□□

(山西天宇通建筑工程檢測(cè)有限公司，山西 太原 030001)

引言

隨著我國(guó)基本建設(shè)的快速發(fā)展以及農(nóng)田、河道環(huán)境保護(hù)措施的逐步加強(qiáng)，天然砂資源日趨減少。用石屑砂代替天然砂，不僅解決了天然砂的短缺問(wèn)題，還解決了采石廠下腳料常年堆積造成的占用土地和資源浪費(fèi)問(wèn)題。開(kāi)發(fā)應(yīng)用石屑砂對(duì)于充分利用地方資源，大幅度降低工程造價(jià)，有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

當(dāng)前，混凝土已步入商品化現(xiàn)代化大生產(chǎn)，有著先進(jìn)的計(jì)量配套設(shè)備，其質(zhì)量在一定程度上得到了保證。但砌筑砂漿目前還是以施工現(xiàn)場(chǎng)攪拌為主，在太原地區(qū)大多采用汾砂砌筑。汾砂屬細(xì)砂，含泥量偏大，一般在8%～10%，相應(yīng)地水泥用量就要增大。而摻入一定量的石屑砂恰好可以彌補(bǔ)汾砂在含泥量方面的缺陷，并改善砂漿的工作性能。

砂的含泥量會(huì)影響砂與水泥的粘結(jié)，含泥量會(huì)使混凝土和砂漿達(dá)到一定流動(dòng)性的需水量增加，強(qiáng)度降低，耐久性變差，同時(shí)硬化后的干縮性較大。石屑砂中適量的石粉對(duì)于砂漿是有一定益處的。石屑砂顆粒堅(jiān)硬、多棱角，拌制的砂漿在相同條件下比天然砂的和易性差，但石屑砂中適量的石粉可以彌補(bǔ)石屑砂形狀和表面特征造成的不足，起到完善砂級(jí)配的作用。本文對(duì)天然砂與石屑砂在砂漿中的應(yīng)用效果進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)。

1 原材料

試驗(yàn)所用水泥為太原獅頭水泥股份有限公司生產(chǎn)的P·S 32.5水泥；砂為太原汾砂；石屑砂產(chǎn)自太原市陽(yáng)曲縣。汾砂的顆粒分布見(jiàn)表1，其物理性能見(jiàn)表2。石屑砂的顆粒分布見(jiàn)表3，其物理性能見(jiàn)表4。

表1 汾砂的顆粒分布

表2 汾砂的物理性能

表3 石屑砂的顆粒分布

表4 石屑砂的物理性能

2 石屑砂中石粉含量對(duì)砂漿性能的影響

石粉含量與天然砂中的含泥量均指粒徑<75 μm的顆粒含量。在石屑砂中75 μm以下的粉末比較多，但石粉的成分、粒徑分布及其在砂中所起的作用不同，不能簡(jiǎn)單地將其當(dāng)作含泥量來(lái)對(duì)待。針對(duì)目前工地上使用較多的M5、M7.5和M10砂漿，開(kāi)展了以下研究。

2.1 不同石粉含量的石屑砂的砂漿性能試驗(yàn)

不同石粉含量的石屑砂的砂漿性能試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5至表7。

表5 不含石粉石屑砂的砂漿性能試驗(yàn)

表6 含石粉10%的石屑砂的砂漿性能試驗(yàn)

表7 含石粉20%的石屑砂的砂漿性能試驗(yàn)

2.2 不同石粉含量的石屑砂對(duì)砂漿稠度的影響

對(duì)于不含石粉的石屑砂砂漿，在強(qiáng)度等級(jí)為M5和M7.5時(shí)，砂漿稠度要比含石粉10%和20%的砂漿稠度??；在強(qiáng)度等級(jí)為M10時(shí)，砂漿稠度要比含石粉20%的砂漿稠度大。這是因?yàn)樵谏皾{強(qiáng)度等級(jí)較低時(shí)，灰砂比小，用水量多，砂容易沉積。加之石屑顆粒表面粗糙，增大了石屑間的磨擦力。石粉含量增加時(shí)，減小了石屑之間的接觸，從而減小了石屑之間的磨擦，改善了砂漿的保水性，也改善了砂漿的稠度。而在砂漿強(qiáng)度等級(jí)較高時(shí)，灰砂比大，砂漿本身的水泥量充足，石粉含量增加時(shí)，由于粉末吸水，反而使砂漿稠度減小。不同含粉率的砂漿稠度見(jiàn)圖1。

圖1 不同含粉率的砂漿稠度對(duì)比

2.3 不同石粉含量的石屑砂對(duì)砂漿抗壓強(qiáng)度的影響

不含石粉的砂漿的抗壓強(qiáng)度比含石粉10%和20%的砂漿低，這是因?yàn)槭忌邦w粒表面粗糙，且疏松有孔隙，增加適量的石粉相當(dāng)于提高了砂漿的密實(shí)性，從而提高了砂漿的強(qiáng)度。不同含粉率的砂漿抗壓強(qiáng)度見(jiàn)圖2。

2.4 不同石粉含量的石屑砂對(duì)砂漿分層度的影響

不含石粉的砂漿分層度明顯比含石粉10%和20%的砂漿大，這是因?yàn)樵黾邮酆肯喈?dāng)于提高了砂漿的保水性，從而減小了砂漿的分層度。不同含粉率的砂漿分層度見(jiàn)圖3。

圖2 不同含粉率的砂漿抗壓強(qiáng)度

圖3 不同含粉率的砂漿分層度

通過(guò)以上分析可以看出，在石屑砂中含有適量的石粉，對(duì)于改善砂漿的和易性和提高砂漿強(qiáng)度是有益處的。

3 汾砂砂漿與石屑砂砂漿的性能比較

3.1 砂漿的物理力學(xué)性能對(duì)比

對(duì)砂漿物理力學(xué)性能的研究中，所用細(xì)骨料分別是汾砂、石粉含量10%的石屑砂以及汾砂與石屑砂各50%，3種砂漿的灰砂比相同，稠度在70～90 mm之間，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表8。不同砂種砂漿的抗壓強(qiáng)度和分層度如圖4、圖5所示。

由表8、圖4和圖5可知，在稠度相近的情況下，石屑砂砂漿的抗壓強(qiáng)度要高于汾砂砂漿、石屑砂與汾砂各50%砂漿的抗壓強(qiáng)度，而石屑砂與汾砂各50%砂漿的分層度明顯低于石屑砂砂漿和汾砂砂漿，說(shuō)明在汾砂中摻入石屑砂，可以改善砂漿的工作性。

圖4 不同砂種砂漿的抗壓強(qiáng)度對(duì)比

圖5 不同砂種砂漿的分層度對(duì)比

3.2 砂漿的抗凍性能對(duì)比

3種砂漿的抗凍性能試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表9。

表9 3種砂漿的抗凍性能

從表9可知，在經(jīng)過(guò)50次凍融循環(huán)后，質(zhì)量損失和強(qiáng)度損失由低到高依次為石屑砂砂漿、汾砂與石屑砂各50%的砂漿、汾砂砂漿，這說(shuō)明石屑砂砂漿以及汾砂與石屑砂各50%砂漿的抗凍性能優(yōu)良。

4 結(jié)論

4.1 石屑砂的顆粒級(jí)配及其他物理化學(xué)性能基本符合建筑用砂的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，雖然粒徑<75 μm的石粉含量超標(biāo)，但如果控制得當(dāng)，不會(huì)影響其使用效果。尤其是在汾砂中摻入50%的石屑砂，可配制出抗壓強(qiáng)度合格、工作性等各方面性能均滿足要求的砌筑砂漿。

4.2 石屑砂是一種來(lái)源廣、質(zhì)量穩(wěn)定的新砂源，可以有效地解決砂源日趨減少、砂質(zhì)日益下降的問(wèn)題，具有顯著的社會(huì)效益和環(huán)境效益，對(duì)生產(chǎn)企業(yè)和使用企業(yè)均具有良好的經(jīng)濟(jì)效益，值得大力推廣和應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 洪錦祥，王嘉琪，蔣林華.石屑代砂在混凝土中的研究與應(yīng)用[J].混凝土，2002(6)：56-58.

[2] 張映全.在混凝土中摻石屑提高抗?jié)B抗凍性能的方法[J].建筑技術(shù)，1995，26(10)：16-17.