杨秘
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摘要：当今，机制砂形式的混凝土已经开始逐渐取代天然砂形式的混凝土。此类混凝土的应用不仅可以让天然砂匮乏这一问题得以有效解决，同时也可以有效保障建筑工程的强度和质量，其经济效益和社会效益都十分显著。
关键词：机制砂；早龄期；无损检测
1 机制砂及其特征概述
机制砂就是通过机械加工法对岩石进行破碎和筛分，最后将获得的砂，将其加入混凝土中，可有效替代天然砂形式的好混凝土。相比较天然砂而言，机制砂有着更加粗糙的表面、更多的棱角，更大的细度模数和更加良好的级配等诸多特征，尤其是在砂中含有75μm以下的一定量细石粉颗粒的情况下，更是可以实现混凝土性能的显著提升。
2 机制砂混凝土早期强度与其无损检测试验
2.1 原材料及其配比
因为通过相关资料分析发现，在所有的机制砂与天然砂混合掺加配比中，机制砂掺加量为80%的效果最佳，所以在本次研究中，便对完全掺加天然砂、完全掺加机制砂以及机制砂掺加量为80%的混凝土进行检测试验分析。以下是本次试验中的机制砂混凝土原材料配及其比情况。
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2.2 具体试验方法
本次试验中，按照《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》GB/T50080-2002进行试件制作，其尺寸是150*150*150mm，浇筑成型之后的温度控制在15-25℃之间，湿度控制在90%以上，静置24h之后脱模，然后将成形的试件放置在养护室中来进行标准养护，并对3d、5d、7d、14d以及28d龄期的试件分别进行两组无损测试，以此来判断其早龄期强度情况。具体测试中，将《普通混凝土力学性能测试方法标准GB/T50081-2002》以及《超声回弹综合法检测混凝土抗压强度技术规程》CECS02：2005作为依据，每一组设置三个试件，对其抗拉强度、劈拉强度以及超声声速、回弹情况进行测试。
3 机制砂混凝土早期强度与其无损检测试验结果分析
3.1 不同龄期内的抗压强度试验结果分析
经试验分析发现，这三种混凝土在28d内的抗压强度都随着龄期增加。其中，机制砂掺加量为80%的混凝土在28d的抗压强度最高，相比较相同龄期内的两种机制砂混凝土而言，天然砂掺加量是80%的混凝土抗压强度最低，而除了龄期是7d之外，机制砂掺加量是80%的混凝土都比仅仅掺加机制砂的混凝土抗压强度增长快，之所以在7d出现了例外，可能是实验中出现了误差。
对于混凝土，其抗拉强度增长率是各个龄期内抗拉强度和龄期为28d抗拉强度之间的比值。经试验分析发现，这三种混凝土抗拉强度增长率都随龄期增加。在3d时，三种混凝土的抗拉增长率都超过了60%，其中仅仅掺加机械砂的最为显著，其增长率是71.34%；在5d时，掺加了天然砂的混凝土抗拉强度增长比较慢，仅仅比3d时增加了4.17%，但是在7d之后其增长率却呈现出了显著上升的趋势，增长最快的是14d，此时已经达到了95.61%.机制砂掺加量是80%的混凝土在7d时的抗压强度增长率基本没有上升，只较5d上升了0.16%，而在7d之后的增长趋势却十分显著，但是相比较另外两种混凝土而言，其增长速度依然比较缓慢。
3.2 不同龄期内的劈拉强度试验结果分析
经试验分析发现，三种混凝土劈拉强度随龄期的变化情况和抗拉强度相似，机制砂掺加量是80%的混凝土始终比另外两种的劈拉强度高，且在28d的劈拉强度达到了3.85MPa，在7d之前，仅掺加天然砂的混凝土比仅掺加机制砂的同龄期混凝土劈拉强度要低一些，但是在7d以后则出现了截然相反的情况，在28d时，仅仅掺加机制砂的混凝土劈拉强度最低，其劈拉强度仅仅是3.37MPa。
对于混凝土，其劈拉强度增长率是各个龄期内劈拉强度和28d劈拉强度之间的比值，这三种混凝土劈拉强度增长率都随龄期增加。在3d时，三种混凝土劈拉强度增长率都在69%以上，增长率最高的是仅掺加机制砂的混凝土，其增长率是80.42%。7d时，机制砂掺加量是80%的混凝土劈拉增长率上升最慢，仅仅比5d增加了2.85%，仅掺加了机制砂的混凝土有着最大的增长率，其增长率已经超过了90%。在14d，机制砂掺加量是80%的混凝土有着最高的增长率，其增长率是96.88%，而增长率最小的是仅掺加机械砂的混凝土。
3.3 不同龄期内的抗拉比试验结果分析
在混凝土测试中，一项能够反映出其脆性的重要指标就是抗压比，如果混凝土有着越小的抗压比，则表明其韧性越小，脆性越大。通常情况下，混凝土抗拉比在1：8～1：12之间。图1是本次研究中的三种混凝土抗压比随龄期变化情况：
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图1 本次研究中的三种混凝土抗压比随龄期变化情况?
通过图1可以看出，本次研究中的三种混凝土抗拉比都随着龄期降低，其中，相比较其他的两种混凝土而言，仅仅掺加天然砂的混凝土抗拉比较高。在7d之前，抗拉比产生最大波动的是机制砂掺加量是80%的混凝土。在7d之后，仅仅掺加了天然砂的混凝土抗拉比已经趋于稳定，而机制砂掺加量是80%的混凝土抗拉比降低情况比较显著。在28d，仅仅掺加机械砂的混凝土有着最小抗拉比，由此可见，相比较天然砂而言，机械砂有着更大的脆性。
3.4 不同龄期内的超声声速和回弹测试结果分析
在对早龄期混凝土进行无损检测的过程中，超声声速和回弹检测是两种最为先进且常用的检测方法。前者主要将超声声速和混凝土本身密实度之间的关系作为基础来进行无损检测，如果混凝土有着越高的密实度，超声波在其中的速度也就越快。后者是将混凝土自身强度和硬度之间的关联性作为基础来进行无损检测，如果混凝土有着越大的强度，其硬度也就越大，而从其表面上所获得到的回弹值则刚好反映出其具体硬度。下表是本次研究中试验测得的三种混凝土各个龄期内的超声声速和回弹值情况：
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通过以上测试数据发现，伴随着龄期增长，本次研究中的三种混凝土超声波和回弹值都呈现出了增长的趋势。从超声波的声速来看，仅掺加了天然砂的混凝土始终较仅掺加了机制砂的混凝土超声声速值低。在7d之前，仅掺加了机制砂的混凝土和机制砂掺加量是80%的混凝土的超声声速比较接近，而在7d之后，机制砂掺加量是80%的混凝土超声声速开始比仅掺加机制砂的混凝土超声声速高。从回弹值来看，仅掺加了天然砂的混凝土始终较仅仅掺加了机制砂的混凝土回弹值低。在7d之前，仅掺加了机制砂的混凝土和机制砂掺加量是80%的回弹值比较接近，而在7d之后，机制砂掺加量是80%的混凝土开始出现了回弹值比仅掺加机制砂的混凝土低的情况，但是很快便呈现出了比后者回弹值高的趋势。在28d时，机制砂掺加量是80%的混凝土具有最高的超声声速值以及回弹值。
4 结束语
通过以上的几组试验分析可以发现，相比较仅掺加天然砂以及仅掺加机制砂形式的混凝土而言，机制砂掺加量是80%的混凝土性能更好。所以在具体施工中，可对此种比例的混凝土加以科学使用。
参考文献
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