关于机制砂混凝土耐久性能分析

马奔

摘 要：在目前我国经济快速发展以及不断推动工程建设规模扩大的同时，各项工程建设上开展中对各种建筑材料的需求量也在同步增加。近年來，工程建设者们加大了对机制砂的研究以及应用的关注。本文就针对建筑工程混凝土工程中常用的机制砂，通过对机制砂混凝土的收缩性能、抗冻性能、碳化性能进行试验测试以及结果分析，对其耐久性能进行深入研究，以供参考。

关键词：

1 引言

在目前我国经济快速发展以及不断推动工程建设规模扩大的同时，各项工程建设上开展中对各种建筑材料的需求量也在同步增加。其中针对工程施工中所应用的细集料来说，目前比较常用的细集料种类为天然河砂。但是此种施工材料不仅具有地方性的特点，而且属于短期内不可再生的资源，国家环保政策严禁开采。因此，近年来，工程建设者们加大了对机制砂的研究以及应用的关注。机制砂不仅表现出颗粒形貌的特殊性并且存在细颗粒，并且使用机制砂所拌制的混凝土的性能也与天然河砂拌制的混凝土性能存在较大的差异。根据相关专家学者的研究可知，机制砂与天然河砂最大的不同就是早期干缩比高以及颗粒含量低的特点。而且机制砂混凝土也会随着细颗粒含量的变化而表现出不同的干缩率。此外，经过研究还得知，机制砂混凝土的收缩发展规律与普通混凝土基本相似，但是却表现出徐变值较低以及抗渗、抗冻融性以及抗冲磨性能更高的优点。此外通过试验还得知，在相同的试验条件下所制作的机制砂混凝土具有比河砂混凝土的渗水高度更高的特点。

2 试验

2.1试验原材料

在本文所开展的试验中，使用的机制山砂的性能如表2.1所示。

而本次试验中所应用的其他的混凝土原材料，如水泥，主要是来自于华新水泥股份有限公司所生产的华新P.O.42.5水泥。粉煤灰为武汉阳逻电厂产I级干排粉煤灰。粗集料为湖南临湘白云矿生产的5～25mm连续级配的碎石，压碎值为8.7%。

2.2混凝土配合比与试验方法

本试验中所使用的混凝土是按照表2.3中的原材料用量来进行配置的，但是其中的细集料则分别采用天然河砂以及上述机制砂来进行配制。在混凝土配制完成之后对其进行相应的性能测试。在本次试验中，主要是在国家相关规范中的混凝土性能和耐久性能试验方法的规定基础上来测试其收缩性能、抗冻性能以及碳化性能等。

3 实验结果与分析

3.1收缩性能测试结果与分析

收缩性能测试结果如图3.1所示，其中随着混凝土龄期的变化，两种混凝土的收缩率表现出基本一致的规律，也就是在龄期增加的同时，其收缩率也在随之增加。只是在养护早期也就是7d之内，表现出机制砂混凝土的收缩率更高，但是在14d之后其收缩率更低的特点。

经过分析可知，由于机制砂内部存在比较大的孔隙率，也就表现出具有较高的吸水率。在养护早期随着机制砂颗粒吸水会导致混凝土中水分的减少，而且由于具有较高的粉末含量的特点，因此具有较大的需求量，也就是表现出具有较高的收缩率的特点。而由于机制砂颗粒表现的粗糙度较大以及棱角指数较大，因此可以在凝结过程中更容易与水泥石进行粘结，加之机制砂颗粒之间可以相互进行嵌锁，表现出具有较高的限制变形的能力，因此其14d之后的收缩值更小。

3.2抗冻性能测试结果与分析

如图3.2和3.3中的抗冻性能测试结果，在经过300次冻融循环之后，本试验中的两种混凝土都达到了规定要求，但是具体分析可以看出，机制砂混凝土的质量损失率比较高。而且根据动弹性模量的测试结果可知，在冻融早期机制砂混凝土的动弹性模量的损失更小，而在冻融后期却表现出更高的动弹性模量损失。

分析上述测试结果的原因可知，由于机制砂表面的粗糙度比较大，容易与水泥石进行结合，这就会导致用其配制的混凝土表现出较强的限制变形能力，以及在长时间之后表现出较大的弹性模量损失。

3.3碳化深度测试结果与分析

如图3.4所示的混凝土碳化深度测试结果可知，在早期，两种混凝土的碳化深度基本一致，但是在后期，机制砂混凝土的碳化深度更高。这主要是由于机制砂混凝土由于其所用集料的原因表现出具有较差的内部密实性的特点，表现出后期的抗碳化性能比天然河砂混凝土较差的现象。

4 结论

在目前我国经济快速发展以及不断推动工程建设规模扩大的同时，各项工程建设上开展中对各种建筑材料的需求量也在同步增加。针对其中的机制砂来说，经过本文中对机制山砂和天然河砂配置的同配比的混凝土进行收缩性能、抗冻性能以及碳化性能试验测试之后可知，在养护早期机制砂混凝土表现出更大收缩率，但是后期收缩率更小的特点。而且其早期的抗冻性能较高，但是后期的抗冻性能有所减弱。此外二者抗碳化性能基本一致并表现出机制砂混凝土的抗碳化性能略低的特点。

参考文献

[1] 谢祥东.关于机制山砂配制高强混凝土的技术要点[J].城市建筑，2013（22）：109-109.

[2] 李锦清.刍议机制山砂配制高强混凝土的技术要点[J].四川水泥，2017（5）.

（作者单位：湖南通达建设工程咨询监理有限公司）