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专题试验报告石粉对人工砂MB值及砂浆性能影响的试验研究一、试验目的：通过试验检验石粉对人工砂MB值及砂浆性能影响。二、试验原理：石粉是一种很细小的颗粒,有很大的表面积，而且颗粒中还有更细小的孔——毛细管。这种毛细管具有很强的吸附能力，由于颗粒的表面积很大，所以能与亚甲蓝溶液充分接触，当溶液碰到毛细管就被吸附。根据不同含量的石粉吸附亚甲蓝溶液的多少不同，所以可以判断石粉的掺量。三、试验材料：机制砂：通过砂的性质试验得知砂的颗粒级配为Ⅰ区砂，粗砂，表观密度2620kg/m3，堆积密度1460kg/m3，砂空隙率为44.5%。机制砂单级粒最大压碎指标为28%，属于Ⅲ类砂。石粉：钙质山石粉四、实验方法：1.砂表观密度试验1.1取样，并将试样缩分至1100g，放在105±1.2称取试样500g，精确至1g。将试样装入容量瓶中，注入水至接近500mL的刻度处，用手旋状摇动容量瓶，使砂样充分摇动，排除气泡，塞紧瓶盖，静止24小时。然后用滴管小心加水至刻度处，塞紧瓶盖，擦干瓶外水分，称出其质量，精确至1g1.3倒出瓶内水和试样，洗净容量瓶，再向容量瓶内注水至500mL的刻度处，塞紧瓶塞，擦干瓶外水分，称出其质量，精确至1g。2.砂堆积密度实验取试样一份，用漏斗或料勺将试样从容量筒中心上方50mm处徐徐倒下，让试样以自由落体落下，当容量筒上部试样成椎体，且容量筒四周溢满时，即停止加料。然后用直尺沿筒口中心线向两边刮平，称出试样和容量筒总质量，精确至1g。3.砂的筛分实验3.1按人工四分法缩分试样。3.2用于筛分析的试样，颗粒的公称直径不应大于10mm。试验前应先将来样通过公称直径为10.0mm的方孔筛，并算出筛余。然后称取每份不少于550g的试样两份，分别倒入两个浅盘中，放在105±5摄氏度的烘箱中烘干至恒量，待冷却至室温后备用。3.3准确称取烘干试样500g，置于按筛孔的大小顺序排列的套筛的嘴上一只筛上，将套筛装入摇筛机内固紧，筛分时间为10min左右。然后取出套筛，再按筛孔大小顺序，在清洁的浅盘上逐个进行手筛，直至每分钟的筛出量不超过试样总量的0.1%时为止，直到每个筛全部筛完为止。4.砂的压碎指标实验4.1按规定取样27kg，用四分法缩分至8kg左右，放在105±5摄氏度的烘箱中烘干至恒量，待冷却至室温后，筛出公称粒径5.0mm及小于630um的颗粒，然后筛分成315~63um；630um-1.25mm；1.25-2.50mm；2.50-5.0mm4.2称取单粒级试样330g，精确至1g。试样倒入已经组装好的受压钢模内，使试样距地盘的高度约为50mm。整个钢模内试样的表面，将加压块放入圆桶内，转动一周使之与试样均匀接触。4.3将装好试样的受压钢模置于压力机的支承板上，对准压力中心后，开动机器，以每秒钟500N的速度加荷。加荷至25KN时稳荷5s后，以同样速度卸荷。4.4取下受压模，移去加压块，倒出压过的试样，然后用该粒级的下限筛进行筛分，称出试样的筛余量和通过量，精确至1g。5.胶砂流动度的测试5.1胶砂的制备：一次试样应称取材料的质量，水泥300g，砂750g，水按预定的水灰比计算。也可按《水泥胶砂强度检验方法》（GB177-85）规定称量水泥和砂。胶砂搅拌方法和水泥胶砂强度检验方法相同。4.2再拌和胶砂的同时，用湿布抹擦跳桌台面、捣棒、截锥圆模和套模内壁，并把它们置于玻璃板中心，盖上湿布。5.3将拌好的水泥胶砂迅速的分两层装入模内，第一层装至圆锥模的2/3处，用小刀在相互垂直两方向各划5次，再用圆柱捣棒自边缘向中心均匀捣压15次；接着装第二层胶砂，装至3高出圆锥模20mm，用小刀在相互垂直两方向各划5次，再用圆柱捣棒自边缘向中心均匀捣压10次，捣压深度为第一层捣至胶砂高度1/2处，第二成捣至不超过已捣实的底层表面。5.4捣实完毕，取下套模，将小刀倾斜，从中间到边缘分两次以近水平的角度抹去高出截锥圆模胶砂。将截锥圆模垂直轻轻向上提起。立刻开动跳桌，以每秒钟一次的频率，在25±1s内完成25次跳动。5.5跳动完毕，用卡尺测量水泥胶砂底部扩散的直径，取相互垂直的两直径的平均值为该用水量的水泥胶砂流动度，用mm表示。6.人工砂MB值试验6.1将试样缩分至约400g，放在105±5摄氏度的烘箱中烘干至恒量，待冷却至室温后，筛除公称直径大于2.50mm的颗粒备用。6.2称取试样200g，精确至0.1g。将试样倒入盛有5005ml蒸馏水的烧杯中，用叶轮搅拌机以600±60rpm转速搅拌5min，使之成悬乳液，然后持续以40040rpm转速搅拌，直至试验结束。6.3悬乳液中加入5mL亚甲蓝溶液以400±40rpm转速搅拌至少1min，用玻璃棒蘸取一滴悬乳液，滴于滤纸上。若沉淀物周围未出现色晕，再加入5mL亚甲蓝溶液，继续搅拌1min，再用玻璃棒蘸取一滴悬乳液，滴于滤纸上，若沉淀物周围未出现色晕，重复上述步骤，直至沉淀周围出现1mm的稳定浅蓝色色晕。此时，应继续搅拌，不加亚甲蓝溶液，每1min进行一次沾染试验。若色晕在4min内消失，再加入5mL亚甲蓝溶液;若色晕在5min内消失，再加入2mL亚甲蓝溶液。两种情况下，均应继续进行搅拌和沾染试验，直至色晕可持续5min。五、数据记录与数据处理：1.表观密度表一表观密度实验数据机制砂质量（g）砂+水+容量瓶质量（g）水+容量瓶质量（g）表观密度（kg/m3）平均表观密度(kg/m3)5009856752630262050095567726102.堆积密度表二堆积密度实验数据机制砂质量（g）桶的体积(L)堆积密度(kg/m3)平均堆积密度(kg/m3)1463114601460145711460机制砂空隙率：1-（堆积密度/表观密度）=1-（1460/2620）=44.5%3.机制砂筛分实验表三机制砂筛分数据筛孔尺寸（mm）4.752.361.180.600.300.18筛底总质量分计筛余质量（g）6215175831225498分计筛余百分率1.2%43.2%35.1%16.7%2.4%0.4%1.0%累计筛余百分率1.0%44%79%96%98%99%100%分计筛余质量（g）72001748516117500分计筛余百分率1.4%40.0%34.8%17.0%3.2%0.2%3.4%累计筛余百分率1%41%76%93%96%97%100%细度模数4.114.02平均4.06根据《建筑用砂》规范，本机制砂细度模数为4.06，砂的颗粒级配为Ⅰ区砂。4.压碎指标值表四压碎指标实验数据粒级（mm）筛余量（g）通过量（g）压碎指标压碎指标平均值2.36-5.002508024%2339729%28%22810231%1.18-2.362488225%2468425%26%2399128%0.600-1.182745617%2735717%17%2715917%0.300-0.6002953511%2943611%11%2923812%压碎值指标=（试样通过量/（试样筛余量+试样通过量））%本机制砂单级粒最大压碎指标为28%，根据《建筑用砂》规范，机制砂属于Ⅲ类砂。5.胶砂流动度表五胶砂流动度数据掺入山石粉百分比水泥质量（g）用水量(ml)人工砂+山石粉（g）流动度（mm）平均流动度（mm）0%4502251350+01491481485%4502251282.5+67.514214414310%4502251215+13513413413415%4502251147.5+202.512412512420%4502251080+27012112212225%4502251012.5+337.511511411430%450225945+4051111121126.石粉+机制砂MB值表六亚甲蓝试验记录山石粉掺量（%）机制砂质量（g）山石粉质量(g)亚甲蓝用量(ml)0%200075%190101010%180201015%170301020%160401025%150501030%1406015误差分析：1.亚甲蓝的浓度——不同浓度对MB值会产生影响，可是相同浓度，不同的时间配制的亚甲蓝溶液，也会使溶液本身出现误差，以致使所测得试验数据不稳定，出现误差。2.混合液搅拌不均匀——由于搅拌机的扇叶未能将所有的砂料充分搅拌，使得砂料里的山石粉未能与水充分的混合在一起，形成均匀的悬浊液，以致试验数据出现偏差。3.所用滤纸被污染——由于未能使滤纸在沾染过程中保持清洁，使得滤纸接触其他灰尘杂质，会使石粉含量增加，使得试验数据出现错误。7.7d折压强度表七水泥砂浆试块折压强度山石粉掺量平均抗折强度(MPa)平均抗压强度(MPa)0%4.917.25%7.032.710%7.837.715%8.043.520%7.543.625%7.738.030%7.238.3六、试验结果分析本次试验目的是检验石粉对人工砂MB值及砂浆性能影响，主要是通过不同品种的石粉分别以不同掺量（5%、10%、15%、20%、25%、30%）掺入两种人工砂，全方面的检验石粉对人工砂MB值及砂浆性能影响。在亚甲蓝试验中，随着机制砂中掺入钙质山石粉质量的增多，机制砂MB值也随之增加。经过多组实验，不同种类的石粉（钙质山石卵石粉、硅质石粉），掺入到机制砂、混合砂中，都会有这样的现象出现。在胶砂流动度实验中，掺入不同质量的钙质山石粉对胶砂流动度有显著的影响，随着掺入钙质山石粉质量的增加（0%、5%、10%、15%、20%、25%、30%），水泥胶砂的流动度明显降低，从不掺入石粉时的148mm,下降到掺入30%石粉时的112mm，其它种类的石粉（硅质石粉、钙质卵石粉等）在掺入机制砂、混合砂时也出现此现象。相对来说，钙质石粉比硅质石粉降低流动度更为明显。由此可以证明，无论使用何种人工砂，掺入石粉都可以降低水泥胶砂的流动度，而且随着掺入石粉质量的增加，流动度也随之降低。所以适量掺入石粉不仅可以改善水泥砂浆的安定性，增加其工作性能，而且可以节约用砂量，减少成本。通过水泥胶砂抗压、抗折强度的试验，掺入石粉和未掺入石粉的试样强度进行比较，掺入石粉的试件的抗折、抗压强度都大大提高。随着石粉掺量的增多，抗压、抗折强度也随之提高，但是达到最优掺量后，强度就停止增长，并且有下降的趋势。钙质山石粉掺入机制砂的组合中，石粉掺入量15%、20%之间是最优的石粉掺量。经过我们的多组