含泥量對混凝土灌漿料的影響有哪些

時間：2019-05-13

含泥量是指砂中粒徑小于75μm，且其礦物組成和化學(xué)成分與母巖不同并吸附性相對較強的細微顆粒含量。**河砂中的泥主要來源于河底的粘土，機制砂中的泥來源于巖石表面的粘土未經(jīng)過清洗，直接進行破碎，混入機制砂中。泥的主要礦物成分為高嶺土，蒙脫土，伊利土，這些礦物成分多為層狀硅酸鹽礦物，由鋁硅酸鹽組成的結(jié)晶水合物。蒙脫石是由二層硅氧四面體片與其間的鋁氧八面體片相結(jié)合形成的，鋁氧八面體與硅氧四面體通過中間的氧原子進行連接，結(jié)構(gòu)中的高價Al3+常常被低價態(tài)的Mg2+，F(xiàn)e2+替代，Si4+常常被Al3+替代，導(dǎo)致蒙脫石帶有多余的負電荷，且結(jié)構(gòu)中層與層的聯(lián)接力比較弱，使蒙脫石具有強烈的吸水性、膨脹性。高嶺石由硅氧四面體片與鋁氧八面體片組成，但是結(jié)構(gòu)片層是堆垛而成，聯(lián)接片層的靜電力比較強，使得高嶺石吸水不會膨脹。伊利石是由層間的鉀離子與層狀結(jié)構(gòu)聯(lián)接，使得結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，伊利石吸水后不會膨脹。

（一）砂含泥量檢測方法

目前，測定砂中含泥量，一般采用《普通混凝土用砂質(zhì)量標準及檢驗方法》JGJ52中的檢測方法。其主要過程是：稱取經(jīng)縮分烘干至恒重的干砂400g，置于注入飲用水且水面高出砂面約150mm的容器中浸泡2h，然后用手在水中淘洗，使巖屑、淤泥及粘土與砂粒分離，并懸浮或溶于水中，緩緩地將渾濁液倒入上面為1.25mm下面為0.075mm的套篩上，濾去小于0.075mm顆粒。再加水于容器中，重復(fù)上述過程，直至容器內(nèi)洗出的水清澈，終止淘洗。然后，將充分洗除小于0.075mm顆粒后的0.075mm篩及1.25mm篩上剩留顆粒和容器中已洗凈的試樣一并裝入淺盤烘干至恒重，冷卻后稱重，計算該試樣的含泥量。以兩個試樣試驗結(jié)果的算術(shù)平均值作為砂中含泥量測定值，要求在整個試驗過程中應(yīng)避免丟失砂粒。

實踐證明：采用這種方法測定砂中含泥量，尚存在以下不足之處。

（1）終止淘洗的條件不易準確掌握

標準方法測定砂中含泥量主要是通過對試樣反復(fù)進行淘洗實現(xiàn)，終止淘洗以“容器內(nèi)洗出的水清澈為止”作為判定界限。在實際工作中，由于對該界限認識觀察及掌握程度上的差異，影響到含泥量的準確測定。

（2）小于0.075mm的顆粒不可能全部被淘洗出去

在對試樣反復(fù)淘洗過程中，有部分小于0.075mm的顆粒因不懸浮或不溶于水而不能被排除；有部分小于0.075mm的顆粒雖懸浮或溶于水，但在每次將容器中的水緩緩倒出時可能會沉淀下來。因此也影響到含泥量的準確測定。

（3）小于0.075mm顆粒是否均為泥

砂中中一定量的小于0.075mm粉砂對增加混凝土密實性、提高混凝土強度還是有益的。如果單純的將小于0.075mm粉砂也作為泥土和淤泥一樣的有害物質(zhì)加以控制是不合適的。

（二）含泥量對混凝土工作性的影響

混凝土中含有大量的層狀吸水泥土礦物成分，會吸收大量的拌合水，使拌合物中自由水減少，混凝土流動性變差。高嶺土、蒙脫土等泥礦物顆粒較易吸水，造成混凝土拌合物中自由水減少。蒙脫土吸水后，體積膨脹，導(dǎo)致混凝土粘度增加，混凝土的流動性變低。此外，泥顆粒表面比較粗糙，造成混凝土拌合物流動時固體顆粒間摩擦力增加，流動性變差。一般來說，含泥量＜3%時，隨著含泥量增加坍落度減低，但對混凝土的工作性影響較??；當(dāng)含泥量大于3%時，隨著含泥量的增加，混凝土拌合物的初始坍落度降低，混凝土的坍落度經(jīng)時損失加快。生產(chǎn)過程中，為了滿足混凝土工作性要求，往往會多加入一部水，提高混凝土初始坍落度，水膠比的增大造成混凝土強度降低。蒙脫土自身不具有水化性，混凝土硬化后，蒙脫土里的水蒸發(fā)或著參加其他物質(zhì)的水化，導(dǎo)致蒙脫土體積收縮，造成體積穩(wěn)定性變差，產(chǎn)生很多微細的小裂紋。

（三）含泥量對減水劑的影響

泥土指粘土粒（粒徑≤2μm的顆粒）含量大于50％，具有粘結(jié)性和可塑性的層狀或?qū)渔湢罟杷猁}的多礦物集合體，一般為蒙脫石、高嶺石、伊利石和云母等的混合體。泥含有較多的層狀硅酸鹽礦物，這類礦物的特點是構(gòu)成單位結(jié)構(gòu)的片層間存在層間域，吸水后容脹，尺寸會變大，將水分子和聚羧酸分子吸入其中，導(dǎo)致體系中水量的進一步減少，以及用于分散水泥顆粒的聚羧酸減水劑分子被粘土占據(jù)，而影響整個混凝土體系的和易性。以蒙脫石為例，其完全脫水狀態(tài)下的層間距僅為1nm左右，而完全吸水膨脹后層間距可達2.14nm，聚羧酸減水劑的梳型分子結(jié)構(gòu)中的側(cè)鏈多為細長狀，在水環(huán)境中很*伸展而被吸附進入粘土層間，導(dǎo)致整個聚羧酸減水劑分子被錨固在粘土顆粒上，分散效能下降。聚羧酸減水劑對含泥量非常敏感，當(dāng)混凝土中的含泥量小于3%以下時，含泥量對減水劑的影響較小，含泥量大于3%，隨著含泥量的增加，減水劑的效果*降低。

（四）含泥量對混凝土力學(xué)性能的影響

在混凝土硬化過程中，一方面泥的存在會阻礙水泥石與骨料之間的粘結(jié)，*形成結(jié)構(gòu)的薄弱區(qū)，使得混凝土的強度下降。另一方面，較細的泥顆粒，比表面積大，而且不會水化，混凝土攪拌后吸收了大量的自由水，隨著混凝土的水化或這些自由水蒸發(fā)后，在有泥存在的區(qū)域形成嚴重的薄弱區(qū)。當(dāng)含泥量≤3%的情況下，混凝土強度受到的影響較小，同強度混凝土抗壓強度無論是3d、7d還是28d齡期的強度都隨砂中含泥量的增加明顯地降低。當(dāng)＞3時，含泥量每增加1%，混凝土28d強度降低3%左右?；炷梁笃趶姸仍鲩L的幅度隨著含泥量的增加而降低，含泥量越大，后期強度增長的幅度越小。

（五）含泥量對混凝土耐久性能的影響

混凝土中的含泥量也嚴重影響著混凝土的耐久性，硬化過程中混凝土自由水的蒸發(fā)導(dǎo)致吸水膨脹的泥土失水體積大幅度收縮，導(dǎo)致體積穩(wěn)定性下降，進而抗?jié)B性，抗氯離子滲透性變差。含泥量越大，混凝土的氯離子擴散系數(shù)越高，抗?jié)B性能越差，收縮值越大，且隨著混凝土強度等級的提高而加劇。

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