海砂的淡化处理工艺与砂浆性能研究

1、    海砂的淡化处理工艺与砂浆性能研究    黄钢摘 要：文章主要介绍海砂淡化方法，以及研究普通砂制作的水泥砂浆与海砂制作的水泥砂浆之间强度、稠度和分层度之间的性能差异，以研究淡化海砂取代河沙用于工程建筑的可行性分析。关键词：淡水冲洗法；淡化海砂；水泥砂浆；抗压强度随着我国建设的飞快发展，建筑用砂资源短缺矛盾日益突出，而储量丰富的淡化海砂能否在高性能混凝土中应用，是工程界和学术界十分关心的问题。海砂取代或部分取代河砂，可以缓解河砂缺乏现象，但当用于房屋建筑、基础设施建设等，却不可随便用。因为海砂中的氯盐对钢筋混凝土有破坏作用，能够腐蚀混凝土中的钢筋。混

2、凝土中氯离子含量有一个“临界值”，超过此值钢筋就会腐蚀。腐蚀可导致混凝土结构力学性能降低、破坏或垮塌。cl-是钢铁最强烈的活化剂之一，它不仅能破坏钝化膜而引起腐蚀，而且能增大溶液导电性，增大电位差而加速腐蚀过程。如果海砂处理得当，就可解决砂资源短缺的问题。海砂较各种江砂相比有其独特的优点：（1）含泥量低。（2）细度模数均匀，颗粒坚硬，级配良好。（3）价格便宜。但其缺点是氯盐含量和贝壳含量较江砂高。1 海砂淡化方法目前国内外采取的利用含盐量“超标”海砂的技术措施主要有以下几种：（1）海滩堆积法。（2）淡水冲洗法。（3）使用钢筋阻锈剂。本次试验采用的是淡水冲洗法，其工艺流程图如下：由以上数据可见，

3、海砂通过淡化后，氯盐含量、含泥量明显减少。由于淡化前先要对原砂中的大颗粒杂物进行筛滤，贝壳含量相对减少。淡水冲洗法可以有效地降低氯盐含量及贝壳含量，使其指标达到gb/t 14684-2001建筑用砂的标准要求。2 淡化海砂及普通海砂制作的水泥砂浆之间的性能差异为了研究普通砂水泥砂浆、未淡化海砂水泥砂浆以及淡化海砂水泥砂浆间的性能差异，我们通过砂浆抗压强度、稠度和分层度来研究他们之间的差异。设计m10的水泥砂浆，水泥采用莲花p·c 32.5r，砂取细度模数相当的普通河砂及海砂，细度模数为2.30，水采用饮用水。配合比采用w：c：s=330：310：1400（kg/m3）。对比如下：（1

4、）普通砂配制水：稠度（mm）：66；分层度（mm）：18；抗压强度（mpa）7d：9.1；28d：12.0（2）未淡化海砂配制：稠度（mm）：78；分层度（mm）：26；抗压强度（mpa）7d：9.6；28d：12.8（3）淡化后海砂配制：稠度（mm）：74；分层度（mm）：24；抗压强度（mpa）7d：9.9；28d：13.2由以上数据可以得出，淡化处理后的海砂配制的水泥砂浆强度最高，普通砂配制的水泥砂浆强度最低。普通砂的稠度及分层度最低，淡化后海砂较未淡化后海砂的稠度及分层度要低一些。事实上水泥拌合水中掺入适量氯盐（掺量在水泥质量的0.5%2%）有助于提高早期强度，实际工程中也会使用cac

5、l2作为早强剂。由于水泥的主要成分c3a水化后生成了c-s-h凝胶和ca（oh）2过饱和溶液，而ca（oh）2过饱和溶液在水泥颗粒的反应表面淤积，从而阻滞了c3a的继续水化。cacl2作为早强剂的主要机理，就是ca（oh）2晶粒在cacl2溶液中的溶解，溶解后在溶液中的扩散以及从溶液中析出都比清水中明显加快。这一作用增加了水泥颗粒与水反应的接触面，加快了早期的水化反应，因而增强了强度。而贝壳类主要成分为caco3，贝壳类虽然为惰性材料，一般不会与水泥发生化学反应，但这些轻物质往往呈薄片状，表面光滑，本身强度很低，且较易沿节理错裂，因而与水泥浆的粘结能力很差。一般来说，当贝壳类等轻物质含量较多时，会明显使混凝土的和易性变差，使混凝土的抗拉、抗压、抗折强度及抗冻性、抗磨性、抗渗性等耐火性能均有所降低。使得稠度和分层度较之普通海砂要相对大一些。3 结语淡化海砂生产和应用技术日益成熟，未来淡化海砂可以取代河砂用于工程建设中，也可以有效缓解建筑用砂资源日益匮乏的局面。文章仅从稠度、分层度及抗压强度来分析，对水泥砂浆的整体性能研究不足。今后，尤其是与混凝土的耐久性问题，是应该加强的研究方向。参考文献1 肖建庄，卢福海，孙振平.淡化海砂高性能混凝土氯离子渗透性研究j.工业建筑，2004，34（5）：4-6.2 洪乃丰.海砂对钢筋混凝土的腐蚀与对策j.混凝土，2002（8）：