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1 前言

随着我国建设项目与日俱增，混凝土用量越来越大，砂石用量越来越大。我国天然砂资源越来越匮乏;加上国家对环境及资源的保护，各省市发明文规定不允许开采江河砂，并实行相关保护措施，造成砂石供应紧张，且河砂价格不断上涨。各种含粉含泥高的山砂，尾矿砂也不得不使用，给混凝土质量安全带来严峻的考验。 在资源有限与环境保护双重因素下，机制砂和再生骨料代替天然砂成了必然的趋势。

关键词：机制砂  絮凝剂  PAM

2机制砂中絮凝剂残留分析。

机制砂俗称人工砂，岩石经除土开采、机械破碎、筛分而成的，公称粒径小于5mm的岩石颗粒，但不包括软质、风化的颗粒。由于各地机制砂的料源、生产设备和工艺不尽相同，导致生产出的机制砂在化学成分、颗粒形状、表面结构、颗粒级配以及石粉含量等性能方面与天然河砂都大不相同。本文主要论述水洗机制砂絮凝剂含量对混凝土性能的影响。化学成分、颗粒形状、表面结构、颗粒级配以及石粉含量性能方面对混凝土的影响，本文不作论述。

目前很多砂石生产企业，在生产机制砂时，采用的是湿法制砂，将破碎后的机制砂通过水筛，将机制砂中含泥含粉滤去，从而使机制砂含泥含粉达到标准要求。由于环保部门的监管，要求砂石生产企业废水不得外排，为满足环保要求，砂石生产企业在污水处理时，通过加入絮凝剂加速机制砂污水中悬浊物的沉降，快速、有效地将洗砂后的泥块压饼处理，污水沉淀处理后悬浊物的沉降，。

目前市面使用的絮凝剂多为无机絮凝剂聚氯化铝（PAC）和阴离子型聚丙烯酰胺（PAM），掺量多为千分之一到千分之三。有时砂石企业为了提高产量，加速机制砂悬浊物的沉降，往往采用增加絮凝剂的用量的方法，絮凝剂用量越高，出厂成品砂中残留的絮凝剂量也高，再者回收循环污水，本身含有絮凝剂，经多次循环后，絮凝剂含量也会提高，虽然有些生产企业，也通过加清水的方式稀释降低絮凝剂的含量。但目前无法用技术手段来确定污水中絮凝剂的浓度，只能通过用肉眼观察回收水表层乳白色物质的多少去判断。也有很多砂石生产企业通过在出砂口增加一道过清水的工序来降低絮凝剂含量。但这一工序也存在不足的地方，首先出砂量不能保证是定量的，出水量也不能保证是定量的。从而造成出厂的机制砂絮凝剂含量不稳定。

3絮凝剂对混凝土拌合物性能造成的不利影响

本文以行业使用比较多的分子量1800万阴离子型聚丙烯酰胺（PAM）为研究对象，本地砂石企业大多使用此类型絮凝剂。笔者通过混凝土试配试验来验证不同掺量PAM絮凝剂机制砂对混凝土拌合物性能造成的不利影响。

机制砂混凝土配合比计算、试配、调整与确定应按《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55的规定进行。该标准对机制砂混凝土配合比计算、试配、调整均有详细要求。机制砂配制混凝土的砂率，根据机制砂自身细度模数、石粉含量，按水胶比及材料的情况经试验确定。 本文采用机制砂跟河砂混合使用。混合砂细度为2.8。本文通过配制强度等级为C30 的混凝土。试验用机制砂分别为聚丙烯酰胺（PAM）含量为0‰，1‰，2‰，3‰，4‰，5‰（PAM在水中的含量）的水溶液浸泡了12小时后。晒至饱和面干燥的清洗机制砂。采用同一水胶比，通过调整外加剂掺量控制水胶比。

混凝土试块在标准养护室养护至不同龄期，根据GB/T 50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》测试混凝土的28d 立方体抗压强度。

原材料如下

（1）水泥为梅州塔牌水泥，P.O42.5R; 3天强度30.2MPa，28天强度为49.6 MPa。

（2）煤灰为陆丰甲湖湾电厂，Ⅱ 级灰，细度 23%，需水量比 100

（3）外加剂为广东红墙CSP-11缓凝型高效减水剂，减水率25.6%，含固量为8.01。试配时采用低浓高掺的方法。

（4）粗砂为陆丰新弘安建材的机制砂，细度为3.2，含粉为18.8%（160um及底盘含量）

（5）细砂为陆丰河砂，细度为2.1，含粉35.2%（160um及底盘含量）

（6）粗骨料为，普宁高浦石场5-25级配碎石。

（7）水为公司厂地内地下水，符合JGJ63-2006<<混凝土用水标准>>中混凝土用水水质要求。

结论：随着PAM 浓度的增加，混凝土外加剂掺量越高，PAM对外加剂有吸附作用，0‰PAM清洗机制砂外加剂掺量为胶凝材料的3.0%，1‰清洗机制砂外加剂掺量为胶凝材料的3.3%，2‰清洗机制砂外加剂掺量为胶凝材料的3.7%，3‰清洗机制砂外加剂掺量为胶凝材料的4.7%，4‰清洗机制砂外加剂掺量为胶凝材料的5.6%，5‰清洗机制砂外加剂掺量为胶凝材料的6.6%， 当PAM含量2‰以下时，对外加剂吸附能力较弱。当PAM含量2‰以上时，对外加剂吸附能力非常强;混凝土出机坍落度急剧下降，90min后的坍落度损失更为严重;在混凝土的抗压强度方面，PAM的影响并不明显，反而因为初始坍落度的降低，混凝土的抗压强度稍有增长。

在生产中，PAM含量不能目视，这样就给我们生产带来很多不稳定因素。有时PAM含量高时，外加剂掺量低，用水量就会超过单位用水量。从而加快混凝土坍落度损失，混凝土在几分钟到十几分钟内失去流动性。到施工现场不具备工作性能，再者财上单位用水量的增加，改变了混凝土的水胶比，从而影响混凝土强度;有时PAM含量低时，外加剂掺量高，造成混凝土离析，泌水。给生产造成极大不便。

4如何预防絮凝剂PAM水洗机制砂对混凝土的影响。

絮凝剂应用于洗砂时间还相对比较短，砂中残留的絮凝剂对混凝土拌合物性能影响，目前尚未有标准方法可以借鉴。很多砼友说通过泡水看沉淀速度的方法，来指导生产。虽然这方法可行，但不能直观表达絮凝剂对混凝土的影响。以下是笔者在使用机制砂时，进厂检验的方法。经过长期的试验，已经在指导生产。絮凝剂影响混凝土性能的难点在于絮凝剂含量不稳定。笔者通过测定水泥胶砂流动度GB-T2419-2005的方法改进后，形成机制砂流动度测定方法.再根据不同PAM清洗机制砂混凝土试配来反证要机制砂胶砂流动度。

试验仪器：水泥胶砂搅拌机，水泥胶砂流动度测定仪（跳桌），截锥试模，捣棒，游标卡尺，小刀，电子天平（感量1克，量程不小于1000克），恒温干燥箱。

试验方法：先用ISO标准砂做基准。塔牌水泥350克. 机制砂（炒干后放置常温） 750克，地下水108克;红墙外加剂12.5克，按照以下用量水泥（P.O42.5R塔牌水泥）350克. ISO标准砂750克，地下水108克;外加剂（广东红墙CSP-11缓凝型高效减水剂）12.5克制备水泥胶砂。将制作好的胶砂分两次装入截锥试模内，第一次装至截锥试模高度约三分之二处，用小刀在相互垂直两个方向各刮5次。用捣棒由边缘至中心均匀捣压15次;随后装第二层胶砂，装出高出试模20mm，用小刀在相互垂直两个方向各刮5次。用捣棒由边缘至中心均匀捣压10次;捣压完成后，将模套取出，倾斜小刀，从中间向边缘分两次以近水平角度抹去高出试模的胶砂。抹去跳桌上的胶砂，垂直提起截试模，启动跳桌，以每秒钟一次的频率在25秒内完成25次跳动。用游标卡尺测量流动度，垂直方向二次测量取平均值（精确至5 mm）;试验用水洗机制砂炒干后放置常温，用上述方法制作机制砂水泥砂浆，完成流动度测定。用机制砂流动度值/ISO标准砂流动值。用百分比来确定收货标准。当PAM含量2‰以上时，此试验制作不出胶砂，胶砂吸水严重。胶砂为干燥状态。当PAM含量2‰以上的清洗机制砂，采取的退货处理。以下笔者试验所用清洗机制砂PAM含量2‰以下。混凝土试配为强度等级C30。试配用量如表一。且出机状态良好，90min无坍落度损失，或者坍落度损失很小。笔者试验数据如下表

结论：试配外加剂掺量越高，流动度越低。清洗机制砂PAM含量越高;ISO标准砂不含PAM，流动度越大;机制砂含泥3.0以下时，影响混凝土性能的主要是PAM含量。机制砂材质也影响机制砂中PAM含量，风化石比较多的机制砂，PAM含量也高，流动度也低本试验采取提高外加剂掺量，降低用水量，放大机制砂絮凝剂对外加剂吸附作用;验证此方法的合理性。能直观的反映机制砂质量状态。胶砂流动比大于85%时，为合格，反之为不合格。

使用此方法进行机制砂入厂质量控制后。对进厂机制进行来严格的管控，加强原材料入场检测，不合格原材料坚决退货。）严格执行先检后用原则，未经检测的原材料严禁用于生产。加大检测力度，增加检测项目、检测方法和抽检频次。组织技术人员进行专业培训，增强质量意识和提高技术水平。

5结束语

机制砂应用单位技术人员应和机制砂生产企业加强沟通，了解清楚使用絮凝剂的种类和用量，进行针对性试验。加强进场检验，确保混凝土质量。作为水洗机制砂生产企业应合理利用絮凝剂，掌握不同絮凝剂作用机理及对混凝土质量性能的影响。加强产品出厂检验，从源头上控制，建立科学快速的检测方法，保证机制砂的出厂质量。

参考文献

《普通混凝土用砂 石质量及检验方法标准》JGJ52-2006

《普通混凝土设计规程》JGJ55-2000

《水泥胶砂流动度测守方法》GB/T2419-2005

《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T 50081-2002

《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》GB/T50080-2016