普通預(yù)拌砂漿的材料組成中,砂的用量約占到75-85%(質(zhì)量份)。相對于水泥、礦粉、粉煤灰等材料,砂子的質(zhì)量受材料產(chǎn)地、材質(zhì)、生產(chǎn)工藝等影響,其質(zhì)量更加不穩(wěn)定:天然砂的級配、堆積密度、含泥量等的不確定性,機(jī)制砂石質(zhì)的變化、成品砂中高的石粉含量、1.18以上砂的高含量,等等。
本文將解讀建筑用砂的標(biāo)準(zhǔn),與大家共同探討普通預(yù)拌砂漿用砂的質(zhì)量控制。
一、GBT14684-2011《建筑用砂》標(biāo)準(zhǔn)解讀
(編者按:不同級別的標(biāo)準(zhǔn),其性能指標(biāo)要求的高低順序:企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(高于)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(高于)國家標(biāo)準(zhǔn);GB標(biāo)準(zhǔn)屬于強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn),必須執(zhí)行;GBT屬于推薦性標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)實際情況參照執(zhí)行。在現(xiàn)階段,還沒有強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)的情況下,大多地方的主管部門,參照GBT14684-2011《建筑用砂》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行監(jiān)督監(jiān)管)
1、常用術(shù)語和定義
天然砂:自然生成的,經(jīng)人工開采和篩分的粒徑小于4.75mm的巖石顆粒,包括河砂、湖砂、山砂、淡化海砂,但不包括軟質(zhì)、風(fēng)化的巖石顆粒。
機(jī)制砂:經(jīng)除土處理,由機(jī)械破碎、篩分制成的,粒徑小于4.75mm的巖石、礦山尾礦或工業(yè)廢渣顆粒,但不包括軟質(zhì)、風(fēng)化的巖石顆粒。
人工砂:經(jīng)除土處理的機(jī)制砂、混合砂的統(tǒng)稱。
含泥量:天然砂中粒徑≤0.075mm的顆粒含量。
石粉含量:機(jī)制砂中粒徑≤0.075mm的顆粒含量。
亞甲藍(lán)值:用于判定機(jī)制砂中顆!0.075mm顆粒的吸附性能的指標(biāo)。
(編者按:在實際生產(chǎn)和質(zhì)量快檢中,有時候用細(xì)粉含量來表述砂和成品砂漿中的細(xì)料含量。細(xì)粉含量:砂子或成品砂漿中≤0.15mm的細(xì)料含量。砂中包括0.075--0.15mm之間的細(xì)砂以及0.075mm以下的石粉或泥;成品砂漿中,包括水泥、摻和料、細(xì)砂、石粉(泥)、外加劑等)
2、顆粒級配與級配類別
1)砂中0.15mm細(xì)粉含量控制要求
相比于2001版《建筑用砂》標(biāo)準(zhǔn),2011版標(biāo)準(zhǔn)分別對天然砂和機(jī)制砂的顆粒級配提出了要求。主要區(qū)別在0.15mm篩的累計篩余不同,天然砂:0.15mm篩累計篩余≥90%(粒徑≤0.15mm的細(xì)粉含量不大于10%;機(jī)制砂:不同級配區(qū),0.15mm篩累計篩余不同(0.15mm細(xì)粉含量不同)。
特別注意:細(xì)粉中含有石粉,石粉含量另有要求
2)砂的大粒徑及各級累計篩余總和值控制要求
對于砂漿用砂,4.75mm篩的篩余應(yīng)為0.砂的實際顆粒級配除4.75mm和0.6mm篩檔外,可以略有超出,但各級累計篩余超出值總和應(yīng)不大于5%。
普通預(yù)拌砂漿用砂的大粒徑,不同砂漿品種,對應(yīng)的大粒徑要求不同。
至于各級累計篩余,因范圍較大,一般比較容易達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。
3、天然砂含泥量、泥塊含量與細(xì)粉含量
天然砂含泥量和泥塊含量技術(shù)要求
Ⅰ類天然砂,除細(xì)粉含量小于10%外,0.075mm篩底還應(yīng)≤1%且泥塊含量為零。
Ⅱ類天然砂,除細(xì)粉含量小于10%外,0.075mm篩底還應(yīng)≤3%且泥塊含量≤1%。
Ⅲ類天然砂,除細(xì)粉含量小于10%外,0.075mm篩底還應(yīng)≤5%且泥塊含量≤2%。
(可以看出:天然砂篩分時,細(xì)粉含量(0.15mm篩底)超過10%或者0.075mm篩底含量>5%,必定不合格)
4、人工砂石粉含量技術(shù)要求
1)人工砂石粉含量與MB值(亞甲藍(lán)值)
亞甲藍(lán)值:用于判定機(jī)制砂中顆!0.075mm顆粒的吸附性能的指標(biāo)。
人工砂中石粉含量與亞甲藍(lán)值之間并沒有相關(guān)性,決定人工砂中MB值大小的不是石粉含量的多少,而是石粉中的某些礦物質(zhì)的含量。
石粉的細(xì)度對亞甲藍(lán)值沒有影響。
人工砂MB值受細(xì)粉中二氧化硅和三氧化二鋁(粘土的主要成分)含量的影響較大。
人工砂細(xì)粉中主要控制的成分是粘土類物質(zhì)。粘土類物質(zhì)對混凝土、砂漿的和易性、強(qiáng)度、耐久性有直接的影響。
不同地區(qū)人工砂的MB值不能完全反映出石粉的含量和礦物成分,要想控制人工砂中粘土類物質(zhì)的含量,需要用石粉含量和MB值這兩項指標(biāo)來控制。
根據(jù)混凝土行業(yè)的實驗驗證,有以下結(jié)論:
MB值≤0.5時,石粉中吸附性的粘土類物質(zhì)很少,可以起到減水作用,用在混凝土中效果較好,可以用于配置C60及以上強(qiáng)度等級的混凝土。
0.5≤MB值≤1.0時,石粉中含有少量的粘土類物質(zhì),對混凝土性能影響不明顯,還能改善混凝土的和易性,可以用于配置C30--C55強(qiáng)度等級的混凝土。
1.0≤MB值≤1.4時,石粉中含有較多的粘土類物質(zhì),對混凝土用水量有一定的影響,但并不影響混凝土的質(zhì)量,可以正常使用。用于C25及以下強(qiáng)度等級的混凝土中,能改善混凝土的和易性,使強(qiáng)度和耐久性得到保證。
MB值≥1.4時,石粉中吸附性的粘土類物質(zhì)很多,對混凝土的工作性帶來很大的不利影響,且影響強(qiáng)度和耐久性。
MB值較大且石粉含量較大的人工砂,同樣會影響砂漿的強(qiáng)度和耐久性。
2)人工砂不同MB值情況下,石粉含量與泥塊含量的控制要求
(可以得出以下結(jié)論:在粘土類物質(zhì)含量控制在一定范圍的基礎(chǔ)上,石粉含量大不應(yīng)超過10%;說可以使用石粉含量15%甚至更多的機(jī)制砂配置出合格砂漿的,要么沒執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn),要么沒理解標(biāo)準(zhǔn),要么沒有實踐經(jīng)驗、沒見到或預(yù)見到嚴(yán)重的后果)
5、有害物質(zhì)含量(詳見標(biāo)準(zhǔn))
6、堅固性(詳見標(biāo)準(zhǔn))
7、壓碎指標(biāo)(詳見標(biāo)準(zhǔn))
機(jī)制砂原材料--石子的質(zhì)量控制,宜采取這些性能指標(biāo)進(jìn)行驗證判定。
8、表觀密度、堆積密度、孔隙率(詳見標(biāo)準(zhǔn))
對于級配不好的天然砂,宜采用此指標(biāo)進(jìn)行驗證判定。
9、堿集料反應(yīng)。
二、普通預(yù)拌砂漿日常生產(chǎn)中砂子的常見情況
日常生產(chǎn)中,天然砂受資源的限制,普通預(yù)拌砂漿用砂常見的問題如下:
1、砂子整體偏細(xì),細(xì)度模數(shù)1.8--2.3。
這類砂子配置的砂漿,通常情況下,施工性,細(xì)膩、易抹平。砂漿拌合物的容重一般稍低,抹灰后易開裂,膠凝材料用量不夠的話,易造成強(qiáng)度不夠。
2、砂子兩頭大,細(xì)度模數(shù)正常
3、Ⅱ類天然砂,2級配區(qū)(比較少見)
相對于天然砂,機(jī)制砂受石質(zhì)、生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)工藝以及材料利用率要求的影響,質(zhì)量狀況更多。常見的問題如下:
1、普通抹灰砂漿用砂中,2.36mm、1.18mm篩余較大,細(xì)度模數(shù)偏大(3.0以上)。
一般情況下,1.18mm篩余超過35%,配置的砂漿會感覺較粗,不易提漿、抹平;1.18mm篩余超過40%,配置的砂漿會明顯感覺粗,工地施工反應(yīng)強(qiáng)烈。
2、0.15mm篩底含量多,石粉含量大。
一般情況下,砂子的細(xì)粉含量控制在10-15%,石粉含量基本控制在標(biāo)準(zhǔn)要求范圍內(nèi),配置砂漿時,比較容易控制砂漿總體的細(xì)粉含量,可以通過調(diào)整水泥、粉煤灰的摻量比例,配置不同強(qiáng)度等級的砂漿,配出的砂漿施工和易性較好。
因石子石質(zhì)不同、石子含泥量本就多、制砂設(shè)備自身質(zhì)量、選粉設(shè)備未配置等原因,也經(jīng)常見到細(xì)粉含量較高的機(jī)制砂,有時0.15篩底含量在18-26%之間。究其原因,主要是在建廠時,設(shè)備選型和工藝設(shè)置不完善,造成先天不足;采購原材料時,又因資源匱乏、貪圖便宜、進(jìn)廠檢驗把關(guān)不嚴(yán)等,導(dǎo)致石子松軟、含泥量高等后果。
也有外加劑廠家,為了迎合砂漿企業(yè)的需求,鼓吹自己的外加劑可以彌補(bǔ)石粉含量高的缺陷,誤導(dǎo)了一些剛開始生產(chǎn)砂漿的企業(yè)。用不合格的砂子,配出合格的砂漿,事實未必如意。這樣的機(jī)制砂配置的砂漿,會出現(xiàn)一系列的質(zhì)量隱患:強(qiáng)度不夠、起砂、掉粉、空鼓、開裂等,甚至有交房后墻皮整體脫落的,給業(yè)主造成很大的麻煩。
3、利用石料廠下腳料,篩出所謂的“機(jī)制砂”
這樣的砂子一般粒型不好,片狀含量多,亞甲藍(lán)值一般較高。如果石粉含量控制嚴(yán)格,也可以配置較好使用的砂漿;
如果進(jìn)廠質(zhì)量控制不嚴(yán),石粉含量大,易造成砂漿需水量大,保水率低,強(qiáng)度不夠,后期空鼓、脫落的幾率較大。