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对混凝土粗、细骨料含泥量超标的思考

作者:admin     发布日期: 2020-09-24     二维码分享

01引言

混凝土所用原材料涉及水泥、粗、细骨料和水,粗、细骨料进场控制不严格或者施工现场堆放不合理造成的二次污染等原因都会导致粗、细骨料的含泥量超标。由于泥粒本身强度低,含泥量的增加,会降低混凝土和易性、抗冻性、抗渗性,增加干缩。然而,在混凝土施工过程中,粗、细骨料含泥量超标的现象时有发生,不满足规范要求。但是我们仍然遇到粗、细骨料其中一种料含泥量超标的现象,通过二次筛洗的方式势必会增加工程成本。本文结合现场工程实例,深入思考粗、细骨料含泥量指标的含义,对混凝拌合物粗、细骨料含泥量提出新的见解。

1 对传统粗、细骨料清洗的认识

1.1粗、细骨料的清洗

细骨料采用螺旋式洗砂机清洗,清洗后水工用砂主要检测砂的含泥量、泥块含量、颗粒级配。粗骨料采用碎粗骨料清洗机,在振动筛上用高压水对粗骨料进行冲洗,一般水压大于0.2MPa,采用振动筛、筒式洗石机,并配备带式输送机、料斗,主要检测含泥量、泥块含量。

1.2水回收利用与废水处理

粗、细骨料的清洗用水量与粗、细骨料含泥量大小和需要达到的清洁程度密切相关。一般洗1t砂石需用水约0.5t,用水量较大。因此在配备洗砂、洗石设备时会配套水回收与废水处理系统,设置三级沉淀池。同时回收重复利用的水,其pH值、硫酸盐含量、碱含量等相关指标应满足要求,不满足要求的水不得利用,也不得随意排放,应与当地环保部门协商,妥善处理。

2 常用标准对粗、细骨料含泥量指标规定的差异

含泥量是粗、细骨料品质的一项重要指标,国家标准、行业标准均对其含量具有明确规定。

国家标准《建设用砂》(GB/T14684-2011)、《建设用卵石、碎石》(GB/T14685-2011)对粗、细骨料含泥量指标规定见表1


电力行业标准《水工混凝土施工规范》(DL/T5144-2015)对粗、细骨料含泥量指标规定如表2



建工行业建设标准《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》(JGJ52-2006)、《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》(JGJ53-2006)、《铁路混凝土工程施工质量验收标准》(TB10424-2010)和《铁路混凝土工程施工技术指南》(铁建设〔2010241)对粗、细骨料含泥量指标规定如表3


从各常用标准对粗、细骨料含泥量的指标规定来看,混凝土在骨料含泥量方面,毫无疑问是越低越好。因为粘土具有较强的吸附水及外加剂的能力,粘土的存在一定程度会增加混凝土拌合物需水量,减弱外加剂的效果,降低粗、细骨料与水泥石的胶结能力。因此有必要对粗、细骨料的含泥量进行控制。

3 粗、细骨料含泥量偏高的控制措施

对于不符合标准规定的粗、细骨料,一般采用冲洗手段,但冲洗在经济方面并不合算,会浪费大量的人力、物力、财力,消耗大量的水。如遇缺水地区,还需要配备适量的节水设备和器具,在寒冷地区,由于水易结冰,冲洗后的粗、细骨料施工非常困难。如若冲洗不当,还会造成粗、细骨料数量的损失、影响粗、细骨料级配、污染环境。经过长期工程实践,在混凝土施工过程中常采用的措施包括:

(1)定期检测粗、细骨料含泥量,并将其根据含泥量的不同进行堆放;

(2)当粗、细骨料含泥量较大时,应尽量处理掉或者过筛后用于砂浆砌筑、低标号混凝土中;尽量将含泥量大的砂用于低强度混凝土中,而含泥量小的砂用于高强度混凝土中;

(3)尽量采取洗石不洗砂的方式,延长混凝土搅拌时间;

(4)必要时,可采取增加减水剂掺量、降低用水量、降低砂率、增加水泥用量等方式。

4 粗、细骨料含泥量叠加方法试验验证

针对混凝土施工现场出现含泥量超标的实际问题,通过试验验证当粗、细骨料中一个含泥量超标时,可采用粗、细骨料含泥量叠加的方式进行补救。

4.1试验依据

本试验依据的标准包括:

(1)《水泥胶砂强度检验方法(ISO)(GB/T17671-1999)

(2)《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》(GB/T1346-2011)

(3)《建设用砂》(GB14684-2011)

(4)《建设用卵石碎石》(GB14685-2011)

(5)《水工混凝土配合比设计规程》(DL/T5330-2015)

(6)《水工混凝土试验规程》(SL352-2006)

4.2原材料

(1)水泥:强度等级为P.O42.5的“力士牌”水泥;

(2)细骨料:产自赣江的中砂;

(3)粗骨料:产自赣江级配连续的卵石,粒径不超过40mm

(4)泥:通过0.15mm的标准筛;

(5)水:洁净水;

(6)外加剂:REA-1复合型外加剂。

4.3试验过程

按《水工混凝土配合比设计规程》的要求,以强度等级C30的混凝土为例,配合比拟定水泥:水:细骨料:粗骨料为3961786081270,砂率为32.4%,水灰比为0.45

本配合比所采用的粗、细骨料经过彻底清洗并自然烘干,含泥量为0。为比对含泥量叠加试验方法的效果,将烘干的粘土过0.15mm的筛,根据GB/T14684-2011GB/T14685-2011的要求:细骨料含泥量不超过3%,粗骨料含泥量不超过1%,因此试验中通过人工混合配备不同含泥量的细骨料和粗骨料,配备中要求叠加后的含泥量总量不超过规范要求。

以C30混凝土为例,设定1%2%3%4%4.5%五种不同含泥量的细骨料,根据提供的配比计算得出C30粗骨料的含泥量为2.12%1.56%1%0.44%0.16%5份。通过均匀搅拌成型后,将试块养护至3d7d28d,为验证方法的准确性,不同含泥量的试块成型3组,共成型15组试块,计算得出的不同含泥量下各龄期混凝土强度平均值。

从试验结果可以看出,当细骨料含泥量超过规范要求的3%时,可通过降低粗骨料的含泥量进行调整,从不同含泥量下各龄期混凝土强度平均值结果来看,混凝土早期3d7d28d强度均满足要求,考虑到筛洗过程中,细骨料的清洗难度要远大于粗骨料,因此在含泥量调整过程中,尽可能采取调整粗骨料的含泥量方式。试验结果证明,采用含泥量叠加的补救方式,可有效避免因某一骨料含泥量不达标而二次冲洗带来的施工成本增加。

5 结语

粗、细骨料是混凝土中缺一不可的原材料,含泥量是衡量混凝土品质的重要指标,各标准规范中均对含泥量指标有严格的控制。文中从工程实践常遇到的某一骨料含泥量超标的现象入手,总结了一些常用的粗、细骨料含泥量偏高的控制措施,并以C30混凝土为例,通过人工配备含泥量,分析不同含泥量粗、细骨料对混凝土3d7d28d强度的影响,对今后混凝土拌合物原材料的使用提供了一定参考。

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