浅谈天然砂中含泥量的测定

浅谈天然砂中含泥量的测定

砂中含泥量对建筑物的危害天然砂是混凝土和砂浆的主要材料。它不仅起着承力骨架和改善拌和物性能的重要作用,而且用量十分巨大,约占混凝土制成品总重的25%,占砂浆总重的80%左右。但是,砂中所含的各种有害物质,会对建筑物产生诸多的不利影响,甚至可能导致严重的工程事故。其中,又以砂中粒径小于0.08mm颗粒的含量即含泥量对建筑物的危害十分普通且较为严重,所以是必检项目。特别是近年来,随着高性能混凝土的发展,砂中含泥量对工程结构的影响更加受到人们的重视。试验资料显示:在水泥品种、强度等级及用量完全相同的条件下,采用同类等量碎石及砂子拌制的相同坍落度的混凝土,当砂中含泥量为6.5%时,其3天与28天的抗压强度较含泥量为0.8%的分别下降21%和7%,而用水量却增加10%。这说明,砂中所含的泥,阻碍了水泥石与骨料的黏结,降低了拌和物硬化后的强度;同时使拌和用水量增大,加剧拌合物的干缩,降低建造物的耐久性。因此,国家对建筑工程用砂的含泥量有严格的限制(见表1)。采用科学严谨的试验方法,准确的测定砂中含泥量,既是严格执行国家相关标准、规程和维护其严肃性的需要,也是确保建筑工程质量的关键。同时,有利于砂厂(场)控制产品质量,降低生产成本,避免质量争议。1砂粒提取砂检测目前,测定砂中含泥量,一般采用《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》JGJ52-92(以下简称规程)中的标准方法。其主要过程是:称取经缩分烘干至恒重的干砂400g,置于注入饮用水且水面高出砂面约150mm的容器中浸泡2h,然后用手在水中淘洗,使岩屑、淤泥及粘土与砂粒分离,并悬浮或溶于水中,缓缓地将浑浊液倒入上面为1.25mm下面为0.08mm的套筛上,滤去小于0.08mm颗粒。再加水于容器中,重复上述过程,直至容器内洗出的水清澈,终止淘洗。然后,将充分洗除小于0.08mm颗粒后的0.08mm筛及1.25mm筛上剩留颗粒和容器中已洗净的试样一并装入浅盘烘干至恒重,冷却后称重,计算该试样的含泥量。以两个试样试验结果的算术平均值作为砂中含泥量测定值。要求在整个试验过程中应避免丢失砂粒。实践证明:采用这种方法测定砂中含泥量,尚存在以下不足之处。a.终止淘洗的条件不易准确掌握。标准方法测定砂中含泥量主要是通过对试样反复进行淘洗实现,终止淘洗以“容器内洗出的水清澈为止”作为判定界限。在实际工作中,由于对该界限认识观察及掌握程度上的差异,影响到含泥量的准确测定;b.小于0.08mm的颗粒不可能全部被淘洗出去。在对试样反复淘洗过程中,有部分小于0.08mm的颗粒因不悬浮或不溶于水而不能被排除;有部分小于0.08mm的颗粒虽悬浮或溶于水,但在每次将容器中的水缓缓倒出时可能会沉淀下来。因此也影响到含泥量的准确测定。鉴于上述原因,为了准确的测定砂中含泥量,有必要通过试验,对标准方法进行深入研究,使其更加完善。2试验过程和结果分析2.1试验过程2.1.1主要设备在试验中所用的仪器及器具除《规程》所列外,同时配置最大称量100g,分度值不大于0.05g的TG天平仪。2.1.2试验中的砂试验所用的11个砂试样均为山西地区的河砂,细度模数从1.4～2.8。2.1.3砂中含泥量净增值的测定a.对每一品种的砂试样进行筛分试验,计算其细度模数;b.对每一品种的砂试样严格按《规程》中的标准方法进行含泥量试验,并计算其测定值mk;c.将经标准方法试验后的砂试样,立即置于孔径为0.08mm的方孔筛中进行筛分,直至筛到无颗粒下落为止。用TG天平称量筛分后筛下颗粒重量,计算该试样含泥量净增值。以两个试样含泥量净增值的算术平均值作为砂中含泥量增值Δm;d.计算含泥量最终测定值m终,m终=mk+Δm2.2标准方法试验通过试验及计算,其结果见表2。对试验结果分析,可以看出如下几点:a.经标准方法试验后的砂试样中仍含有一定量粒径小于0.08mm的颗粒,使砂的含泥量最终测定值较标准方法试验的均有所增大,最大增加可达29.6%,最小增加为2.8%,平均增加10.7%;b.根据标准方法测定含泥量的天然砂,如用于生产表1所列某一强度等级混凝土或砌筑砂浆,按其含泥量最终测定值衡量,则该砂可能不满足质量指标要求。如表2所列11号砂,其细度模数为2.8,标准方法测得含泥量为1.9%,按表1规定可用于拌制高强混凝土;但是,按本文方法测定其含泥量最终测定值2.2%考虑,该砂只能用于一般强度等级的混凝土生产;c.砂的细度模数对含泥量最终测定值基本没有明显的影响。3加标固泥砂冲洗试验分析表明:采用《规程》中标准方法测定砂中含泥量时,再通过孔径为0.08mm的筛进行一次筛分计算是非常必要的,不仅可提高含泥量测定值的精度,而且操作简单可行。根据目前测定砂中含泥量的基本原理和