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特细砂是指细度模数为0.70~1.50的砂,一般具有平均粒径小、颗粒级配差、细度模数小、含泥量大、空隙率高、比表面积大的特点。用于配制混凝土时,如果配合比设计不合理,将导致所配混凝土拌合物用水量高、粘度大,泵送困难,收缩大且易产生收缩变形裂缝,混凝土的耐磨性能差等。
(一)特细砂混凝土的配制
使用特细砂配制混凝土时,应选用泥含量低,杂质含量低干净的砂,同时可以参考或者遵循以下基本原则。
(1)适当降低砂率
砂率的大小对混凝土拌合物的和易性具有重要的影响,砂率随细度模数的减小而降低。细度模数减小,砂的颗粒变小,较小粒径的颗粒更容易填充粗骨料颗粒间的空隙,较少的砂就可以进行有效填充,因此,细度模数变小,砂率应适当降低。此外,砂细度模数变小,比表面积增加,如果砂率不变,将导致拌合物粘度增加,流动性变缓,流动速率降低,混凝土的收缩性变大,大大增加了开裂的概率。砂的细度模数为1.4时,要比砂率为2.6的中砂砂率要低7%~13%。
(2)适当增大胶凝材料用量
特细砂的缺点是比表面积较大,含泥量较高,与用中砂配制的混凝土相比较来说,水泥用量与胶凝材料的用量要高。一般来说,水泥用量要提高20kg/m3左右。
(3)尽量降低混凝土坍落度
特细砂细颗粒多、比表面积大,在浆体不变时,混凝土粘聚性差,混凝土浇筑、振捣后容易出现泌水和反砂的现象,影响混凝土施工质量。特细砂中粗颗粒较少,与粗骨料组成混合骨料时,中间级配缺失,混凝土流变性较差,坍落度大时容易造成浆石分离。此外,混凝土坍落度增加,将造成胶凝材料用量增加,混凝土收缩增大,开裂风险增加。因此,使用特细砂时应遵循低砂率的原则。
(4)适当提高外加剂用量控制用水量
特细砂细颗粒多,比表面积大,拌制混凝土时,相同坍落度用水量较中粗砂高,易给人造成细砂混凝土的强度低于中粗砂混凝土强度。在使用特细砂时,应适当增加外加剂用量保持混凝土用水量不变。
(二)特细砂对混凝土性能的的影响
(1)特细砂对混凝土强度的影响
特细砂混凝土的强度影响的因素和中粗砂混凝土强度影响因素一致,主次顺序为:水胶比>矿物掺合料掺量>减水剂掺量>砂率>粗骨料级配。水胶比依然是影响混凝土强度的主要因素,控制特细砂混凝土强度的有效途径是使用外加剂控制用水量。特细砂混凝土的强度随砂率变化,先增加后降低,存在最佳砂率。
(2)特细砂对混凝土塑性收缩的影响
特细砂细度模数越小,比表面积越大,配制的混凝土收缩越大,越容易产生裂缝。特细砂混凝土的砂率由小增大的过程中,混凝土裂缝面积先降后升,砂率不能过大或过小,存在最优砂率。影响混凝土塑性收缩的环境因素依次是:表面温度>表面风速>环境温度>空气相对湿度>混凝土浇筑温度,使用特细砂混凝土要加强养护工作。
(3)特细砂对混凝土干燥收缩的影响
混凝土早期的干燥收缩随水胶比的增大而增大,后期收缩则随着水胶比的减小而增大。降低特细砂混凝土砂率,增加粗骨料用量有利于提高混凝土的体积稳定性,提高混凝土的抗裂性能。在特细砂混凝土中掺加尽可能多的大粒径石子,降低混凝土后期干燥收缩。
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