砂石含泥量对聚羧酸减水剂隧道用泵送混凝土性能影响

梁少杰 张美华

摘    要：在建筑行业中，混凝土是非常重要的材料之一。在混凝土行业不断向前发展的情况下，施工环节的不同部位以及结构构件、施工方式要求方面上的标准不断提升。生产应用期间所采取的混凝土，砂石含泥量（含泥含粉量）能够对于所生产的混凝土性能以及质量构成一定程度的影响，必须严格的加强管理控制。

关键词：砂石含泥量;混凝土工作性;抗压强度;影响效果

1  引言

混凝土用砂石料含泥量是指砂石料中粒径小于75μm的颗粒含量，这其中的“泥”成分一般为按规定要求加水拌匀、浸泡、淘洗后能从砂石料中分离出来的淤泥、黏土（一般是多种矿物集合体）和尘屑。多数情况下，砂石中含泥成分是具有一定吸附效应的，且对聚羧酸减水剂的吸附效应显著。聚羧酸减水剂是通过自由基共聚原理合成的具有梳状结构的高分子表面活性剂，主链牢牢吸附在水泥颗粒表面上，能够有效阻碍水化反应提高其保塑性，枝链则包围在水泥颗粒四周，起到静电排斥和空间位阻的双重作用，故掺加了聚羧酸减水剂的混凝土能表现良好的性能。

2  研究背景

随着混凝土行业的发展，各原材料的使用，市场上的砂石原材料不断地被开采，砂石原材料逐步匮乏。为控制生产成本，获得更高的经济效益，目前市场上使用的建设用砂石材料越来越差，砂石含泥含粉量偏多，级配差以及出现断档等不好的情况。主要研究石子含泥量对混凝土各项性能指标的影响，以及使用市场上的阻泥剂去解决这一问题而进行实验，可以更好地服务于混凝土行业，为混凝土生产提供参考。

3  含泥量对混凝土性能的影响

3.1  含泥量对混凝土拌合物本身的影响

对于含泥量对混凝土工作性的影响，现代一般利用黏土颗粒来替代一部分的砂子，用砂浆扩展度方法或者混凝土坍落度的方法来测定。由于黏土中含有大量的吸水矿物，在混凝土拌合的时候，由于加入的拌合水是一定的，黏土颗粒吸收大量的拌合水，使得用于流动的拌合水变少，另外蒙脱土吸水之后，由于结构中的层间距加大，吸水膨胀，导致混凝土拌合物更加粘稠，流动性变差。蒙脱土自身不具有水化性，混凝土硬化后，蒙脱土里的水蒸发或着参加其他物质的水化，导致蒙脱土体积收缩，造成体积稳定性变差，产生很多微细的小裂纹。如果为了满足混凝土和易性的要求，多加水，一部分被泥颗粒吸收，剩下的用于混凝土的流动，这样会对混凝土的强度造成严重的威胁。在不掺加外加剂的情况下，认为在其他条件不变的情况下，砂子中的含泥量<3%时，混凝土的工作性影响较小但随着含泥量的增加混凝土的坍落度不断降低，当大于3%时，混凝土的工作性就会受到很大的影响。

3.2  砂石中不同含泥量对掺聚羧酸减水剂隧道用泵送混凝土强度影响

从图1-图2分析，我们可知：①分析曲线1，随着砂石含泥量的增加，混凝土强度随之小幅度降低，水胶比越小，受砂石料含泥量的影响越大;②分析曲线2并与曲线1对比，随着砂石含泥量的增加，1小时后经加水拌制后的混凝土强度随之大幅度降低（含泥量为4.7%和6.7%对应混凝土坍落度大于170mm，未加水）;③分析曲线3并与曲线1对比，随着砂石含泥量的增加，1小时后经加聚羧酸减水剂拌制后的混凝土强度变化不大（含泥量为4.7%和6.7%对应混凝土坍落度大于170mm，未加减水剂）;曲线3与曲线2对比可知，掺减水剂的混凝土强度明显好于直接加水的混凝土强度。分析其原因：①砂石中含泥量影响混凝土硬化后的界面粘结力，随着砂石中含泥量的增加，这种影响越来越明显。

3.3  含泥量对混凝土力学性能的影响

含泥量对混凝土的工作性产生较大的影响，对与强度来说影响的效果也比较大。在保持混凝土工作性一致的情况下，研究了不同泥含量对于混凝土7d、28d混凝土强度的影响，总体上，混凝土的强度随着含泥量的增加而减小。当含泥量≤1.5%的情况下，混凝土强度受到的影响较小，当>1.5的时候，混凝土的强度明显下降。但也有研究认为混凝土中泥含量较少的时候，强度还会略微的升高。含泥量小于1%的情况下，混凝土的强度略微的上升，而混凝土的弯拉强度随着含泥量增加而降低，7d、28d的弯拉强度都会随着含泥量的增加而明显降低，但他们降低的幅度不一样，但是要含泥量>5%时候，混凝土28d的弯拉强度最少降低5%，含泥量超过10%的情况下，其弯拉强度降低达到10%以上，对于水泥用量少的混凝土，降低的幅度更明显。从试验结果中看出，随泥掺量的增加，混凝土抗压弹性模量变化很小，基本无变化，而弯拉弹性模量隨着含泥量的增加明显下降。研究认为：当砂子中含泥量<2%的情况下，基本对混凝土无影响。

4  结语

在此次研究中，采取试验分析的方式，探究各种含泥量的砂以及石配制混凝土相关内容，了解到其对于混凝土性能产生的影响的有关规律，最终获取配制混凝土的试验数据具备良好的科学性和合理性。通过进行此项研究，可以推动在力学角度基础上，分析混凝土中骨料功效，提供给未来设计高强高性能混凝土材料有价值的指导，并且在开发人造轻骨料方面具有重要的指导意义，以及对于配制轻骨料混凝土的借鉴价值巨大。

参考文献：

[1] 刘红霞，韩晓虎.砂石含泥量对混凝土工作性及抗压强度的影响[J].价值工程，2015（15）：107～109.

[2] 马保国，严敏，谭洪波，杨虎.含泥量对减水剂性能的影响规律[J].济南大学学报（自然科学版），2012（4）：331～336.