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掺机制砂湿拌砂浆性能研究进展

发表时间：2021/6/17 来源：《基层建设》2021年第6期作者：张强

[导读] 摘要：近年来，我国的工业化进程有了很大进展，对掺机制砂的应用越来越广泛。

        佛山市江合建材有限公司广东省佛山市 528000
        摘要：近年来，我国的工业化进程有了很大进展，对掺机制砂的应用越来越广泛。机制砂因具有成本低、环保等特点，已被逐渐应用于湿拌砂浆的生产，产生了良好的技术经济性能。机制砂较差的粒级和较高的石粉含量都容易影响湿拌砂浆的性能，在一定程度上限制了其工程应用。文中通过总结分析掺机制砂湿拌砂浆稠度、保水性和抗压强度等性能特点，探讨了机制砂在湿拌砂浆中的应用效果，提出了当前应用中存在的主要技术问题以及相应的改善措施。
        关键词：湿拌砂浆；机制砂；砂浆性能
        引言
        当今，机制砂形式的混凝土已经开始逐渐取代天然砂形式的混凝土。此类混凝土的应用不仅可以让天然砂匮乏这一问题得以有效解决，同时也可以有效保障建筑工程的强度和质量，其经济效益和社会效益都十分显著。
        1湿拌砂浆的应用现状
        在福建省，监管部门已发文对建设用砂进行了规定，《关于进一步加强预拌混凝土用砂质量管理的通知》文闽建建〔2018〕24号、《泉州市质监站关于加强抹灰工程施工质量的通知》泉质安监〔2013〕25号，从这两个文件中可知净化海砂已严禁用于拌制湿拌砂浆，而河砂资源日益枯竭，故机制砂将会更多的应用于预拌砂浆中。预拌砂浆是近几年业内重点关注、研发的环保材料，相对传统砂浆拥有较高质量、较好的稳定性且能提高工程效率和保护环境等优点。湿拌砂浆品种丰富，可以有效的适应各种施工条件和施工要求，从而制备不同种类的砂浆，所以从一定程度上来说湿拌砂浆可以更好地满足不同工程施工的要求。例如砌筑砂浆、抹灰砂浆以及地面砂浆等等。其次是产品的性能较为优秀，湿拌砂浆在一定程度上实现了工业化生产，可以严格控制机制砂的配比，从而对湿拌砂浆的质量有保证，并且有效地利用机制砂完成湿拌砂浆的制备，在性价比方面也会有相应的提升。再次就是其具有绿色生产的特征，利用机制砂进行湿拌砂浆的制备，会降低原材料的损耗；同时使用湿拌的方式，也可以极大的抑制灰尘扩散程度，具有绿色生产的特点。最后是可以节省人力成本，湿拌砂浆由预拌砂浆厂提供，然后利用搅拌机运输至指定地点，有效降低现场工人的劳动强度，施工效率可以得到较大提升。混凝土企业在生产湿拌砂浆过程中需要投入的成本较小，而实际的回报较大。且部分混凝土生产企业可以在不添加新设备的情况下生产、制备湿拌砂浆，这对于混凝土生产企业来说是一大优势。预拌砂浆分干混砂浆和湿拌砂浆两种，从市场运用数量来看，干混砂浆占比较多，但近几年湿拌砂浆增长速度较快。从现阶段来看，湿拌砂浆应用研究还存在部分问题：一方面，天然砂的资源有限，且在沿海地区已限制使用，用机制砂替代天然砂应用到湿拌砂浆中将是一种趋势；另一方面，制备试拌砂浆的主要原料细骨料细度较小，且使用的天然砂原材料质量变化较大，拉伸粘结强度较机制砂低，会对砂浆的质量产生一定影响；一般的混合砂砂浆抹灰的表面干燥后表面比较粗糙。
        2机制砂湿拌砂浆性能研究
        2.1原材料及其配比
        因为通过相关资料分析发现，在所有的机制砂与天然砂混合掺加配比中，机制砂掺加量为80%的效果最佳，所以在本次研究中，便对完全掺加天然砂、完全掺加机制砂以及机制砂掺加量为80%的混凝土进行检测试验分析。
        2.2拌和物性能与抗压强度
        一方面，砂的细度模数越大，颗粒粒径越大，比表面积越小，从而与水泥浆接触的界面面积越小，界面间具有一定厚度的空隙，较小的界面面积占用更少的空隙。从级配角度来看，砂颗粒越小，粒径分布越集中，砂的孔隙率越大，导致砂浆密度降低；另一方面，砂的堆积密度是影响砂浆表观密度的重要因素，砂浆中砂用量最大，其他材料用量一致时，砂的堆积密度直接影响砂浆表观密度，表现为砂堆积密度越大，砂浆表观密度相对越大。

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新拌砂浆状态方面，天然砂因颗粒较细，粒形接近球形，故砂浆表观细腻，柔顺性更好，机制砂砂浆颗粒感相对更强，略显粗糙。通过比较不同胶凝材料用量的两组试验结果发现，胶凝材料的增加能不同程度地提升砂浆的抗压强度。
        2.3机制砂级配对湿拌砂浆收缩率的影响
        三组湿拌砂浆中，机制砂细度模数在2.3的湿拌砂浆56d干缩率最小为1100×10-6，机制砂细度模数在1.5左右时湿拌砂浆56d干缩率最大为1800×10-6。中砂拌制的湿拌砂浆的干缩率小于粗砂拌制的湿拌砂浆的干缩率，而细砂拌制的湿拌砂浆的干缩率最大。由于机制砂颗粒级配的不同，会影响湿拌砂浆的干缩率，干缩率过大或过小都会造成施工中的质量问题。因此在利用机制砂制备湿拌砂浆时就需要做好湿拌砂浆的控制，依据不同的施工要求和工程要求，对所用的机制砂的细度模数做出调整，从而得到性能优良的湿拌砂浆。
        2.4不同龄期内的超声声速和回弹测试结果分析
        在对早龄期混凝土进行无损检测的过程中，超声声速和回弹检测是两种最为先进且常用的检测方法。前者主要将超声声速和混凝土本身密实度之间的关系作为基础来进行无损检测，如果混凝土有着越高的密实度，超声波在其中的速度也就越快。后者是将混凝土自身强度和硬度之间的关联性作为基础来进行无损检测，如果混凝土有着越大的强度，其硬度也就越大，而从其表面上所获得到的回弹值则刚好反映出其具体硬度。
        3掺机制砂湿拌砂浆主要技术问题及解决措施
        机制砂存在颗粒表面粗糙，棱角较多，级配不良等问题，对湿拌砂浆的工作性能影响较大，在生产应用时可采取以下措施解决：（1）现阶段生产的机制砂粗颗粒较多细颗粒较少，存在级配不良的问题，只有选用级配良好的机制砂，才能使细砂对粗砂孔隙进行填充，减少砂浆的空隙率，节约水泥浆用量的同时，提高了湿拌砂浆密实度、强度及可施工性。（2）现有工艺生产的机制砂细度模数偏大，当采用细度模数高于2.6的机制砂时，粗颗粒含量高，砂浆保水性和工作性能降低；当细度模数低于1.6时，砂浆力学性能降低。细度模数为1.8~2.3的机制砂生产的砂浆工作性能和力学性能较为符合施工需求。（3）机制砂中存在较多石粉，但是水洗去除不利于环境保护。可将石粉含量控制在10%，能使砂浆工作性能好，强度高，收缩小。（4）机制砂颗粒表面粗糙，棱角较多，机制砂取代天然砂时，容易产生湿拌砂浆稠度损失增大的弊端，可通过掺加稳塑剂提高砂浆的保水率或对砂进行预湿处理来缓解。
        结语
        综上所述，文中重点分析了不同粒径级配和石粉含量的机制砂在湿拌砂浆中的应用现状，探讨了砂浆的稠度、保水性和抗压强度等性能，提出了湿拌砂浆用机制砂的性能参数要求。机制砂为建筑材料资源化综合利用开创了新空间，通过专用外加剂的配合使用，将更好地提升机制砂在湿拌砂浆中应用的广泛性和适用性。
        参考文献：
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