依据砂子含泥量调整混凝土配合比

1、依据砂子含泥量调整混凝土配合比朱效荣（混凝土科技网 北京 100048）一、砂子含泥产生的问题随着外加剂的大量使用以及砂石料质量的不断劣化，减水剂在混凝土生产应 用过程中出现了许多新问题.当砂石含量泥量较高时，经常出现外加剂在做水泥 净浆流动度试验时效果很好，但当用相同掺量配制混凝土时，混凝土拌合物流动 性很差，或者干脆不流，在检测混凝土强度的时候，混凝土强度降低。对于使用 聚羧酸系减水剂的厂家，这个问题特别突出。为了使混凝土拌和物满足泵送施工 要求，同时保证强度，有的单位将外加剂的掺量成倍增加，使混凝土的生产成本大 大增高，影响混凝土生产企业的生产成本和直接经济效益；有的单位采用多加水 的办

2、法来解决混凝土拌和物流动性不足的问题，导致混凝土实际水灰比变大，严 重影响混凝土的强度。二、砂石含泥对混凝土工作性的影响1、砂子含泥对外加剂适应性和拌和物工作性的影响在这里我们对砂子含泥量影响外加剂掺量混凝土工作性的原因进行分析，根 据数据分析与现场观察，砂子含泥量高对混凝土工作性的影响在混凝土拌和物初 期就表现得非常明显，对减水剂的适应性也特别明显，造成混凝土初始坍落度小， 坍落度经时损失大。在其他材料没有变化的情况下，砂子中的含泥量增加，由于 含泥量实际是粘土质的细粉末，与胶凝材料具有相同的吸水性能，而在配合比设 计时，没有考虑这些粉料的吸水问题，因此增加的粘土粉需要等比例的需水量才 能达

3、到表面润湿，同时润湿之后的粘土质材料也需要等比例的外加剂达到同样的 流动性。这就是相同配比的条件下，当外加剂和用水量不变时，含泥量增加，混 凝土初始流动性变差、坍落度经时损失变大、外加剂掺量成倍增加的根本原因.2、石子含泥及吸水对外加剂适应性和拌和物工作性的影响石子含泥量及吸水影响外加剂掺量和混凝土工作性的原因进行分析，石子含 泥对外加剂的适应性和混凝土拌和物工作性的影响与砂子相同。根据现场观察， 石子吸水对外加剂适应性和混凝土工作性的影响主要表现在坍落度损失方面，配 制的混凝土初始坍落度都不受影响，但是当混凝土从搅拌机中卸出时，几分钟之 内就失去了流动性，并且石子的表面粘有很多砂浆的颗粒，加

4、水之后仍然没有流 动性，强度明显降低。产生这种现象的原因主要是由于石子吸水引起的。当混凝土的原材料按比例 投入搅拌机后，在搅拌机内快速旋转，水泥砂浆的搅拌过程就像洗衣机的甩干过 程一样，砂浆在搅拌机内做切线运运，水份无法进入石子内部，流动性很好。一 旦停止搅拌,混凝土拌和物处于静止状态，则水泥混合砂浆中的水份就像洗衣机 甩干桶中甩出的水分再次渗入衣服一样，快速渗入石子的孔隙中，由于外加剂全 部溶解到水里，石子吸收了多少水，外加剂也等比例的被吸收，造成砂浆中的拌 和水量快速减少，混凝土拌和物很快失去流动性，同时外加剂在胶凝材料中的浓 度也是快速降低。最终出现混凝土在搅拌过程中的流动性很好，初始坍

5、落度很大， 停止搅拌后几分钟之内混凝土拌和物完全失去流动性。经过现场试验，石子吸水 引起外加剂被浪费接近六分之一。三、砂石含泥对混凝土强度的影响泥土吸附水的时候自身体积最高可以膨胀7倍，在混凝土配制过程含泥量 过高，水泥化学反应受热环境中这部分水分会在混凝土凝结后蒸发掉，形成孔洞, 混凝土密实度降低，导致强度降低。这是因为泥常包裹在砂粒的表面，湿泥失去 水分后，会大大降低砂与水泥石间的界面黏结力，使混凝土的强度降低，同时泥 的比表面积大，增加拌合用水量和水泥用量以及混凝土的干缩与徐变，并使混凝 土的耐久性降低。砂石含泥对混凝土强度的影响主要表现在以下几个方面：（1） 对水泥水化产物的冲淡作用、

6、阻隔和削弱作用。（2）在集料表面容易出现泥浆包 裹层，削弱界面强度.（3）泥团或大量泥浆占据的空间，干燥后产生巨大裂隙.含泥量对强度的影响有一定的规律，经过现场试验，我们将含泥量大于10% 的砂子水洗，得到含泥量小于1的砂子，然后两种砂子互掺，得到不同含泥量的 砂子.试验结果表明，随着含泥量的增加，强度增加.含泥量达到8%时强度最高. 然后混凝土强度随着含泥量的增加急剧下降。这是因为洗净的砂子级配不好，一 定范围内的含泥量起到补充砂子细粉，填充空隙的作用，掺入后起到增加强度的 作用，当泥的含量超过填充所需要的临界值，超出这个临界值后泥含量的增加直 接影响混凝土强度.换句话说，泥粉非常细微，在一

7、定范围内使混凝土的密实度 增加，强度也增加了.建筑用砂石用标准规定砂石的强度值，砂石含泥量过高引 起混凝土收缩大，易产生裂缝.四、砂石引起工作性不足的解决思路1、单独加水思路只保证工作性，不考虑强度的情况下，我们可以通过增加水的办法解决.加水 的量分为两部分，一部分为润湿粘土所需水，可以根据配合比设计水胶比乘以粘 土的质量求得；另一部分为粘土所需外加剂减水对应的水。这种方法是施工现场 经常采用的方法，由于成本低廉，操作随意，没有专业人员指导，经常导致混凝 土强度不能满足设计要求。2、单独增加外加剂思路为了保证混凝土用水量不变，且必须满足强度和工作性的要求，许多混凝土 生产企业采用只增加外加剂的

8、方法解决这一问题.这时外加剂量的增加量分为两 部分：一部分是为了补充与胶凝材料同样重量的粘土所需的外加剂，另一部分为 润湿粘土所需的水，使用减水剂通过减水实现，需要增加减水剂掺量，这种方法 既保证了混凝土的强度，又实现了混凝土的工作性良好，但是成本较高，企业难 以承受，同时在技术方面还存在混凝土浆体扒底，拌和物容易分层，泵送压力大 等问题。3、加水同时掺加适量外加剂思路为保证混凝土的强度，同时满足混凝土的施工性能，我们可以加水同时掺加 适量外加剂的办法解决这个问题。加水的量为润湿粘土所需水，可以根据配合比 设计水胶比乘以粘土的质量求得，外加剂掺加量用粘土的质量乘以外加剂的推荐 掺量即可求得，这

9、种方法是混凝土生产企业技术人员可以采用的合理科学方法。4、石子含泥及吸水问题的解决思路解决这一问题的根本思路，就是采用饱和面干的石子做为混凝土的粗集料， 一方面可以减少石子吸水引起的混和砂浆失水,使混凝土增加流动性，另一方面 减少石子吸水，还可以有效提高外加剂在胶凝材料中的利用率，从而增加混凝土 的流动性。5、配套生产工艺（1）、砂石料场冲洗方案砂石做为混凝土的主要集料，占混凝土体积的比例很大，因此为了解决这一 问题，就必须从实际出发。在条件许可的情况下，可以采用建立砂石冲洗生产线 的方案，确保冲洗后砂石的含泥量达到国家标准规定的范围，另一方面，冲洗的 过程可以让砂石达到饱和面干状态，实现减少

10、混凝土坍落度损失、节约减水剂用 量、保证混凝土质量的目的。、上料皮带喷淋冲洗砂石方案但对于现有的混凝土搅拌站，由于场地的限制，大多数单位都无法建设砂石 冲洗场。在多次现场调研和实践的基础上，我们提出了在混凝土搅拌站上料皮带 增加一个小喷头喷水的办法，实现砂子含泥的量的冲冼和石子润湿饱水的问题， 从而达到外加剂用量最少、坍落度损失最小、混凝土强度最高、技术经济效果最 佳的目的。四、根据含泥量对强度影响调整配合比的思路由于含泥量对混凝土强度的影响主要是密实度，泥进入混凝土后主要是降 低了混凝土的密实度，因此可以考虑扣除3%用于填充空隙的含泥量，超过这 一临界值的泥会在混凝土凝固后随着水分的蒸发形成

11、孔洞。为了抵消泥带入的 孔洞引起的强度降低值，我们在配合比设计的过程中通过增加同样体积的水泥 提高混凝土强度，达到设计确定的标准值。五、计算方法1、原配合比及原材料参数(1)、混凝土原配合比名称水泥粉煤灰矿渣粉硅灰砂子石子水外加剂用量CFKSiSGWA(2)、胶凝材料主要参数名称水泥粉煤灰矿渣粉硅灰密度PCPFPKPSi需水量(比)W0PFPKPSi（3）、砂子主要技术参数名称紧密堆积密度含石率含水率含泥量压力吸水率指标PSHG(%)HW（%）Hn （%）Yw (%)2、配合比调整计算步骤（1）、形成孔洞的泥的体积匕一一形成孔洞泥的体积，P n -一泥的密度，Hn -砂子的含泥量（2）、水泥用

12、量的计算C _ C（原）+ P C x V（3）、胶凝材料体积的计算v _ C+K+F+S胶凝材料 p p p p .（4）、胶凝材料标准稠度用水量的计算WB _ C x W0 + K xPk x W0 + F xP f x W0 + Si x 0 $. x W0Wb 胶凝材料用水量由于胶凝材料为B _ C + K + F + Si考虑泌水，泌水系数M _ （C + F + K + Si）- w300胶凝材料拌合用水21八、，、W胶凝材料拌合用水量_ WB x 3 + WB x 3 x （1-MW）（5）、胶凝材料浆体体积的计算V_ V + 2 x W胶凝材料浆体体积胶凝材料 3 pW由于拌合水在混凝土凝固后蒸发，因此计算浆体体积的时候，固化的水形成的体积按照标准稠度用水量的2/3计算。（6）、砂子用量及用水量s = sXL(1 - Hg )P石子的空隙率W砂子最少用水量W砂子最大用水量=（7彩-HW） x S（7）、石子用量及用水量GV胶凝材料浆体体积 P） X P g表观