使用机制砂替代河砂的意义
•保护河床、保护生态环境昆明第三代制砂机,顺应国家环保政策;
•机制砂成本比河砂低;
•机制砂通过机械化生产昆明第三代制砂机,可以实现细度模数、级配、石粉可控;而河砂天然形成,质量不稳定;
•机制砂所用母岩强度较高,机制砂表面粗糙棱角较多,与水泥石的咬合力较高,配制的混凝土强度比河砂高;
•合理利用机制砂中的石粉,有利于改善混凝土和易性,特别是低强度混凝土和高流动性混凝土
机制砂的利用趋势
机制砂又叫人工砂,是岩石经除土开采、机械破碎、筛分而成的,公称粒径小于5mm的岩石颗粒,但不包括软质岩、风化岩石的颗粒。砂是混凝土组成的主要材料,随着建筑业发展和对建筑工程质量的重视,建筑市场用砂数量越来越大,质量上要求越来越高,而合格的 天然砂资源却越来越少,由此引发的工程质量,破坏农田、水利资源问题日趋严重,砂生产也因资源的变化而有所改变,机制砂在规范范围内的利用是既环保又经济。
砂石生产工艺
1)全干法生产工艺分析
典型干法制砂生产流程主要为,碎石粒径大小需要控制在5-40mm范围内,并将其作为原料提供给制砂机,并且通过对筛分分级设备的充分利用,将粒径在2-5mm范围内细碎石及粒径大于5mm的碎石返回制砂机进行再加工。
2)半干法生产工艺
该制砂技术在生产过程中主要有3种原料进入料仓制砂昆明第三代制砂机:以此破碎之后分级筛分粒径在5-40mm范围内的粗骨料;砂筛楼分级还回的粒径在2.5-40mm范围内的骨料;分级成品粗骨料筛选粒径在2.5-5mm范围内的筛脱水经脱水之后的渣料。
3)湿法生产工艺
现阶段我国很多水电工程在使用湿法生产需要通过专门净化设备进行泥污水的有效处理。湿法制砂工艺主要表现为以下的流程特征昆明第三代制砂机:检查筛分及立轴式冲击式破碎机构成闭路循环,将5mm及3mm的两种筛网设置在检查筛晒网面上,通过脱水及分级之后,棒磨机产品及了粒径低于3mm颗粒直接进入成品砂仓,颗粒粒径在3-5mm需要再次进入棒磨机,而颗粒大于5mm需要重新进行破碎。
机制砂高性能混凝土的配制
1.水泥的优选原则
水泥是一种高性能混凝土中的胶凝材料,还是胶凝材料辅助活性激发剂水泥需水量的和强度等直接影响着混凝土的流动性和强度。对于标准稠度需水量比较大的水泥,混凝土达到相同坍落度的水灰比比较大, 混凝土的强度相对较低。
2.粉煤灰参量的选择
粉煤灰在混凝土土中具有微集料效应,形态效应和活性的效应,一方面粉煤灰以玻璃珠形式存在,起到“滚珠”的作用,具有改善新拌混凝土的流动性,也降低了颗粒之间的摩擦力以及硬化混凝土的微观结构。
3.砂率的选择
在新拌混凝土中的水泥浆体和砂浆有着润滑的作用,砂浆数量的升高对提升混凝土的流动性有很大作用,在机制砂高性能混凝土中机制砂的比表面积大吸水量就比较大,砂率的增加也对流动性的增加有一定的副作用,特别是机制砂中的石粉含量越大,提高砂率后对流动性的副作用响更显著,随着砂率的增加,混凝土的坍落度会明显下降,随着砂率的增加,混凝土强度会在37%-39% 的砂率的范围内达到最高的强度。
4.配合比的安排
经过以上的配合比的调整,机制砂高性能混凝土的配合比为昆明第三代制砂机:水泥(昆钢嘉华P.O42.5,28d 实测强度45.2MPa) 256kg3;粉煤灰(昆明环恒Ⅱ级)72kg3;砂率20%;水灰比0. 31 —— 0. 32;外加剂:山西凯迪KDSP-1,1. 0%,可以达到160——200 mm(160-200)的坍落度要求,其56d 强度达到43.2M Pa,达到了C56 混凝土强度的要求。
配合比优化理论研究
机制砂作为一种比较特殊的砂材,具备类似胶材颗粒级别的石粉,又同时具有远高于普通天然砂的细度模数,正是因为这种两头粒径极端的现象,使得机制砂的性能能同时影响到配合比中水灰比、用水量、砂率这三个主要参数的设定,同时,由于机制砂及机制砂混凝土的特殊性,仅仅通过三个普通配合比中的参数来控制,明显有些不够,还应该设立更多的参数来合理优化机制砂混凝土配合比。
(1)由于石粉的存在,使得混凝土中粉状级别的材料总量,从常规的水泥+矿粉+粉煤灰,演变成了水泥+矿粉+粉煤灰+石粉,在这种情况下,由于粉料群的比表面积的扩大,使得粉料相应的需水量大大提高,进而影响混凝土整体用水量,影响水灰比。
(2)由于机制砂的强度效果高于天然砂,同等水灰比下,机制砂混凝土强度具有明显富余,因此,在不影响设计强度的情况下,适当提高水灰比,可以通过提高用水量,或者减少胶凝材料用量,来达到目的。
(3)由于机制砂细度模数较高,且粒径较大的部分占比多,作为细集料的级配上,缺陷比较明显,但是,机制砂的大粒径颗粒,可以近似看作,给碎石骨料增加了一级较小碎石的级配,使得碎石的级配层次更加完美。因此,砂率的优化调整也是整个混凝土和易性好的关键。
(4)鉴于机制砂的特性可知,机制砂的自身物理性能指标,能对混凝土产生较大的影响,与水灰比、胶凝材料用量、砂率三者息息相关,因此,机制砂物理特性也是优化混凝土配合比的重要参数之一。
(5)外加剂作为混凝土中的重要组成部分,对混凝土的和易性、强度等方面有直接的影响,因为,机制砂混凝土的外加剂性能参数,也是优化配合比的一个重要方面。
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