砂的問題導致坍落度損失異常

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 案例

  某商品混凝土公司在正常生產期間,混凝土攪拌站生產操作員突然發現混凝土生產用水量增大,并及時通知試驗室值班人員。試驗室值班人員發現,在攪拌站主機生產時,坍落度正常,基本在180~200mm,當攪拌車開到計量室進行混凝土取樣時發現混凝土勉強能夠卸出來,坍落度只有60~80mm,通知主機操作人員將外加劑單方混凝土摻量提高0.5~1kg,上述混凝土坍落度損失現象沒有任何改善,發現該混凝土生產時必須用水來調整混凝土,將初始坍落度放大,直至混凝土狀態發生輕微離析,此時混凝土坍落度損失才稍有好轉。

  原因分析

  針對上述情況,首先懷疑粉煤灰,礦渣粉質量出現問題。通過現場抽取粉煤灰,礦渣粉樣品進行檢測,粉煤灰細度9.7%,需水量比103%,完全達到Ⅱ級粉煤灰的標準;礦渣粉,各項技術指標也完全達到S95級,然后在現場實際生產混凝土期間,動態調整混凝土配合比,將粉煤灰用礦渣粉替代或將礦渣粉用粉煤灰替代,混凝土狀態及現象依舊,此時開始懷疑罪魁禍首是砂石骨料。

  由于使用的是機制砂,通過到料場觀察,取樣發現生產中正在使用的砂子非常干凈,石粉含量也不大,細度模數大概3.0~3.2之間,但是該砂表面泛白,用手很容易捏碎,故懷疑該砂有問題,用替換法把原來進的河沙上到料倉上,再進行生產,混凝土一切正常。

  分析認為此案例中,商品混凝土坍落度損失異常的主要原因是由于使用了風化的水洗山砂。一般該風化的山砂與風化土混在一起,過去不引起重視,自砂源緊張后,有些企業就用水洗的方法把土洗凈,利用該砂做建筑砂。

  這種砂,表面看上去粒型好,級配合理,細度模數也屬于中粗砂范圍,似乎是較理想的建筑用砂。但實際上,這種砂的抗壓強度很低,嚴重的用手可以捻成碎粉,根據國家標準《建筑用砂》(GB/T )中規定機制砂是“由機械破碎,篩分制成的粒徑小于4.75毫米的巖石顆粒,但不包括軟質巖,風化巖的顆粒。”該砂是不符合國家標準要求的,不僅配制混凝土不行,制成的砂漿強度也大幅下降,根據該事件發生的過程特點分析認為:

  其一,該商品混凝土坍落度損失極快。筆者認為當商品混凝土生產期間,各種原材料陸續通過料倉,儲存罐經稱重計量進入攪拌主機,進入攪拌主機后,攪拌時間一般定為30~35秒,在各種原材料還沒有充分混合均勻就已經卸料進入攪拌車,每車生產時間大概為4~5分鐘。而此時該種風化山砂由于抗壓強度很低,從進入攪拌主機到攪拌車在不斷的破碎,分裂,從而使細骨料比表面積在迅速加大,細度模數大幅降低。砂子已由中粗砂逐步變為細砂、特細砂及粉狀材料。正是此種細骨料的逐步變化,從而造成商品混凝土坍落度損失過大。

  其二,該商品混凝土,在生產時必須用水來調整混凝土,將初始坍落度放大,直至混凝土狀態發生輕微離析,此時混凝土坍落度損失才稍有好轉。這主要是因為風化的水洗山砂需水量很大,作為高效減水劑只能對水泥及摻合料起到分散減水作用。

  當高效減水劑超摻時,對水泥及摻合料而言,所多余出的水是有限的,遠遠滿足不了風化水洗山砂的需水量,正是因為這些原因才造成在生產商品混凝土時,必須用水來調整混凝土狀態,以滿足這種風化水洗山砂的需水量,但是這種混凝土狀態的調整方法,只是不得已而為之。此種商品混凝土的抗壓強度低,如按正常的混凝土配合比生產,此混凝土抗壓強度將不合格,并易造成工程質量事故,給企業造成不可估量的損失。

  結果處理

  在實際商品混凝土生產期間,發生由于風化水洗山砂而造成的混凝土損失,不能僅靠增加用水量來調整混凝土,必須調整混凝土配合比,筆者在此問題上是這樣處理的。

  將實際生產用混凝土配合比調整為提高一強度等級的混凝土配合比,以此用來保證混凝土強度,通過實際操作也證實,使用水洗風化山砂可使混凝土強度降低10~15MPa。

  經驗教訓

  用機制砂當建筑用砂時,必須考慮這種砂的抗壓強度是否滿足要求,對用手指就可以捻成碎粉的機制砂,必須要求堅決退貨。因為這種水洗風化山砂的使用會大大提高商品混凝土成本,并且增加建筑工程質量的風險,所以使用這種水洗風化山砂有害而百無一利。如使用機制砂必須經檢測部門檢測,按人工砂的技術要求檢測其壓碎指標,壓碎指標不合格的絕對不應使用。研究結論和實踐證明,這種水洗風化山砂在能滿足要求的天然砂數量越來越少,甚至沒有的情況下,應用大有蔓延的趨勢,應引起我們的高度重視

2019年2月15日 15:29
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