摘要：本文试验研究了机制砂MB值对混凝土外加剂掺量、强度、混凝土工作性能的影响，结果表明，机制砂MB值对外加剂掺量影响较大；MB值低于1.4时，可保证混凝土强度及性能不受影响。机制砂MB值超过1.4时，混凝土抗压强度逐渐降低，对聚羧酸外加剂产生一定吸附，影响外加剂减水效果发挥，外加剂掺量会提高，工作性能下降，坍损比较大，为了调整好混凝土工作性能，外加剂掺量随着MB值赠大而提高，随之成本越来越高，机制砂MB值增加而弹性模量随着降低趋势，收缩率随MB值增大收缩增大，冻融循环随MB值增加相对弹性模量显著降低。通过试验研究生产发现，MB值越高，外加剂掺量越高，坍损较大，强度越低。
关键词：MB值；外加剂掺量；抗压强度；工作性能；
1、前言
随着建筑业的飞速发展需要越来越多的混凝土原材料，而混凝土中砂石料大于混凝土总量2/3，机制砂占砂石总量的45%～55%之间，巨大数量砂石料消耗使得天然资源远远不能满足使用要求。加之昆明市政府决定将滇池流域“禁采区”扩大到2920平方公里，全面关停禁采区内所有采石采砂采矿点，并对采矿区及水土流失、破碎山体等区域进行全面治理恢复。贯彻党的十九大“五位一体”方针，全国各地砂、石料场环保督查整治进一步深入，责令整改或暂扣采矿许可证等形式造成砂石料区域须求远大于供应，导致价格猛涨，机制砂品质迅速下降，随之MB值增大。为了提高产能，机制砂普遍增粗，颗粒级配级不合理。造成混凝土工作性能差，影响聚羧酸高性能减水剂的应用效果。而在建筑工程中机制砂已成为不可缺少材料，机制砂必须符合标准要求，才能保证混凝土质量。通过对机制砂MB值混凝土的大量试验，研究出机制砂MB值对混凝土工作性能；抗压强度；外加剂掺量影响。
2、原材料及试验方法
（1）水泥：采用宜良红狮水泥有限公司生产的 P·O42.5 级水泥，其部分性能如表 1 所示。
（2）粉煤灰：采用昆明环恒粉煤灰有限责任公司生产的FⅡ级粉煤灰，其品质如表 2 所示。
（3）矿粉：采用云南昆钢嘉华建材有限公司生产的S75级粒化高炉矿渣粉（简称 S75级矿粉），品质如表 3 所示。
表1 水泥性能指标
（4）细集料：采用团结石英砂开发经营总公司生产的山砂；其品质如表 4 所示。
（5）粗集料：采用云南建投砂石料有限公司生产的碎石5～31.5mm连续级配碎石，其它性能指标如表 5 所示。
（6）外加剂：采用云南建投高分子材料有限公司生产的PCA-800型高性能聚羧酸减水剂，其它性能指标如表 6 所示。
表 4 山砂性能指标
3、混凝土试验及分析
3.1通过机制砂MB值对C30混凝土工作性能；抗压强度；外加剂掺量影响值见表7，混凝土混凝土的具体配合比为：水泥 260kg/m3，矿渣粉掺合料55kg/m3，二级粉煤灰掺55kg/m3，水170kg/m3，聚羧酸系高性能减水剂，石子997kg/m3，机制砂863kg/m3（包含泥粉与石粉的质量）。
表 7 不同机制砂MB值对C30混凝土力学抗压强度及外加剂掺量的影响
由表7可以看出，机制砂MB值对混凝土力学抗压强度的影响较为显著，由于泥粉含量的增加导致混凝土强度下降，反之，MB值越低，强度越高。在水胶比不变的情况下，MB值越高，外加剂掺量越高，强度越低，而单方成本也就越高，根据该试验可计算出最高和最低MB值单方混凝土成本相差20.0元/m3左右。
3.2机制砂MB值对混凝土弹性模量的影响见表8
表8 机制砂MB值对混凝土弹性模量的影响
从图 8 可以看出，随着MB值的增大，混凝土的弹性模量降低的趋势，泥粉的含量提高了，阻碍了水泥的正常水化，降低了水泥石的强度，从而导致了混凝土弹性模量的降低。
3.3机制砂MB值对混凝土收缩的影响
通过试验对比研究机制砂MB值对混凝土收缩的影响，试验结果见下表
表 9 机制砂MB值对高强混凝土收缩性能的影响
由表9 可以看出混凝土收缩率随着MB值的增大而增大，且早期收缩显著，这主要是因为机制砂泥粉的存在又吸附了大量的游离水，混凝土内部相对湿度进一步降低，致使混凝土的自收缩加剧，最终导致MB值超标机制砂混凝土早期干缩随MB值增大整体收缩加剧。
3.4机制砂MB值对混凝土抗冻性能的影响
试验配比仍为C30混凝土配比，对混凝土抗冻性能，其试验结果见下表
表 10 机制砂MB值对混凝土抗冻性能的影响
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从表 10 可以看出，在冻融循环100次以下时，机制砂MB值对混凝土相对动弹模量的影响并不显著，但当冻融循环达到150次时，MB值为9.0的混凝土的相对动弹模量首先出现大幅度降低，当冻融循环增加到200次时，几乎所有的混凝土都出现了相对动弹模量的显著降低，且MB值越大，降低幅度越大。
对于混凝土出现这种趋势的原因分析认为：机制砂中泥粉为松散型，均匀分散于水泥石中，其疏松多孔的结构容纳了大量的毛细孔水，其毛细管壁的强度要低于正常水泥石毛细管壁，在经受多次反复的冻融循环后，含泥粉的毛细管壁被破坏，导致混凝土相对动弹模量降低。
4、试验结论及分析
通过以上试验研究分析，得出以下结论：
（1）通过研究探索发现，机制砂MB值越高，混凝土外加剂掺量越高，成本越高，强度越低。
（2）随着MB值的增大，混凝土的弹性模量随着降低的趋势，泥粉含量的提高阻碍了水泥的正常水化，降低了水泥石的强度，从而导致了混凝土弹性模量的降低。
（3）混凝土收缩率随着MB值的增大而收缩增大，且早期收缩显著。
（4）在冻融循环100次以下时，机制砂MB值对混凝土相对动弹模量的影响并不显著，但当冻融循环达到150次时，MB值为9.0的混凝土的相对动弹模量出现大幅度降低，当冻融循环增加到200次时，几乎所有的混凝土都出现了相对动弹模量的显著降低，且MB值越大，降低幅度越大。
参考文献
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