機制砂細度模數(shù)對混凝土工作性及力學性能的影響--下

3結(jié)果分析

3.1細度模數(shù)對機制砂堆積密度的影響

不同細度模數(shù)機制砂的緊密和松散堆積密度見表7所示。機制砂的松散堆積密度和緊密堆積密度隨隨機制砂細度模數(shù)的減小，機制砂的堆積密度先增大后減小，細度模數(shù)為2.7的機制砂具有大的堆積密度。而河砂的松散堆積密度與機制砂差別不大，但緊密堆積顯著小于同細度模數(shù)的機制砂，主要是由于機制砂在生產(chǎn)過程中，產(chǎn)生部分細顆粒的石粉，石粉可有效填充機制砂顆粒之間的孔隙，提高機制砂的堆積密度。

3.2細度模數(shù)對混凝土工作性的影響

在水膠比、砂率、減水劑等用量固定的條件下，改變機制砂的細度模數(shù)，研究細度模數(shù)對混凝土工作性及坍落度、坍落擴展度的影響見表8所示。

由表8析可知：伴隨機制砂的細度模數(shù)的增加，混凝土坍落度及坍落擴展度先增大后減小，在細度模數(shù)為2.7時，新拌混凝土的坍落度、坍落擴展度大，且流動性、保水性及粘聚性均較好，可滿足混凝土現(xiàn)場施工要求。在砂率及機制砂石粉含量一定的前提下，當細度模數(shù)較低時，粒徑較小的顆粒比例較大，顆粒表面吸附的水量增加，從而造成混凝土漿體的流動性變差，當細度模數(shù)增大到一定程度時，不同粒徑的機制砂相互搭配，相互填充空隙，顆粒表面吸附的水量適中，且緊密堆積效應也可起到降低空隙的作用，使得有更多的自由水參與到工作性中，從而使得拌合物的流動性增大。另外，在機制砂細度模數(shù)進一步增大時，由于拌合漿體中細粉料含量的降低，填充效果變差，細骨料不能有效起到潤滑作用，同樣也造成混凝土流動性降低，易出現(xiàn)離析現(xiàn)象。因此，在實際工程應用時，應調(diào)整機制砂的生產(chǎn)工藝，宜生產(chǎn)中粗砂拌合機制砂混凝土。

另外，相比相同細度模數(shù)的機制砂，采用河砂拌合的混凝土和易性較好，坍落度及擴展度均優(yōu)于同細度模數(shù)的機制砂，主要是由于機制砂顆粒形狀不規(guī)則、多棱角所造成的。因此，相比普通河砂，在相同細度模數(shù)下，為提供新拌混凝土的工作性，應適當增加砂率，以增加漿體含量提高新拌混凝土的和易性。

3.3細度模數(shù)對混凝土抗壓強度的影響

表9為細度模數(shù)對機制砂混凝土不同齡期抗壓強度的影響，在細度模數(shù)為2.7～3.2之間時，機制砂細度模數(shù)對混凝土28d的抗壓強度并無顯著影響，并且當機制砂細度模數(shù)為2.7時，混凝土的7d和28d抗壓強度均為大，說明機制砂細度模數(shù)為2.7時配制的混凝土力學性能達到佳狀態(tài)。但機制砂的細度模數(shù)由2.7降為2.5時，混凝土抗壓強度有所降低。另外相比細度模數(shù)同為2.5的普通河砂配制的混凝土，機制砂配制的混凝土抗壓強度顯著優(yōu)于普通河砂混凝土，7d和28d的抗壓強度分別提高4MPa和6MPa。

3.4細度模數(shù)對混凝土劈裂抗拉強度的影響

表10為細度模數(shù)對機制砂混凝土不同齡期劈裂抗拉強度的影響，在細度模數(shù)為2.5～3.2之間時，機制砂對混凝土7d28d劈裂抗拉強度的影響并不顯著，但是相比細度模數(shù)同為2.5的普通河砂制備的混凝土，機制砂混凝土的劈裂抗拉強度顯著大于普通河砂混凝土，機制砂配制的混凝土具有更為優(yōu)異的力學性能。

4結(jié)語

(1)在機制砂細度模數(shù)為3.2～2.5之間時，隨機制砂細度模數(shù)的減小，機制砂的堆積密度先增大后減小，細度模數(shù)為2.7的機制砂具有大的堆積密度。

(2)機制砂細度模數(shù)大于3.0時，新拌機制砂混凝土和易性差，易出現(xiàn)離析、泌漿及包裹性差等風險，細度模數(shù)小于2.7時，混凝土的流動性降低。

(3)當機制砂細度模數(shù)在3.2～2.7范圍內(nèi)，細度模數(shù)對混凝土抗壓強度影響不顯著，但當細度模數(shù)降為2.5時，混凝土的抗壓強度有一定的降低。

(4)當機制砂細度模數(shù)在3.2～2.5范圍內(nèi)，細度模數(shù)對混凝土劈裂抗拉強度影響并不顯著。

(5)相比同細度模數(shù)的普通河砂，機制砂配制的混凝土具有更為優(yōu)異的力學性能。