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不同岩性的机制砂混凝土与河砂混凝土路用性能比较

发布日期:2012-04-02 08:11:12 作者:振平鑫龙机械

    与河砂相比,石料生产线所生产的机制砂表面粗糙、粒形尖锐多棱角,母岩强度低,压碎值偏大,基于耐磨性考虑规定:高速公路面层用砂其硅质砂或石英砂含量不宜低于25%(质量分数).本文对比研究了石灰岩机制砂MLS0,花岗岩机制砂MGS,石英岩机制砂MQS,玄武岩机制砂MBS等这4种碎石生产线岩性机制砂混凝土的抗压、抗折强度和耐磨性,并与河砂RS0混凝土进行了比较.混凝土水灰比0.42(质量比),砂率35%(质量分数),水泥360kg/m3,外加剂掺量0.3%(质量分数).为屏蔽细度模数与石粉含量的影响,4种机制砂和河砂的级配基本相同,细度模数约3.0,机制砂的石粉含量固定为7%(质量分数)。
    粗糙度的影响
    细集料粗糙度与混凝土坍落度的关系,机制砂粗糙度对混凝土拌和物的流动性有一定影响.这是因为机制砂粗糙度越大,表面越粗糙,棱角性越大,流动阻力的增加,从而使混凝土的坍落度降低.虽然河砂RS0的粗糙度小,但由于其含泥量高达1.8%(质量分数),超细多孔状黏土吸附了大量的拌和水导致混凝土坍落度偏小(仅为36mm)。
    细集料粗糙度与混凝土抗压强度的关系,细集料粗糙度越大,混凝土抗压强度越高.这是因为粗糙、多棱角的集料与浆体之间的黏结力强,且集料之间啮合较好,嵌锁效应明显,而混凝土抗压强度与界面黏结性和集料嵌锁效应的相关性大。
    压碎值的影响
    细集料压碎值与混凝土抗压、抗折强度的关系,细集料的压碎值与混凝土抗压强度之间没有明显的相关性;压碎值较小的石英岩机制砂MQS和玄武岩机制砂MBS混凝土抗折强度均较高;压碎值较大的花岗岩机制砂MGS和石灰岩机制砂MLSO混凝土抗折强度均较低;而河砂RS0压碎值大,其混凝土的抗折强度小.因此,细集料压碎值对混凝土抗折强度有一定影响,压碎值偏小对抗折强度有利。
    SiO2含量(岩性)的影响
    细集料SiO2含量与混凝土磨耗值的关系,石灰岩机制砂MLS0的SiO2含量小,但这种混凝土的耐磨性却不是差;SiO2含量较大的河砂RS0由于压碎值大、粗糙度小,该混凝土的耐磨性差,SiO2含量大的石英岩机制砂MQS虽然压碎值低,但由于其表面粗糙度偏小,集料之问的啮合力偏弱,集料和浆体之间的黏结强度偏低,抵消了部分压碎值小的正面作用,使这种混凝土的耐磨性较花岗岩机制砂MGS和玄武岩机制砂MBS混凝土差.这说明细集料对混凝土耐磨性的影响,除与硅质砂或者石英砂的含量有关外,还与集料粗糙度、压碎值等因素有关,是细集料特性的综合结果。
    多因素耦合作用的影响
    细集料压碎值与混凝土磨耗值的关系,石灰岩机制砂MLS0混凝土的抗压强度较大,但其耐磨性较差;石英岩机制砂MQS混凝土的抗压强度较小,但其耐磨性较好.这可能与石灰岩和石英岩机制砂的压碎值不同有关.集料压碎值越大,强度越低,则混凝土的耐磨性越差。因此,集料的压碎值越小,混凝土的耐磨性越好。
    在混凝土体系中,细集料的粗糙度和压碎值是影响其路用性能的两个重要因素.粗糙度涉及集料之间的啮合、浆体与集料之间的黏结;压碎值涉及集料的强度,直接影响混凝土的磨损性能.粗糙度越大,混凝土中集料之间的啮合越好,集料与浆体之间的界面黏结越强.天然砂的压碎值一般较小,但其表面光滑,粗糙度较小;机制砂表面粗糙、多棱角.因此在满足压碎值要求的情况下,采用Si02含量很低的石灰岩机制砂完全可以配制出与河砂混凝土相当甚至优越的耐磨路面混凝土。
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