到,使得天然砂的颗粒形状多是呈圆形球形或者椭球形且颗粒表面平滑。导致其在混凝土中的比表面积比较较小,较小的比表面积可能会构成脆弱的粘合层,沦为混凝土毁坏的主要原因。

机制砂多由山石强迫碎裂而出。生产方式要求了机制砂多棱角、点状的颗粒形状,也使其具备了较小的比表面积,减小了砂与胶凝材料的认识面积,间接强化了混凝土粘合层的强度。由于机制砂是碎裂而来,所以机制砂中所含较多的石粉。

石粉的颗粒较小,必要地加到可以起着填满混凝土中空隙的起到,减少了混凝土的密实度,优化了混凝土的内部结构,从而提升了混凝土的强度。又因为石粉多是惰性材料,不参予水泥的硬化,这些小颗粒漂浮在未构成强度混凝土中,产生晶核起到,使大量的水泥颗粒一家人在石粉周围,减缓了水泥的硬化,从而超过诱导水泥水化的目地,减缓了混凝土强度的构成,间接提升了混凝土的强度。但是,如果机制砂的石粉的含量过多或者不合适,大量的惰性石粉不会把持在砂和石子的表面,增加了胶凝材料与石子或砂的认识面积,巩固了粘合层的强度,这也造成混凝土的强度不会上升。所以石粉的必要与否对混凝土的强度影响十分极大。

又因为混凝土强度构成是一个非常复杂的人组,所以无法以单一的影响因素对其展开规律性的精确推算出。融合文章研究重点,难于得出结论在一定条件下机制砂、普通砂的强度与砂率的关系。4结语在C30混凝土的设计因应比下,普通砂混凝土、机制砂混凝土的最佳砂率分别在32%和42%左右。在C60混凝土的设计因应比下,普通砂混凝土和机制砂混凝土的最佳砂率分别在26%和32%。

根据试验结果并融合涉及文献分析,在低石粉含量的机制砂中,机制砂的强度不受石粉含量的影响较小,对于低不含粉量的机制砂,其最佳砂率的给定应适当稍大。参考文献[1]李北星,周明凯,蔡基伟.机制砂中石粉对有所不同强度等级混凝土性能的影响[J].混凝土,2008(07).[2]毛晶晶.机制砂混凝土的应用于现状与研究进展[J].山西建筑,2015(27):35-38.[3]蔡基伟,李北星,周明凯.石粉对中低强度机制砂混凝土性能的影响[J].武汉理工大学学报,2006(04).[4]曹盛明,张东宽,邱俊.石粉含量对中低强度机制砂混凝土性能的影响[J].工程建设,2007(05).[5]张礼华,刘来宝,周永生.石粉含量对机制砂混凝土力学性能与微观结构的影响[J].混凝土与水泥制品,2011(12).[6]王稷良,牛开民,刘英机制砂中石粉对混凝土性能影响的研究现状[J].公路交通科技,2008(09).[7]季韬,李锋,庄一舟.机制砂比表面积对混凝土性能的影响[J].混凝土,2011(02):80-82.[8]李北星,周明凯,田建平.石粉与粉煤灰对C60机制砂高性能混凝土性能的影响[J].建筑科学学报,2006(04):381-386.[9]赵日新的,白永智.机制砂替换天然砂在泵送混凝土中的应用于[J].水泥与混凝土,2012(03)..。


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