謝文香

（廣東基礎(chǔ)新世紀(jì)混凝土有限公司）

1 雙摻粒子填充法解決級(jí)配問題

機(jī)制砂與天然砂相比，雖然在資源、管理和質(zhì)量方面有著一定的優(yōu)勢(shì)，也符合綠色建材發(fā)展理念，但由于企業(yè)未形成規(guī)模，受產(chǎn)品控制理念、母巖品質(zhì)、工藝設(shè)備的影響，對(duì)顆粒級(jí)配、粒型控制等方面還缺乏規(guī)范控制。機(jī)制砂與天然砂的形貌區(qū)別見圖1。

圖1 機(jī)制砂與天然砂形貌圖

從圖1可以看出，機(jī)制砂顆粒形貌表面較粗糙、棱角多，而天然砂顆粒較圓潤，粒型較好。目前市面上的機(jī)制砂普遍存在級(jí)配不連續(xù)、過粗或過細(xì)現(xiàn)象。我公司分別對(duì)清遠(yuǎn)幾個(gè)石場(chǎng)不同批次的機(jī)制砂進(jìn)行了篩分，得出顆粒級(jí)配分布圖，如圖2所示。

由圖2可知，機(jī)制砂的顆粒級(jí)配受批次和廠家的影響較大，這也從側(cè)面反映了機(jī)制砂產(chǎn)品質(zhì)量控制的難度，其受產(chǎn)品控制理念、母巖品質(zhì)、工藝設(shè)備的影響較明顯。對(duì)應(yīng)的，不同批次機(jī)制砂應(yīng)用到混凝土中，混凝土和易性及強(qiáng)度表現(xiàn)也各有不同。具體情況見表1。

圖2 不同廠家批次機(jī)制砂級(jí)配分布

表1 C35P8使用機(jī)制砂強(qiáng)度及和易性情況

從表1可以看出，機(jī)制砂級(jí)配的不穩(wěn)定性是影響其連續(xù)穩(wěn)定使用的最大問題。為解決因機(jī)制砂級(jí)配不穩(wěn)定而造成的混凝土和易性及強(qiáng)度增長方面的問題，我公司對(duì)場(chǎng)地廢水廢漿烘干篩分后的顆粒級(jí)配進(jìn)行研究，同時(shí)結(jié)合天然砂進(jìn)行雙摻，針對(duì)不同機(jī)制砂級(jí)配分布摻入不同比例的天然砂和一定廢漿水，發(fā)現(xiàn)能有效改善機(jī)制砂的粒型和顆粒級(jí)配。針對(duì)不同級(jí)配機(jī)制砂摻入不同比例的天然砂后進(jìn)行篩分試驗(yàn)得出的試驗(yàn)數(shù)據(jù)分布見圖3。

圖3 摻入天然砂后機(jī)制砂篩分分布

不同批次機(jī)制砂應(yīng)用到混凝土中，混凝土和易性及強(qiáng)度表現(xiàn)也各有不同。具體情況見表2。

表2 C35P8使用機(jī)制砂強(qiáng)度及和易性情況

實(shí)驗(yàn)證明，采用雙摻粒子填充法能夠有效解決機(jī)制砂的級(jí)配和粒型問題，在改善混凝土和易性的同時(shí)還能提高后期強(qiáng)度。

2 砂漿擴(kuò)展度比對(duì)法解決絮凝劑快速檢測(cè)問題

機(jī)制砂在制備過程中，由于環(huán)保要求，機(jī)制砂生產(chǎn)企業(yè)洗砂產(chǎn)生的廢水不得外排，因此為達(dá)到廢水循環(huán)利用的目的，在母巖清洗和機(jī)制砂洗砂過程中，會(huì)加入一定劑量的絮凝劑用以輔助廢水中石粉、泥粉的快速沉降。但由于母巖含泥含粉的差別，以及生產(chǎn)工藝、設(shè)備控制等問題，導(dǎo)致沉淀使用的絮凝劑無法精準(zhǔn)控制，造成成品機(jī)制砂中存在一定的絮凝劑殘留。

依據(jù)當(dāng)前國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，混凝土用機(jī)制砂對(duì)機(jī)制砂粒型、級(jí)配、MB值、輕物質(zhì)含量等物理指標(biāo)進(jìn)行了詳細(xì)限制，但在絮凝劑殘留方面并未給出標(biāo)準(zhǔn)要求和具體處理措施。混凝土生產(chǎn)企業(yè)在對(duì)機(jī)制砂進(jìn)行進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)機(jī)制砂各項(xiàng)數(shù)據(jù)檢測(cè)均無異常，但在使用時(shí)，混凝土和易性經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)較大波動(dòng)，同時(shí)外加劑摻量和蓄水量也會(huì)發(fā)生急劇變化，導(dǎo)致混凝土質(zhì)量難以有效控制。絮凝劑本是用于吸附廢水中的泥粉和石粉使其快速沉漿，但機(jī)制砂中殘留的絮凝劑，會(huì)導(dǎo)致混凝土中的外加劑被迅速吸附，水泥分子快速團(tuán)聚沉漿，混凝土中的水泥無法有效擴(kuò)散水化。我公司對(duì)機(jī)制砂中不同含量的絮凝劑對(duì)混凝土的影響進(jìn)行了一個(gè)試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表3。

表3 絮凝劑含量對(duì)混凝土和易性及強(qiáng)度的影響

數(shù)據(jù)分析可知，絮凝劑作用在混凝土中，當(dāng)絮凝劑摻量低于0.02%(與砂的比例)時(shí)，泵送劑摻量不會(huì)發(fā)生變化，同時(shí)能夠提高混凝土的粘聚性；當(dāng)絮凝劑摻量高于0.02%(與砂的比例)時(shí)，泵送劑摻量會(huì)隨絮凝劑摻量的增加而增大，初始坍落度與擴(kuò)展度會(huì)隨著絮凝劑摻量的增加而降低，且混凝土粘聚性不佳。絮凝劑摻量越大，混凝土3h坍落度與擴(kuò)展度經(jīng)時(shí)損失越大。

絮凝劑的問題，是目前限制機(jī)制砂大量使用的又一大難題。目前行業(yè)內(nèi)尚無有效方法對(duì)砂中絮凝劑組分進(jìn)行有效中和，使其不對(duì)混凝土體系產(chǎn)生影響。為解決快速檢測(cè)機(jī)制砂中絮凝劑的含量，以降低試驗(yàn)檢測(cè)周期，同時(shí)緩解生產(chǎn)控制壓力，我公司提出了一種新型快速檢測(cè)方法——砂漿擴(kuò)展度檢測(cè)法。通過對(duì)比基準(zhǔn)砂漿擴(kuò)展度，通過固定樣本參數(shù)，測(cè)定對(duì)比基準(zhǔn)砂漿擴(kuò)展度的損失情況，得出一個(gè)經(jīng)驗(yàn)值，以確定絮凝劑殘留含量是否已經(jīng)超出控制范圍，用以指導(dǎo)材料驗(yàn)收。同時(shí)，砂漿擴(kuò)展度檢測(cè)法還可以通過固定基準(zhǔn)擴(kuò)展度值，調(diào)整外加劑摻量，以指導(dǎo)生產(chǎn)使用。具體檢驗(yàn)數(shù)據(jù)見表4。

表4 砂漿擴(kuò)展度檢測(cè)法試驗(yàn)記錄

圖4 砂漿擴(kuò)展度試驗(yàn)結(jié)果

砂漿擴(kuò)展度檢測(cè)法充分利用砂漿和混凝土適應(yīng)性相通原理，通過簡(jiǎn)化試驗(yàn)流程，迅速得出判定結(jié)果，同時(shí)，又能給混凝土生產(chǎn)使用提供充分指導(dǎo)依據(jù)。此舉不僅節(jié)省了大量人力物力，也提升了試驗(yàn)控制精度，降低了生產(chǎn)控制成本，對(duì)混凝土質(zhì)量和和易性的控制提供了有效依據(jù)。

3 結(jié)論

⑴機(jī)制砂性能受母巖、產(chǎn)地、生產(chǎn)工藝和質(zhì)量控制水平等因素的影響較大，當(dāng)前市面機(jī)制砂的質(zhì)量不穩(wěn)定是限制其用量的關(guān)鍵因素。研究表明，通過使用攪拌站產(chǎn)生的廢水廢漿以及通過與天然砂雙摻，對(duì)機(jī)制砂的級(jí)配調(diào)整有一定的幫助，對(duì)提高機(jī)制砂的穩(wěn)定性也有一定效果。

⑵機(jī)制砂絮凝劑的殘留，在機(jī)制砂進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收的常規(guī)實(shí)驗(yàn)中不易發(fā)現(xiàn)，如進(jìn)行系統(tǒng)試驗(yàn)或物象分析，則耗費(fèi)的時(shí)間和成本較大。通過做砂漿擴(kuò)展度對(duì)比試驗(yàn)，在物檢數(shù)據(jù)正常的情況下，如對(duì)比基準(zhǔn)，機(jī)制砂砂漿擴(kuò)展度小而損失較大，就可以快速判定有絮凝劑殘留；同時(shí)，可以根據(jù)具體數(shù)據(jù)大致判定絮凝劑殘留量。