混凝土中砂石泥含量对减水剂性能的影响李爵庭

混凝土中砂石泥含量对减水剂性能的影响李爵庭

李爵庭

东莞市智勤建设工程检测有限公司

摘要：混凝土是我国施工中最为常见的原料之一，一般由砂石、水泥等原料混合并经过搅拌形成。作为混凝土中的基本组成，混凝土中的砂石含量、质量等对混凝土最终性能有着决定性作用。因此，在利用砂石进行混凝土制作时，应当着重关注其中泥的含量，使砂石中的泥含量在混凝土制作中能带来更多积极作用。本文就来谈谈混凝土中砂石泥含量对减水剂性能具有怎样的影响。

关键词：混凝土砂石泥含量减水剂性能

现阶段，在进行混凝土制作的过程中，我国施工人员考虑到性能方面的因素一般选择聚羧酸减水剂（又称为PC）作为主要减水剂。正因为聚羧酸减水剂流动性好、减水率高，才使它在一些国家级的高铁、大桥等重点工程建设中发挥了重要作用。而随着聚羧酸减水剂使用日加广泛，其自身存在的保坍性能差、对砂石等原材料配比要求较高的缺点也逐渐暴露，因此，笔者通过实验的方式对“混凝土中砂石泥含量对减水剂性能影响”这一课题进行了深入探究。

一、原材料选择

在本次实验中，选取了几种混凝土原材料作为实验用具，主要有砂、石、水泥、减水剂等，各项原材料指标大致如下：

砂：一般来讲，由于大多混凝土材料所选择的砂细度大致在2.6左右，因此，本次细度模数确定为2.6，而砂材料表观密度大约在2571.3千克每立方米，在施工现场中，砂的静止状态为自由堆积，此时密度约为1530千克每立方米。

石：在这次实验中用于制作混凝土的石材料与砂材料相同，在施工现场同样呈现自然堆积状态，且石材料在压碎指标方面满足6.1标准，表观密度为2520.1千克每立方米，施工现场堆积密度约为1635千克每立方米。

水泥：本次实验选择的水泥品种是P•O42.5，这一品种的水泥密度约为3130千克每立方米，在施工现场呈松散堆积的状态，其堆积密度为850千克每立方米。一般而言，从物理学角度来看，这种材料初次凝固时间为2分35s，最终凝固时间为3分15秒。

减水剂：减水剂是本次实验材料的唯一变量，分别选择了萘系与聚羧酸两种减水剂，其中，前者pH值为7.9左右，后者pH值为6.8左右。

二、实验结果及分析

本次实验选择干燥状态下，过0.15mm筛的泥土，实验过程中，砂石必须提前用水清洗干净，并及时烘干，之后再利用混料机进行调整，其目的是使本次实验用品达到实验所需含泥量。由于常规情况下，聚羧酸减水剂多被用于较高性能的混凝土里，因此，根据聚羧酸减水剂这种特性，选择C40作为混凝土配合比。其中，砂：石：水泥：水=2.18:2.66:1:0.46。而在减水剂方面，需要将萘系减水剂与聚羧酸减水剂做对比。

1.含泥量对混凝土和易性的影响。实验中，可以将两种减水剂应用下的C40混凝土进行配比，想要使新混合而成的混凝土坍落度均保持在180毫米，需要保证萘系减水剂的掺量在胶凝材料的0.8％左右，而聚羧酸减水剂掺量则需要保证在胶凝材料的0.15％左右。经过反复试验可以发现，无论是掺入萘系减水剂的混凝土，还是掺入聚羧酸减水剂的混凝土，在含泥量增加的情况下，其初始坍落度都在不断降低。并且，萘系减水剂的下落基本呈平滑曲线。实验中泥土的粒度一般都要小于0.05毫米，这种较为微小的颗粒使比表面积逐渐扩，并且，由于泥土含量较大，导致部分减水剂被泥土所吸收，致使减水剂的实际应用效率逐渐下降。将萘系减水剂与聚羧酸减水剂两者相比较，前者较后者坍落度变化幅度更小，而后者较前者的折固参量更大，在被泥土吸收的过程中，可以产生减水作用的减水剂总量更小。

2.含泥量对土坍落度损失及强度影响。为确定混凝土中砂石泥含量对混凝土坍落度损失、强度的影响，首先需要固定W/B的比值，并将这个数值固定在0.5，进而对外加剂的掺量进行调整，使新的混凝土坍落度初始数值维持在200毫米，上下浮动约为10毫米。接下来，就可以在上述数据固定的前提下对含泥量如何作用于土坍落度损失及强度这一课题进行探究，并通过观察、取证、制作图表的方式，使抗压强度、土坍落度损失规律能清晰地呈现出来。

而经过实验，可以发现，当含泥量保持增加的前提下，想要使新拌出的混凝土坍落度初始值维持在200毫米，且上下浮动不超过10毫米，那么，就需要对萘系减水剂、聚羧酸减水剂的掺量进行改变，不断增加用量。根据实验结果可以发现，减水剂减水效果会随着含泥量的增加而不断减弱，而为使混凝土的和易性损失得以弥补，就需要不断增加实验过程中的减水剂参量。然而，将两种减水剂做对比，可以发现聚羧酸减水剂的增加幅度要远大于萘系减水剂，当前者掺量需要增加到280％时，后者仅仅需要增加至166.7％。

因此，在利用减水剂对初始坍落度进行调整时，需要充分考虑到含泥量增加对坍落度损失会产生怎样的影响。由实验可知，坍落度损失会随着含泥量的增加而不断变大。当含泥量保证维持在1％左右的水平时，萘系减水剂与聚羧酸减水剂两种减水剂在维持坍落度的方面效果相近。然而，随着含泥量不断增长，这两种减水剂在维持坍落度方面均呈现较明显的下降趋势。而其中聚羧酸减水剂所发生的的损失要远远小于萘系减水剂，当混凝土含泥量达到5％左右时，两种减水剂在维持坍落度性能方面均有所下降，并致使坍损率达到约80％左右。

根据本次实验结果可以发现，混凝土中砂、石含泥量大小对混凝土强度有着直接影响，这主要是由于集料表面包裹着黏土，因此，在水泥石与集料之间进行粘结的过程中，形成了一层性质较为软弱的界面层，并且这些部分在某种情况下会彼此聚集靠拢，形成一片较为软弱的界面层，最终导致混凝土出现了薄弱区。并且，黏土中的杂质还会影响水泥水化，使其中的腐蚀、破坏现象明显增多，由此导致在混凝土砂石含量不断增加的前提下，混凝土抗压强度始终呈下降趋势。

在这一点上，萘系减水剂与聚羧酸减水剂相同，其影响规律均表现为混凝土强度不断降低，然而，聚羧酸减水剂在混凝土制作中，其总体性能要优于由萘系减水剂。在实验过程中不难发现，在7d时期，两种减水剂的下降幅度均不明显，并未有较为明显的差距，而在28d时期，萘系减水剂的降低幅度较聚羧酸减水剂的降低幅度有了明显的差异，也就是萘系减水剂降低幅度、速率更快，更明显。而当混凝土砂石含泥量达到5％时，聚羧酸减水剂降低幅度与萘系减水剂降低幅度之间的差距几乎达到了17.4％，由此可以看出，前者与后者相比性能更好。

总结

总而言之，由本次实验不难看出，混凝土的坍落度会随着砂石泥含量的增加而不断降低，而抗压强度却会随着混凝土含泥量的增加而不断下降，因此，混凝土中砂石泥含量对混凝土性能有着极其重要的影响。基于本次实验中的聚羧酸减水剂与萘系减水剂两者用量、质量的变化，可以得出明确的结论，在混凝土制作中，尽管砂石泥含量对最终质量有着一定影响，但仍可以通过调节减水剂使用剂量等方法对混凝土减水率、强度进行提升。

参考文献

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