机制砂石粉含量的测定

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本标段处于滇桂交界地带，线路行走于云贵高原与广西盆地间的斜坡地带，即两大地貌单元的过渡区，沿线地形起伏剧烈，属典型的山岭重丘区，交通运输极不发达，沿线河砂严重匮乏。该地区岩石以质地坚硬的石灰岩为主，考虑到工程任务中隧道所占比例较大，可充分利用隧道开挖后的石渣，为便于施工管理，降低成本，除预制梁外均采用机制砂拌制混凝土。对于机制砂进行试验室处理，试验成型时仅使用其中的石粉，具体方法为：机制砂烘干后直接采用行标筛，在振筛机上定时筛分5min，套筛依次为10.0mm(圆孔)，5.00mm(圆孔)，2.50mm(圆孔)，1.25mm(方孔)，0.63mm(方孔)，0.315mm(方孔)，0.160mm(方孔)，0.080mm(方孔)，将通过0.080mm 方孔筛的石粉收集密封保存后备用，干筛石粉制样完成。对于机制砂中的石粉通过干筛和水洗两种方式提取，烘干打散后将这部分未经粉磨而粒径小于0.08mm的石粉视为混合材，按照5%，10%，13%，17%，23%的比例加入到水泥中成型试件，标准养护3 天后测试其抗折和抗压强度。例如，细度与水泥相近，作为一种非活性材料即使没有参与水泥水化，同时也不考虑存在二次水化和改善界面，但由于这些石粉微粒本身都具有较高的强度，其在水泥石中可起到骨架作用，不同比例的石粉掺入后，并未大幅度降低早期强度。通常水泥熟料中CaO 含量为62%～67%，加入石膏粉磨后，如果再加入其它矿物外加剂，此时称作在水泥中参加混合材。同样的矿物外加剂，在搅拌站或工地施工现场加入时，称为掺合料。石灰石粉作为混合材在我国是允许的，掺入量的限制见表3，但作为掺合料较为。

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结果表明：不同岩性机制砂对c50混凝土的工作性影响明显，形貌和级配差异是导致工作性下降的原因；玄武岩机制砂混凝土的3d抗压强度仅为河砂混凝土的61.3％，但28d龄期时两者接近相同，河砂、石英质机制砂及峨眉山玄武岩机制砂混凝土28d抗压强度分别为59.2、58.5、60.8 MPa。国内外学者对集料岩性对混凝土性能的影响做了大量的研究，多注重于粗集料影响混凝土性能的研究，且集中于碱一集料反应等耐久性方面，而机制砂岩性对混凝土性能的影响研究相对较少[4]。试验用水泥为北川中联生产的P·O 42.5R级水泥，其密度为2.95g/cm3，比表面积为455m2/kg，主要性能指标见表1。峨眉山市某矿区玄武岩经破碎制得玄武岩机制砂；石英质机制砂来自四川广安晟通公路检测公司(四川华蓥山市)；河砂取自绵阳涪江，经水洗晒干备用。分别按GB/T 14684-200l《建筑用砂》和JGJ 52—2006《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》测定试验用砂的堆积密度、孔隙率、级配及细度模数；分别按GB/T 50080一2002《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》和GB/T 5008l—2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》测定混凝土的工作性能和力学性能．试摸尺寸为100mm×100mm×100mm,修正系数为0.95。试验测定的机制砂与河砂相关物性见表2，结果表明：石英质机制砂的细度模数、堆积空隙率小于河砂，但石粉含量、表观密度和堆积密度均后者；而峨眉山玄武岩机制砂的上述指标均河砂。由表4可知：石英质机制砂石粉的粒径小，其中0-40μm颗粒占84％，大于60μm的颗粒仅3％；河砂石粉的粒径，其中大于40μm的颗粒占总重的57％；玄武岩石粉的粒径位于两者之间，粒径分布主要集中在3-50μm。　　

对于天然砂而言，粒径小于75卜m以下的颗粒被称为泥粉，其多为勃土、云母及有机质等杂质，这些物质会显著增大混凝土的用水量，阻碍水泥的正常水化，降低水泥石与集料之间的粘结。但对于机制砂而言，机制砂中小于粒径75林m的石粉为机制砂在生产过程中产生的副产物，其物理化学性质与母岩性质完全相同，因此对于石粉应与天然砂中的泥粉区分对待。一部分学者认为:与河砂混凝土相比，石粉增大混凝土的需水量导致混凝土比较干稠，和易性变差;另一部分认为:石粉对机制砂混凝土和易性的影响存在一个度的问题，也就是石粉含量的问题，超过了这个度，石粉对混凝土和易性有不良影响。吴明威191等人研究了机制砂中小于0.08mm石粉对混凝土拌和物性能的影响，认为石粉是一种惰性掺和料，颗粒细小，补充了混凝土中缺少的细颗粒，增大了固体表面积对水体积的比例，从而减少了泌水和离析，而且石粉能和水泥及水形成柔软的浆体，增加了混凝土的浆量，从而改善了混凝土的和易性。郑金炎l1m通过机制砂在商品混凝土中的应用，总结出石粉含量对混凝土和易性的影响有个限度，超过了这个限度，随着石粉含量的增加，混凝土用水量增加，拌和物显得干稠，其它性能也会随之下降。李亚杰日’]在健筑材拗中也有关于人工砂石粉含量的描述:“人工砂内粗颗粒一般含量较多，当将细度模数控制在理想范围(中砂)时，若小于0.16~的石粉含量过少，往往使混凝土拌和物的粘聚性较差;但若石粉含量过多，又会使混凝土用水量增大并影响混凝土的强度及耐久性。

天然砂中的泥遇水膨胀，干燥收缩，对混凝土是非常有害的，严格控制其含量，这是多年实践后大家的共识，而人工砂中适量的石粉对混凝土是有益的，这也是研究和使用过人工砂的地区和部门在多年实践后大家的共同结论。人工砂由于是机机制砂石粉含量的测定破碎制成，其颗粒尖锐有棱角，这对于骨料和水泥之间的结合是有利的，但对混凝土的和易性是不利的，特别是强度等级低的混凝土和易性很差，而有适量的石粉存在，则弥补了这一缺陷。那么，机制砂石粉含量的测定生产的人工砂石粉含量多少是适宜呢?我国使用人工砂早的贵州地方标准规定：对于强度等级大于C30的混凝土人工砂石粉含量小于10％，配制强度等级为C20～C30的混凝土人工砂的石粉含量小于15％，配制强度等级小于C20的混凝土人工砂的石粉含量小于20％；美国对人工砂石粉含量的要求是对于普通混凝土小于7％(混凝士不分强度等级)；郑州市人工砂生产企业的石粉含量一般在8％～9％，为了不增加人工砂的成本，便于人工砂的推广，又河南省建筑科学研究院的试验资料表明，人工砂中石粉含量≤10％时，并不增加混凝土的收缩，所以我们分别规定了5％、7％、10％和12%的指标。

　　在机制砂石粉含量的测定生产机制砂的过程中，因为原料和生产工艺等多方面的问题导致机制砂中含有大量的石粉，石粉含量过高显然会影响砂石的质量，严重了还会影响工程质量，这种情况要怎么办呢？　　建议大家，石粉含量过高，需要用洗砂机进行清洗，当水洗后的石粉含量达到国家标准了才算合格，才能作为成品机制砂出厂使用。　　国家对石粉含量的要求标准是：当MB(值)≤1.4或快速试验法合格时，石粉含量(按质量计)≤10%;当MB(值)>1.4或快速法试验不合格时，石粉含量要求控制在：Ⅰ类砂≤1.0%，Ⅱ类砂≤3.0%，Ⅲ类砂≤5.0%。　　如何控制机制砂石粉含量成为了，具体我们应该怎么做呢？　　1、在石粉添加斗的斗壁附有震动器，斗下安装一台螺旋分级机，通过螺旋分级机均匀地添加到成品砂入仓胶带机上，使石粉得到均匀混合。　　2、在布置机制砂石粉含量的测定时，尽量让废水处理车间靠近成品胶带机，可以用胶带机顺利转运，经压滤机干化后的石粉干饼经双辊破碎机加工松散粉末状，防止石粉成团。　　如果您的砂石厂生产出来的机制砂石粉含量过高，建议您，为您的制砂生产线配备一个洗砂机是十分必要的，毕竟作为砂石厂商，砂石的成品质量对于企业的长远发展是非常重要的。

内容提示：建设部备案号： J××××-2011 DB 重庆市工程建设标准 DBJ/T××××混凝土用机制砂质量及检验方法标准 Standard for Technical Requirements and Test Method of Manufactured-Sand for Concrete （征求意见稿） 201x-xx-xx 发布201x-xx-xx 实施重庆市城乡 建设 发布 重庆市工程建设标准混凝土用机制砂质量及检验方法标准 Standard for Technical Requirements and Test Method of Manufactured-Sand for ConcreteDBJ/T×××××主编部门： ...。

3、在日常生产中，考虑到试验方法的复杂性。机制砂石粉中的石粉含量也可以用快速法检测，一次加入30ml溶液，此时MB≥1.4，若出现色晕即为合格，若不出现，即为不合格，此方法快速简便。

综合目些主要国家关于混凝土用机制砂的有关标准，中美日等国标准对石粉含量限值严格，即75um以下颗粒7%;英国和西班牙的标准规定63p m以下颗粒不超过I5%:法国的相关标准后成为欧盟标准，63um以下颗粒限值18%;印度规定75 pm以下颗粒可到20%:标准规定宽的是澳大利亚，75um以下颗粒限值为25%。通过前面各章的研究，在试验的石粉含量范围内，关于机制砂石粉含量的限值探讨如下： (I)在以w/c强度的前提下，从工作性角度来看，以振实密度和水粉比确定石粉含量。对于中低强度塑性机制砂混凝土，水粉比介于40^,44%时，混凝土工作性；对于中低强度泵送混凝土混凝土，水粉比介于37～41%时，混凝土工作性；对于大流动性高强混凝土，水粉比为28~29%时，混凝土工作性。 (2)以抗压强度决定石粉含量限值时，对于不掺粉煤灰或掺量在15%以内的中低强度混凝土，石粉含量10-15%，限值20%;对于高强度混凝土，石粉含量10%，限值140%。 (6)机制砂混凝土的干缩率小于天然砂混凝土，石粉含量对干缩率的影响规律和对强度的影响规律是同步的，即中低强度混凝土在石粉含量为10%时干缩率，高强度混凝土在石粉含量为7%时干缩率。 (11)以控制含泥量为目的控制石粉含量的情形，对于固定来源的机制砂，可通过MB值与含泥量的对应关系，以具体的MB值来确定石粉含量的限值，MB值较小者，可放宽石粉含量。