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1、机制砂颗粒形状粗糙尖锐、多棱角,并且机制砂颗粒内部微裂纹多、空隙率大、比表面积大,加上石粉含量高等特点,造成机制砂混凝土与天然河砂混凝土相比有较大的差异。国标规定C30C50混凝土用机制砂石粉含量在5%以下,而未经处理的机制砂一般石粉含量在10%15%左右。若用水洗去除石粉不仅浪费材料、污染环境,且经水洗后的机制砂部分0.15mm,0.3mm乃至0.6mm的颗粒也被带出,破坏了机制砂的原有级配,导致配制的混凝土粘聚性较差,混凝土成本增加。聚竣酸减水剂作为一种新型的高性能减水剂,具有减水率高、保坍性好、混凝土收缩率低等优点,同时产品不含甲醛等对人体有害的物质,是一种绿色环保产品,目前已广泛应用于
2、实际工程中。然而,与天然砂相比,聚竣酸减水剂在机制混凝土中表现出了更高的敏感性,更低的适应性。聚竣酸减水剂的类型、减水剂掺量、机制砂中石粉含量等因素,都会引起混凝土的流动性不好、泌水、离析等现象,对混凝土的泵送施工性能、力学性能和耐久性都造成了不利影响。因此,本试验研究采用各类型聚竣酸减水剂和不同石粉含量的机制砂,进行胶砂与混凝土性能试验,从而开展聚竣酸减水剂与机制砂之间的适应性研究,进而指导机制砂混凝土外加剂的筛选,具有一定的工程实际意义。1试验部分1. 1试验原材料P.042.5普通硅酸盐水泥,黄石华新水泥厂产;机制砂,象山磊顺产;石粉(从机制砂中筛分取得);I级粉煤灰,武汉阳逻电厂产;S
3、95级矿粉,武汉黄陂产;碎石(粒径520mm,连续级配);5种聚竣酸减水剂:分别编号为T-I(上海高铁)、T-2(陕西黄峪)、T-3(德国巴斯夫)、T-4(江苏尼高)和T-5(湖南家美乐素)。1.2试验方法水泥胶砂流动度按规范GB/T2419-2005水泥胶砂流动度测定方法进行测试;外加剂的性能按GB/T50080-2002普通混凝土拌合物性能试验方法标准和GB/T8076-2008混凝土外加剂进行测试。2试验结果与分析2. 1减水剂吸附性试验将300g水泥和120ml减水剂溶液混合制成浆料,静置0.5h并间歇搅拌,用抽滤方法将减水剂溶液从浆料中分离出来,并用去离子水稀释至适宜浓度,溶液中的残
4、留减水剂浓度用紫外可见分光光度计测定。为方便比较研究,将本试验数据转化为不同减水剂的浓度比值,定性分析不同减水剂随时间变化规律。结果如图1所示。图1浆体吸附90min时不同减水剂浓度比值由图1可知,当浆体吸附90min时,用T-2减水剂配制的浆体中,减水剂浓度比值最高,说明T-2减水剂在机制砂浆体中的残留量最高,而减水剂残留量越多,补充水泥水化消耗减水剂的能力越强,流动度保持能力越强,与机制砂的适应性越高。在石粉含量为15%时,测试浆体中T-2减水剂的浓度比值的变化,结果如图2所示。0306090丽(Ilh)图2浆体中T-2减水剂浓度比值的变化由图2可知,T-2减水剂在浆体中使用时,一定时间后
5、,先前被石粉和水泥吸附的减水剂分子会重新释放出来,再起分散作用,从而会保证浆体良好的流动度及其保坍性,同时也说明T-2减水剂对高石粉含量(15%)的机制砂具有很好的适应性。2. 2混凝土性能测试试验采用的C50机制砂混凝土配合比为:水泥288kg,粉煤灰96kgm3,矿粉96kgm3,机制砂(石粉含量8%)761kgm碎石1009kg水胶比为0.31,减水剂掺量3.4kgm将自制的陕西黄峪聚竣酸减水剂T-2和德国巴斯夫的T-3进行混凝土试验对比,结果如表1所示。表1混凝土性能测试结果减水剂种类工作性描述坍落度/扩展度(mm)抗压强度/MPa初始1h3d7d28d56dT-2良好210/5502
6、52046.752.260.071.1T-3良好205/530190/49045.251.058.769由表1可知,自制的聚竣酸减水剂T-2和德国巴斯夫的T-3拌制的机制砂混凝土均具有良好的工作性和保坍性,不同龄期的抗压强度前者略高于后者,说明自制T-2减水剂与机制砂混凝土的适应性略优于同国外产品。3结论(1)对于同一种减水剂,随机制砂中石粉含量的增加,减水剂的饱和点增大;而对于同一石粉含量,不同的减水剂的掺量饱和点也不同;不同减水剂对不同石粉含量的机制砂的适应性不同(2)自制的机制砂专用聚竣酸减水剂T-2和国外某知名品牌产品T-3对机制砂的适应性较其它产品高,且二者的分散性和保坍性相当。(3)自制减水剂T-2在浆体中存在先吸附后释放的过程,体现出良好的保坍性,与高石粉含量的机制砂具有很好的适应性。(4)采用减水剂T-2和T-3拌制的机制砂混凝土,其工作性和保坍性良好,不同龄期的抗压强度T-2略高于T-3,说明自制T-2减水剂与机制砂混凝土的适应性略优于同国外产品。