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混凝土生產中的砂率調整


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前言

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砂率是指混凝土中砂的質量占砂、石總量的百分率。調整砂率的目的時使骨料的空隙率達到最小,從而使粘聚性、流動性、保水性三者均衡。砂率過小,不足于填充骨料間的空隙,砂率過大,會增大骨料的總表面積,都會影響拌合物的粘聚性、流動性、保水性。因此,我們必須通過試驗確定砂率的最佳值,使拌合物獲得最大的流動性,且能保持良好的粘聚性和保水性。

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砂率對混凝土性能的影響

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砂率的變化,會改變混凝土中集料的總表面積,改變集料的空隙率,從而對混凝土的各方面性能產生很大影響。
    砂率對新拌混凝土和易性的影響非常顯著;
    在膠凝材料用量和水灰比一定的條件下,由于砂子與水泥漿組成的砂漿在粗集料間起到潤滑和滾珠作用,可以減小粗集料間的摩擦力。當砂率過小時,砂漿不足以填充粗集料的空隙,不能保證粗集料間有足夠的砂漿層,不能起到潤滑和滾珠作用,混凝土流動度小,粘聚性和保水性差,混凝土拌合物粗澀、松散,易發生離析現象。隨著砂率增大,砂漿填充粗集料的空隙,還能保證集料間有一定厚度的砂漿層以便減小粗集料的滑動阻力,起到潤滑和滾珠作用,混凝土流動性增大,同時混凝土粘聚性和保水性增加。砂率繼續增加,由于砂子的比表面積比粗集料大,粗細集料的表面積增大,在水泥漿用量一定的條件下,集料表面包裹的漿體減薄,潤滑作用下降,使混凝土流動性降低。所以砂率過大超過一定范圍,流動性隨砂率增加而下降,且當漿體不足以包裹集料表面時,則粘聚性也反而下降。
    在用水量和水灰比(即水泥漿量)一定的前提下,能使混凝土拌合物獲得最大流動性,且能保持良好粘聚性及保水性的最小砂率,稱其為合理砂率,當采用合理砂率時,在用水量及水泥用量一定的情況下,能使混凝土拌合zhuan物獲得最大的流動性且能保持良好的粘聚性和保水性,或者,當采用合理砂率時,能時混凝土拌合物獲得所要求的流動性及良好的粘聚性與保水性,對泵送混凝土則為獲得良好的可泵性,而水泥用量為最少。




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影響混凝土砂率的因素

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砂率對強度的影響雖然不象水膠比那樣明顯,但砂率對混凝土會產生一定的影響,其影響程度與水膠比大小有關。當水膠比大于0.4時,混凝土的受壓破壞主要發生在水泥石自身及其與骨料的粘接界面發生破壞,而水泥石的強度及其與粘接界面的強度主要取決于水泥的強度和水膠比。因此,當水膠比較大時,砂率對混凝土強度影響表現的不明顯。但當水膠比小于0.40時,水泥石和粘結強度有較大的提高,混凝土的抗壓破壞除發生水泥石自身和與骨料粘接面以外,還包含骨料自身的破壞。    在配合比設計時,選用的砂率較大,就增加了粗、細骨料總的表面積,使混凝土拌合物的粘聚性嚴重變差,甚至于出現崩塌現象,導致混凝土的各組成材料之間的結合力下降,混凝土硬化后強度會降低。但如果砂率過小,則漿體過于富余,在混凝土成型過程中,在自重及強力振實的條件下,更容易出現泌水現象。如果混凝土拌合物泌水嚴重,就會造成以下不良影響:第一,形成大量的泌水道,增大了混凝土內部的孔隙率,從而降低混凝土的強度;第二,在粗骨料及水平鋼筋的下緣,由于泌水作用出現水膜,水膜蒸發后將形成空隙,降低了混凝土的強度及混凝土與鋼筋之間的握裹力;第三,泌水使表層混凝土的水膠比增大,形成了所謂的浮漿層,而浮漿層在硬化后強度很低;第四,泌水還會導致混凝土內部不均勻,增加混凝土硬化過程中的收縮,同樣會降低混凝土的強度。砂率選擇較為合理時,混凝土拌合物既可以獲得良好的工作性能,提高混凝土硬化后的強度。

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合理砂率的確定

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合理砂率是指砂子填滿石子空隙并有一定的富余量,能在石子間形成一定厚度的砂漿層,以減少粗集料間的摩擦阻力,使混凝土流動性達最大值?;蛘咴诒3至鲃有圆蛔兊那闆r下,使水泥漿用量達最小值。
    因此可以在混凝土配合比其他條件相同的情況下,選擇數種不同砂率拌制的混凝土拌合物,測定其坍落度,檢查其和易性,其中粘聚性、保水性適宜、坍落度最大的一種拌合物的砂率即是合理砂率。
    而在混凝土生產階段,即使砂石等原材料發生了些變化,與設計時使用的不太一樣,也不太可能有時間去通過大量試驗尋找合理砂率。那么,這時就需要根據砂石等的情況,迅速找到相對合理的砂率,再根據生產的混凝土拌合物實際情況進行微調。



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砂子種類、細度模數、含泥量的影響和調整

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  砂子的細度變化,對混凝土的和易性會產生影響。當細度模數變大時,混凝土坍落度會增加,粘聚性和保水性變差,到一定限值時,混凝土會離析;當細度模數變小時,粘聚性和保水性變好,混凝土坍落度會減小。這時就需要對砂率進行調整,根據經驗,當細度模數每增加0.1時,砂率增加0.5%?1.0%;當細度模數每降低0.1時,砂率降低0.5%?1.0%。
    當使用兩種不同的砂子級配使用時,混合砂細度模數可簡易按照加權平均值計算:
例:砂1細度模數2.7,用量40%,砂2細度模數1.8,用量60%,混合砂細度模數為2.34。
    砂子含泥量大小也會對混凝土和易性產生影響,從而影響合理砂率,砂子含泥量提高或降低1%,砂率應降低或提:0.5%?1%。
    機制砂,通常顆粒尖銳,多棱角,表面粗糙,在混凝土中起到的潤滑、滾珠作用較差,因此宜與天然砂混合使用,砂率適當提高1%?2%。



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