深度探究:劣質機制砂的來源、危害及案例分析

2021-01-13 中國砂石協會

劣質機制砂的來源、危害及案例分析

宋 笑

(湖南省建築材料標準化技術委員會;湖南省三樹骨料技術中心,湖南 長沙 410000)

【摘要】本文從監管和控制措施方面、市場價格差及混凝土成本壓力方面、加工工藝和加工設備選擇方面、母巖種類和質量因素等方面分析了劣質機制砂的產生環節、危害,並提供案例分析。

關鍵詞:劣質、機制砂、危害、案例。

1 概述

砂是構成混凝土骨架體系的重要材料之一,對混凝土的工作性能、力學性能、耐久性能及長期性能起著非常重要的作用,以前我們主要用活水砂(flowing water sand,指主流衝刷下的天然河砂),活水砂經過多年水流衝刷大浪淘沙後,留下來的都是精華,優點多,如顆粒飽滿圓滑、強度高、含泥量少、雜質含量少、不吸水不吸附外加劑等,缺點是各項指標完全依賴於先天條件形成,不適宜後天花大力氣進行深加工。但近年來的河砂質量也存在諸多問題:目前湖南省的五大天然砂採區採挖的是沙洲砂(sand bar,指河流、湖泊、水庫中由水流、波浪作用堆積而成的泥沙質小島)和深埋砂(deep sand,指河道水流以下隔著一層一定厚度土層結構以下的砂卵石層,當前採區土層厚度在10餘米至30餘米不等)。

2017年以來受環保壓力的影響,天然砂石開採逐漸被限制,機制砂石應用越來越多,機制砂石作為加工產品按理說其質量是可以滿足要求的,但目前機制砂石的質量極不滿足要求,主要是以下幾點原因造成:一是制度缺失,機制砂的質量管理與控制沒有引起足夠重視,連最基本的生產控制、出廠檢驗等環節都沒有;二是目前貨源緊張價格翻番的情況下,基於成本壓力,攪拌站在選擇、採購機制砂時主要考慮的是價格,而不是品質;三是加工工藝和加工設備因素,大多數礦山企業和設備廠家不能根據巖石的巖性特徵、解理面狀況、強度和硬度等特性來進行工藝設計和設備組合選型;四是母巖品種和質量的影響,巖石在大自然的造巖運動中形成,母巖的發育程度和風化程度千差萬別,並不是所有的巖石都適合做骨料,特別做機制砂,母巖質量是影響機制砂石質量的最根本原因。

2 產生劣質機制砂的原因

2.1 監管制度、控制手段缺失

職能部門沒有將機制砂石作為工業產品,對產品質量缺乏監管。砂石礦山企業和加工企業沒有質量控制理念、制度、工序、抽樣、檢驗等手段,砂石礦山的採礦權證、安全、環保、林業等有人嚴管,唯獨質量沒人管,可以說99%以上的砂石開採和加工企業沒有設立技術部或試驗室。

2.2 價格因素的影響

在當前天然砂石奇缺價高,正品機制砂石供應青黃不接的情況下,在砂石資源缺乏但需求量大的區域,大多數攪拌站在以「雜燴砂」的形式進行混凝土生產,而「雜燴砂」的組成則相當混亂,通常由能夠採購到的各種形態的砂狀物以注重節約成本的形式雜燴組成,通過這種大雜燴,混凝土成本僅砂這一項就可節約大量成本,有混凝土企業通過「雜燴砂」將混凝土成本最多降幅達到40元/m,因此「雜燴砂」的市場動力很大。

砂石貴1元,混凝土成本漲2元,質量好的砂價格自然高些,卻爭不過價格低的雜燴砂。一個地區預拌砼量是固定的,基本上是低成本競爭態勢,形成好砂用不起,雜燴砂盛行的局面。2018-2019年天然砂與機制砂的價差大約在60元/噸左右,每方混凝土用砂量按800kg計,用天然砂比用機制砂的混凝土成本高出48元/m,這48元/m的差價,除了部分指定用天然砂的重點工程能消化部分成本外,其餘都得由攪拌站自己買單,在本來就利薄的混凝土行業,攪拌站根本就承受不起,因此,天然砂可以說是有價無市。曾經有人向攪拌站推銷價格稍高的精品機制砂,攪拌站通常以一句「成本沒法消化,用不起」予以回絕,這更從需求端助長了劣質機制砂的盛行,即所謂劣幣驅逐良幣。

2.3 加工工藝和加工設備選型的影響

由工藝來定設備,還是由設備來定工藝,這個一直有爭議。我認為應根據母巖特性先定工藝,再根據工藝路線選設備,關鍵還要解決機制砂的「在線監測」問題,只有在線監測這一關攻克了,才能實現全自動生產工藝流程。

採用變頻破碎和多級篩分技術,可以得到任意級配曲線的機制砂;通過工藝調整可使級配曲線長期穩定;礦物晶體受力後沿一定方向破裂並產生光滑平面的性質稱為解理;巖石在自然條件下形成的裂紋或裂縫稱為節理;巖體受力或因變質作用產生並沿著一定方向大致成平行排列的緻密的裂隙或面狀構造稱為劈理;由於應力作用下的機械破壞使巖體喪失其連續性和完整性稱為斷裂,斷裂包括裂隙、節理和斷層等;在巖石形成過程中產生的,由物質成分、顆粒大小、顏色、結構構造等的差異而表現出的巖石成層構造稱為層理。

不同巖石有不同的解理面,巖石受力首先沿解理面破裂,同種巖石採用不同破碎方式的針片狀含量不同;石料做扁易做圓難;2.5—10mm的骨料很難破碎做細(超細碎),俗稱「鑽石王老五」,因此,工藝設計和設備選型對機制砂的質量非常重要。

2.4 母巖品種和質量的影響

機制砂石看似簡單,但因其母巖具有複雜的微觀巖相結構、發育程度與風化程度有差別、雜質含量等的不確定性,使其變得不再簡單。主要表現在:不完全惰性、強吸附性、有害雜質成分複雜等。

2.4.1母巖質量基本檢測項

①母巖質量指標:飽和極限抗壓強度,自由吸水率,彈性模量、膨脹性,凍融循環強度/質量損失率,有害物質含量,安定性(鹼活性/氧化活性),放射性。

②母巖加工性能指標:(軋制性能試驗)核算產率、能耗、磨耗、顆粒級配、粒形、針片狀顆粒含量、石粉含量等。

③混凝土性能試配:機制砂混凝土性能試驗(工作性能、力學性能、耐久性能、勻質性能)。

2.4.2涉及重要指標的標準改進建議

涉及工民建的建設用砂標準GB/T14684、GB/T14685、JGJ52等,已經不適應當前砂石質量控制要求,主要體現在:標準指標較寬泛、指標參數有缺項、檢測設備不夠精準。

粒型:理想粒型是球體或立方體,骨料顆粒中存在很多不規則顆粒(不園不正)。標準規定的是針片狀含量,檢測方法是手工比對,而針狀和片狀只是骨料顆粒中非常極端的不規則形狀,還有更多表現不極端的不規則顆粒,因此針片狀含量指標有點以偏概全。英國標準BS812規定了稜角係數可以借鑑。

石粉含量(吸附性指標):標準規定0.075mm以下的石粉視為含泥,實際上0.15mm以下的石粉含量一般含量很高,且對混凝土性能影響很大,配合比設計中,0.075mm以下的可以作膠凝材料用內摻法,0.15mm以下的可以作填充料用外摻法。

吸水性:因大多數巖石本身不飽水、存在加工裂隙、或多或少含粘土成分,導致機制砂石吸水率偏大,因此,有必要規定需水量比。

堅固性(壓碎值、硫酸鈉溶液5次循環質量損失率):國標與行標對機制砂的壓碎值規定有差別,國標取單級最大壓碎指標,行標取加權平均壓碎指標。

有害雜質:雲母、輕物質、硫化物及硫酸鹽、有機物。

軟弱顆粒含量:軟弱顆粒指在147-333N的靜壓力下能壓碎的顆粒,或其硬度低於洛氏硬度為B65-B75的銅棒刻出痕紋者。主要由原巖巖層中的軟弱夾層、次生膠結的巖脈(鈣質或矽質)等組成,在開採作業中不可能分離這些原巖的軟弱成分,它們一起進入機械盤絲洞加工作業中。構成軟弱顆粒的組成部分。軟弱顆粒不僅導致混凝土強度損失,而且是混凝土耐久性的缺陷空間。當前標準沒有此指標要求。

骨料的安定性指標:鋼渣骨料、過燒石灰顆粒、膨脹性粘土礦物、氧化活性骨料、鹼活性骨料等導致骨料存在安定性不良問題,當前標準沒有規定。

分計篩餘級配曲線:比老的累計篩餘級配曲線直觀,有利於實現在線監控。

2.4.3 母巖品種

巖石大致可以分為三大類:巖漿巖、沉積巖、變質巖。由於地球內部高溫液態物質冷卻和結晶而形成的巖石稱為巖漿巖,也叫火成巖,常見的巖漿巖品種有花崗巖、橄欖巖、玄武巖、安山巖、流紋巖;由各種不同的沉積物所形成的巖石稱為沉積巖,也叫水成巖,常見的沉積巖有礫巖、砂巖、粉砂巖、碳酸鹽巖、碎屑巖;由於巖漿中沉積巖在高溫或高壓影響下,地球內部產生劇烈變化所生成的巖石稱為變質巖,常見的變質巖有板巖類、千枚巖類、片巖類、片麻巖類、長英質粒巖類、石英巖類、斜長角閃巖類、麻粒巖類、鐵鎂質暗色巖類、榴輝巖類、大理巖類、矽卡巖類、角巖類、動力變質巖類、氣液變質巖類、混合巖類等。

機制砂對混凝土性能的影響大多體現在:需水量高、對外加劑吸附性強使外加劑用量增加甚至失效、堅固性差、含軟弱顆粒、含膨脹性粘土礦物、含氧化活性礦物(如黃鐵礦、磁黃鐵礦等)、含鹼活性骨料、含泥土及雜質等方面。機制砂的這些特性直接影響混凝土的工作性能、力學性能和耐久性能。堅固性差、軟弱顆粒多、膨脹性粘土礦物和活性礦物等對混凝土的影響甚至是致命的。

2.4.4 吸水性和對外加劑的吸附性:大多數巖石本身不是常年處在飽水狀態環境中,加工成機制砂後,由於比表面積增大、顆粒存在加工裂縫,且或多或少存在粘土成分,因此機制砂的需水量相對於天然砂要高,同時對外加劑具有一定的吸附性,吸水率大的超過機制砂質量的5%(相當於每方混凝土中砂的吸水量達到約40kg),對外加劑吸附性大的能達到機制砂質量的1.5-2.0%(相當於每方混凝土中砂對外加劑的吸附量達到約12-16kg)。

2.4.5 堅固性差和含軟弱顆粒:巖石中的風化現象無處不在,只是風化程度不同而已。強風化的硬質巖,甚至未風化~微風化的頁巖、泥巖、泥質砂巖等都存在堅固性差和含軟弱顆粒多等現象,在硬化混凝土中這些軟弱顆粒可能被雨水或潮溼空氣溶蝕,留下縫隙孔洞,同時大量的軟弱顆粒若富集一處,容易引起應力集中,嚴重時甚至導致結構失效。

2.4.6 膨脹性粘土礦物:如蒙脫石、斑脫石、高嶺土等風化礦物成分,吸水後體積膨脹幾倍到幾十倍,使硬化混凝土脹裂、剝離、脫落,破壞混凝土結構。

2.4.7 黃鐵礦、磁黃鐵礦等活性礦物:兩者都是鐵的硫化物,當硫化鐵暴露在水和氧氣中時,常溫下硫化鐵不會氧化,但其中若含有不穩定態硫化亞鐵(一般而言,對於天然黃鐵礦,硫與鐵在化合過程中有可能偏離理想狀態,硫偏離理想狀態的量(質量分數)通常在1.93%以下,相當於FeS2變為FeS2-x,x≤0.07),這種不穩定態硫化亞鐵在有空氣的潮溼環境中,會逐步氧化形成硫酸亞鐵,二價鐵具有強還原性,能被繼續氧化形成硫酸鐵礦物,在鹼性環境中硫酸鐵水解為氫氧化鐵,在乾燥環境下,氫氧化鐵失水形成三氧化二鐵(鐵鏽),體積膨脹。

若用含黃鐵礦或磁黃鐵礦(其中含不穩定態硫化亞鐵)的母巖製作骨料,當水和空氣(氧氣)通過裂縫和孔洞進入混凝土中時,在混凝土的鹼性環境中,骨料中的硫化亞鐵就會被氧化,生成氫氧化鐵,在環境乾燥時,氫氧化鐵失水形成三氧化二鐵,體積膨脹4倍,使混凝土鼓包、爆裂、脫落,並在混凝土表面留下難看的色斑,硫化亞鐵在混凝土中的氧化反應須滿足四個條件:溫度、溼度、空氣、約束,當切斷其中1-2個條件氧化反應終止。這四個條件也是黃鐵礦骨料混凝土鼓包修補的依據。

2.5 不適合做機制砂的巖石種類

見表1和表2。

表 1 按強度分類適合和不適合做機制砂的巖石種類

註:表1中巖石強度分類來自GB/T50266,但實際操作中強度值30MPa要適當提高。

表 2 按硬度分類適合和不適合做機制砂的巖石種類

3 劣質機制砂的幾種類別

3.1 嚴重風化類:

巖石在太陽輻射、大氣、水和生物作用下出現破碎、酥鬆及礦物成分次生變化的現象,稱為風化,一般有物理風化、化學風化、生物風化三類。這裡指強風化後的硬質巖石生產的機制砂,這種砂堅固性差、需水量大、與水泥漿體的粘結性差,生產的混凝土各項性能指標差。

3.2 粘土礦物類:

組成粘土巖和土壤的主要礦物,是一些含鋁、鎂等為主的矽酸鹽礦物,一般具有層狀結構,具有吸水性和離子交換性。對機制砂危害較大的幾類粘土礦物主要有:蒙脫石、斑脫石、高嶺石等。

3.2.1 蒙脫石:由顆粒極細的含水鋁矽酸鹽構成的層狀礦物,也稱膠嶺石、微晶高嶺石,由火山凝結巖等火成巖在鹼性環境中風化蝕變而成,是膨潤土的主要組成部分,白色,有時微帶紅色或綠色。吸水性很強,吸水後體積膨脹幾倍至十幾倍,具有很強的吸附性和陽離子交換性能。

3.2.2 斑脫石:別名膨潤土、膨土巖。一種以蒙脫石為主要成分的細粒粘土,含少量長石、石英、貝得石、方解石及火山碎屑粉。具有強吸水性,吸水後體積膨脹10-30倍。

3.2.3 高嶺石:一種含羥基的矽酸鋁礦物,以極微小的微晶或隱晶存在的緻密塊狀。高嶺石是長石和雲母等鋁矽酸鹽的低溫熱液蝕變和次生風化的產物,常見於巖漿巖和變質巖的風化殼中,具極完全解理,乾燥時具吸水性,但不膨脹。

3.3 含有害雜質類:

包括有機物、頁巖、石膏、氧化鐵、煤、輕物質顆粒、軟弱顆粒、雲母、硫化物及硫酸鹽、氯離子等,這類雜質對混凝土強度和耐久性極其不利。如有機物大多是植物腐爛的產物,能使混凝土早期強度大幅度降低;頁巖抗風化能力弱,最經不起凍融循環破壞;骨料中的石膏有潛在硫酸鹽侵蝕及TSA侵蝕;氧化鐵雜質若露在混凝土表面會留下難看的色斑;煤質顆粒的吸附性大沒有強度,溶蝕後會留下孔洞;輕物質顆粒包括植物根莖、植物纖維等,若存在混凝土表面會留下孔洞色斑;軟弱顆粒會導致混凝土破碎、強度下降、耐久性下降、耐磨性下降,還可能在攪拌中破碎,增加用水量。

3.4 含活性物質類:

鋼渣骨料中的游離氧化鈣、游離氧化鎂;廢棄石灰場的廢渣中的過燒石灰顆粒;黃鐵礦和磁黃鐵礦(硫化亞鐵)、鹼活性骨料等,這些活性成分會在混凝土硬化後發生化學反應,反應生成物體積膨脹對混凝土造成破壞。

3.5 含泥量超標類:

母巖生成帶覆蓋土過厚、夾層土豐富,巖石不成整塊,分散在土壤中,採礦就像土中選石,這樣的巖層最適合做水穩層,即使採用溼法(水洗)生產,機制砂含泥量、泥塊含量一樣超標。泥及泥塊能降低混凝土和易性、對混凝土的抗壓、抗裂、抗折、抗滲、抗凍、彈性模量、收縮等都有影響,混凝土強度越高影響越大,泥塊溶蝕後會在硬化混凝土表面留下鱗狀孔洞影響耐久性,攪拌過程中泥塊破碎增加用水量。

3.6 不規則粒型類:

破碎工藝和設備選型不合理,一般小型礦山簡單採用粗破和細破兩級破碎工藝,沒有設計整形工序,如鄂破+圓錐破,這個二級破碎工藝組合對多數巖石種類生產的砂石產品不規則顆粒多。精品機制砂生產一般至少採用粗破+細破+超細破(整形)三級破碎工藝,加多級篩分工藝。破碎工藝和設備的組合形式應根據巖石的特性、解理、強度、硬度等來選配。

3.7 級配斷檔類:

砂中的顆粒粒徑分布不均勻不連續,呈「兩頭多中間少」狀態,如石屑、某些篩分不徹底的天然砂、不經過破碎篩分加工的山砂、溼法生產水洗過程中將0.315mm以下顆粒衝洗掉了,只留下0.315以上部分的機制砂等,這種級配斷檔型砂配製的混凝土和易性不好,容易離析,且通常砂率會很高,必須加入部分特細砂或調整摻合料粉料用量以彌補砂中的細顆粒斷檔空隙。

3.8 母巖放射性超標類。

4 低品質天然砂

自2019年下半年起,湖南省逐步放開河道天然砂石開採,年採挖指標約8000萬噸,當前開放的五大採區採挖的基本上都是沙洲砂和深埋砂。沙洲砂和深埋砂的缺點是含泥量高、泥塊含量高、雜質多、級配差、砂石比例失調等,某些採區砂含量低到不足20%,絕大多數是卵石,其中6-9(cm)坨佔30-40%,必須經過再加工才能作骨料。

當前天然砂開採存在的問題:市場競爭趨烈、價格及稅票不統一、中轉過駁設點過少且不合理、船艙核載計量標準不統一、吸挖篩分衝洗工藝與沙洲砂和深埋砂的砂卵石層構造特點不相適應、資源費沒有明確定價、地方保護過閘不通暢、沒有質量過程控制和出廠檢驗手段、超深吸挖(土層30米+採砂層30米)沒有對河堤河床的恢復提出保護措施。

5 部分機制砂現場取樣試驗

5.1 機制砂與風化砂配製混凝土的需水量和強度差別

見表3。

表3 機制砂和風化砂配製混凝土需水量和強度變化

5.2 不同品種機制砂和碎石對外加劑摻量的影響

選取不同產地不同品種、不同風化程度的機制砂和碎石,進行混凝土試配,測定坍落度、擴展度及損失,觀察拌合物工作性能的變化,發現含泥量高、含粘土成分的機制砂和碎石比合格機制砂和碎石的外加劑摻量高出2-4倍,且砂的影響比石的影響大。見表4。

表4 不同機制砂、碎石配製混凝土對外加劑摻量的影響

5.3 不合格母巖制砂,砂的缺點及對混凝土的影響

某礦山母巖為半風化斑晶狀花崗巖,存在以下缺點:

(1)花崗巖母巖晶粒粗大、晶粒間結合力弱、母巖整體強度低;

(2)半風化長石含量高,長石本身強度較低易風化;

(3)黑、白雲母含量高,其中的偉晶礦脈中的雲母含量超過6%;

(4)整條礦脈至少有三分之一呈半風化狀態,粘土礦物多;

(5)製成的機制砂壓碎值高、吸水率高、對外加劑吸附性大、配製的混凝土拌合物泌水、不掛漿、即使加大外加劑摻量,對坍落度也提升不大而且損失快。配製的混凝土強度損失大,與合格機制砂按1:1搭配使用,配製的混凝土強度比基準低30%左右。

6 不良母巖實物照片

(母巖照片經地質學專家譚建農教授級高工審核,特別感謝!)

高嶺土夾層
全風化狀
含碳泥質巖石制砂,手搓即碎
精品骨料
薄層瘤狀泥質灰巖
石灰巖溶蝕裂縫中充填的泥質物
石粉含量高的機制砂
砼表面活性骨料爆裂(黃鐵礦氧化反應)

7 由劣質骨料質量差引起的混凝土質量事故

7.1 黃鐵礦碎石引起的混凝土表面鼓包爆裂脫落事故

2018年10月~2019年2月,由於砂石供應緊張,某攪拌站在不知情的情況下,採購了小批量的含黃鐵礦碎石,每天進貨量100噸左右,與其他碎石按1:3搭配使用,在2019年夏天發現那段時間澆築的混凝土牆柱梁板混凝土表面出現鼓包爆裂脫落現象,爆點直徑2-8cm,深度1-3cm,爆點中心有棕褐色粉末。經檢測實體強度滿足設計要求,經巖礦分析發現粗骨料細砂巖中含有黃鐵礦(含量2-3%),見表5,化學分析(XRF)發現爆點骨料中的全氧化鐵(三氧化二鐵+氧化亞鐵)含量高達19%,個別點硫含量達6-8%,這就是黃鐵礦中的硫化亞鐵氧化反應的產物。

表5 巖礦鑑定原始記錄

7.2 風化砂引起的混凝土強度嚴重偏低事故

某項目2017年11月~2018年5月澆築混凝土,4月底在例行抽查中發現混凝土強度偏低,至5月2日停工時,主體結構已施工至地上2層(局部地上3層)。

2018年11月某大學檢測報告結果如表1、表2:

表6 負2層C40框架柱回彈統計結果

表 7 負 1 層 C40 框架柱回彈統計結果

總結:表1表2中,負2層、負1層共800根框架柱,抽查379根,回彈強度滿足C40要求的7根,合格率1.8%,達到C35以上的21根,佔5.5%,達到C30以上的50根,佔13.2%,C30以下的佔79.5%。

2019年1月某科研院複查檢測報告結果如表8、表9、表10:

表8 負2層、負1層、1層C40框架柱、底板混凝土芯樣強度

表8中,負2、負1和1層C40框架柱、底板混凝土抽取36組芯樣,強度滿足C40的0組,達到C35以上的0組,達到C30的1組,C30以下的佔91.7%。

表9 負2層、負1層、1層C35框架柱、框架梁混凝土芯樣強度

表9 中,負2層、負1層、1層C35 框架柱、框架梁混凝土抽取19組芯樣,強度滿足C35 的1組,達到C30的0 組,C30以下的佔 94.7%。

表10 負 2 層、負 1 層、1 層 C30 框架梁混凝土芯樣強度

表10 中,負2 層、負1 層、1層 C30 框架梁混凝土抽取 3 組芯樣,強度全部低於 C15。

從兩次檢測看,結果非常不理想。經查詢攪拌站試驗室資料、生產記錄和原材料進貨記錄,對破碎芯樣中的骨料和漿體進行檢測分析,同時查詢了周邊其他兄弟攪拌站同期同廠家同型號原材料記錄,及了解到的施工單位現場操作情況,分析如下:

A、原材料質量問題:

1、山砂質量:風化成分多水洗不充分、雲母含量高、堅固性差、含泥量大、級配差、粒型差。

2、礦粉質量:有摻假礦粉在使用,燒失量大、活性低。

3、外加劑質量:減水率低,骨料吸水性大,攪拌樓為了達到大坍落度,手動補水。

4、粗骨料質量:從芯樣看,粗骨料中有卵石和碎石,有黑色、黃色和褐色,黑色為灰巖、黃色為泥、褐色為風化白雲石。

B、施工操作原因:

1、有現場加水現象,導致水膠比增大,入模拌合物接近離析臨界點,強度低、碳化深度大(達6mm);

2、有待卸時間過長現象,混凝土接近初凝,導致強度低、結構疏鬆;

3、超高卸料,5m左右高度,沒有分層澆築,一次性下料沒設溜槽或導管,下料高度大於2m,箍筋又密,拌合物落下碰到箍筋,相當於過了一道篩,導致漿骨分離、勻質性差,強度低;

4、有過振現象,振動棒放在混凝土拌合物中,相當一段時間無人看管,導致離析,勻質性差;

5、無有效養護措施,導致水化反應過程發展差,強度低。

C、實體混凝土內部結構問題:

1、混凝土實體勻質性差,有些芯樣看不到粗骨料,有雜物及離析現象,氣孔多,結構酥鬆;

2、從芯樣破碎面可以看到很多雲母,閃閃發亮,大的雲母面積約有4mm,均勻分布在混凝土中的雲母沒有強度,一旦受力雲母表面就會產生應力集中,首先破壞;

3、從破碎芯樣看,漿體與骨料表面的粘接力不足,強度高的粗骨料破壞面沿骨料表面與漿體分離,破壞面中留有很多光滑的粗骨料剝離的孔洞;

4、混凝土中膠砂體的強度偏低,這是混凝土強度低的最主要原因,主要由山砂質量差引發,加上水膠比偏大、勻質性差、施工操作不規範、養護不規範等因素累積,導致整體強度大面積偏低。

8 結束語

造成劣質機制砂的關鍵原因是母巖質量差,其次是加工工藝、加工設備不合理、以及監管制度和檢驗控制手段缺失等。近三年以來,因砂石質量原因造成的混凝土質量事故呈上升趨勢。因此,無論職能部門、還是投資礦山砂石加工生產者、以及砂石用戶等都應高度重視母巖質量,在設立礦權、投資礦山建設、採購砂石材料之前,須對母巖質量進行全面的分析檢驗,並須進行混凝土試配試驗,以確保砂石產品質量滿足混凝土工作性能、力學性能、耐久性能要求,牢記百年大計始於基礎。

【作者簡介】

宋笑,教授級高級工程師,從事混凝土及骨料行業技術工作近30年。

來源:中國知網

相關焦點

  • 眾瓴重工:那劣質機制砂有哪些危害呢?如何判斷是否是劣質機制砂
    於是砂石行業開始有人魚目混珠,生產劣質機制砂。那劣質機制砂都有哪些危害呢?如何判斷是否是劣質機制砂劣質機制砂大致分為4類1、含泥量超標機制砂,這類礦物即使用溼法制砂,含泥量依舊會超標,而含泥量超標會導致混凝土和易性大大降低,嚴重的影響了混凝土凝固後的強度。
  • 什麼樣的機制砂屬於劣質機制砂?
    部分工程為了加快工期進度,鋌而走險,使用劣質砂石、來源不明砂石等現象時有發生,這些問題嚴重影響了工程安全問題。那麼,什麼樣的機制砂屬於劣質機制砂呢?怎麼判斷?以下給大家介紹劣質機制砂的幾種類別,以及哪些巖石適合和不適合生產機制砂。嚴重風化類巖石在太陽輻射、大氣、水和生物作用下出現破碎、酥鬆及礦物成分次生變化的現象,稱為「風化」,一般有物理風化、化學風化、生物風化三類。
  • 機制砂能夠代替天然砂使用嗎?加工機制砂用什麼設備好?
    隨著建築行業的快速發展,市場砂石需求劇增,面對如此巨大的市場需求,天然砂已經無法滿足,機制砂成為砂石的「黑馬」,但是機制砂能不能代替天然砂使用?加工機制砂用什麼設備好?機制砂能不能代替天然砂使用從目前的應用情況來看,在主流的各種標號混凝土裡,機制砂已經可以完全替代天然砂了。河沙是天然石塊在河水的衝擊摩擦下形成的細小沙粒,是一種常用的建築材料,主要用於混凝土的製備。
  • 機制砂級配和空隙率關係研究
    隨著可採天然砂資源逐漸枯竭,研究可完全替代天然砂的機制砂已是迫在眉睫。砂作為混凝土的主要原材料,也是最為重要的組成部分[1]。研究顯示,低空隙率的機制砂,可以很好控制混凝土膠凝材料的用量,從而降低混凝土成本[2][3][4]。自70年代貴州省對機制砂生產提出地方標準後,各地陸續均提出地方標準。
  • 機制砂的壓碎指標對混凝土抗壓強度的影響
    機制砂是由機械破碎、篩分製成的,粒徑小於4.75mm的巖石顆粒,但不包括軟質巖、風化巖石的顆粒。機制砂的堅固性採用壓碎指標法進行試驗,是為機制砂的壓碎指標。《普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法標準》JGJ52-2006規定:機制砂的總壓碎指標值應小於30%。那麼,機制砂的壓碎指標對混凝土的抗壓強度有著怎樣的影響呢?我們試驗如下:1.試驗原材料水泥:海鑫P·S32.5礦渣矽酸鹽水泥。礦粉:彤陽S105級礦渣粉。
  • 劣質服裝面料哪些物質危害健康
    劣質服裝面料哪些物質危害健康 2019-05-05 14:55:47 來源:全球紡織網 劣質服裝面料哪些物質危害健康?
  • 「沙」與「砂」到底有啥區別?機制砂好在哪?
    那麼與各種河沙、海沙、山沙等天然砂石料相比,機制砂的優勢體現在哪兒?機制砂是通過適用的破碎機等專業制砂設備,粉碎後得到的砂石材料,與天然河沙相比,具有稜角尖銳分明、針片狀多的特點。從外觀上分辨機制砂和河沙:河沙是從河道裡直接挖取的,所以會摻有小卵石和細沙,這些小卵石受到河水的長期衝刷,稜角比較圓潤。砂石料設備生產出的機制砂稜角就比較尖銳分明。
  • 劣質床墊的危害有哪些?
    今天,小編將向您介紹劣質床墊對人體的危害!1.甲醛含量過高對人體健康有害想要獲得更多的利潤,就需要降低床墊的生產成本。為了賺錢,許多黑心企業使用劣質材料(例如甲醛含量過高的布料,海綿和粘溶膠等)來填充床墊,這將對人體皮膚,黏膜和呼吸道造成損害,巨大的刺激還會嚴重影響人類健康。
  • 河砂、機制砂、水洗砂、再生骨料、尾礦制砂等都能用於混凝土?有何...
    目前常見的砂有: (1)機制砂; (2)河砂(一般用於重點工程指定用砂,由於價高量少普通混凝土一般不用);(3)石屑粉(生產碎石副產品,顆粒分布呈兩頭多中間少,斷檔級配,片狀顆粒多粉多); (4)江砂(特細砂,細度模數1.6
  • 劣質閥件對冷庫有致命危害!
    對冷庫系統而言一旦某個部件出現故障將會影響整個系統的製冷效果嚴重時甚至會導致整個系統的癱瘓.圖便宜,採用劣質閥件帶來的後果防不勝防.  劣質閥件會帶來哪些影響?  「劣質閥件最大的影響就是製冷劑洩露,導致製冷系統損壞,特別是壓縮機損壞。
  • 機制砂參數對混凝土性能的影響
    其中細骨料在以往主要採用天然河砂,但是隨著河砂資源的短缺,我國許多地區針對天然砂開採與保護都進行嚴格限制。為了滿足基礎建設項目建設需求,必須要充分、合理地利用機制砂這種類型的細骨料。2 機制砂參數對其所配製混凝土性能的影響分析2.1 機制砂的石粉含量對所配置混凝土性能的影響(1) 工作性能的影響。混凝土工作性能主要體現在保水性、黏聚性與流動性三個方面,其是考察混凝土施工質量方面的一個重要指標,會對混凝土的硬化性能產生極大影響。
  • 機制砂生產這樣組CP,粒型好、級配優,砂子不愁賣
    原標題:機制砂生產這樣組CP,粒型好、級配優,砂子不愁賣2019年11月,工信部等十部門聯合發文,其中強調,機制砂石的發展創新要以顆粒整形、級配調整、節能降耗、綜合利用等關鍵技術和工藝為重點。
  • 機制砂洗砂、選礦過程中,4種常見的沉澱池汙水處理方法
    在制砂生產線中,無論是洗砂還是選礦,廢水處理是非常重要的環節,特別是現在環保日益嚴格的情況下。沉澱池能去除廢水中的懸浮物,淨化制砂汙水。根據沉澱池的形狀和水流特點,可分為平流式、豎流式、幅流式和斜板管式四種。
  • 2020機制砂價格多少錢一噸?生產機制砂需要配置哪些設備?
    機制砂是由礦石破碎、制砂加工而來的砂石骨料,如今河砂限採,砂石價格保持高價,機制砂的投資也愈加火熱。在築路建設和建築建設的大力發展下,機制砂價格成為用戶關心的問題,那麼機制砂價格多少錢一噸呢?投資一條機制砂生產線需要配置哪些設備?
  • 鄱陽湖200年沉砂10年被挖盡 砂霸與政府分食暴利
    暴利驅使下,採砂、運砂形成完整產業鏈條。更為甚者,一些地方砂霸、黑社會乃至政府部門也參與到這個利益鏈條之中。在採砂集中的洞庭湖區及巴河等支流區域,採砂業成為一些地方財政收入的主要來源,受到地方保護。  在洞庭湖區,近年來轄區競相拍賣各自管轄範圍內的砂石資源開採權,拍賣價格分別在1億元至數億元不等,合同期一般都是兩三年。
  • 火成巖機制砂C35混凝土的配製及性能研究
    肯亞大部分地區常年乾旱,河流較少且水流量不大,河砂匱乏,且存在含泥量和泥塊含量過大、輕物質含量和有機物含量過多等質量問題,內馬鐵路工程沿線缺少河砂,所以採用機制砂成為必然。機制砂與河砂有較大差異,應用過程中存在較多問題,特別是國內外機制砂應用大多數都集中在石灰巖上,火成巖機制砂應用經驗較少。
  • 一套機制砂設備多少錢?
    近來,不少人看到砂石行業的暴利,甚至一些外行人也開始紛紛加入投資機制砂廠,對於不懂行的人來說,投資預算是關注的重點,那麼一整套機制砂設備要多少錢呢?一整套機制砂加工生產線包括:破碎系統、制砂系統、洗砂系統、篩分系統、儲存及運輸系統、除塵系統等。每個系統都要用哪些設備呢?
  • 【砼學實戰錄】2.0細砂搭配3.0機制砂7天強度比2.6中砂搭配3.0機制砂低5MPa?
    各位大佬,請教下啊,2.0細砂搭配3.0機制砂7天強度比2.6中砂搭配3.0機制砂低5MPa是什麼原因啊?立錦:就中砂換細砂。後面我摻細砂砂率降了2個也是低啊。123456:用細沙就需要更多的水泥和水。在降包裹又不好。
  • 上海世邦:國家《建設用砂》對機制砂的一般標準 - 快訊 - 中國財經...
    為了保護天然砂石不被過度開採,推廣應用高品質機制砂成為解決建築骨料的重要措施。  在機制砂快速發展的背景下,國家修訂了GB/T 14684-2011 《建築用砂》的標準,名稱更改為《建設用砂》,從2012年2月1日開始實施。此次修訂的建築用砂標準,也是在為近些年所興起的人工砂制定一個依據。
  • 機制砂用什麼石料好?3分鐘入門了解制砂生產線
    現在的好多行業所使用的砂子大多數都是通過人工制砂生產線將各種石料破碎制砂,得到不同粒度規格的砂子,粒形優異,質地均勻,也就是所謂的機制砂。目前市場上的砂子每噸價格在80-120元,而一噸石頭原料的成本是30-50元左右,除去人工成本、水電成本、場地費用等,每噸砂子的利潤在50元左右,市場使用量增大,機制砂在市場的需求量還是很大的,現在的砂石市場很紅火.機制砂替代了天然河沙,而且方便便利投資也小,選擇石頭打砂項目作為投資,前景十分廣闊。