砂的亚甲蓝与含泥量关系及对混凝土减水剂掺量影响

主要砂石系统母岩为石灰岩料场的有：新岩、华界、马场坪、新街4个料场；母岩为白云岩料场的有：771、祥源、马道边、炉碧、吴家院5个料场。试验主要进行了其中6个砂石料场所生产砂的亚甲蓝与含泥量的关系试验，建立亚甲蓝与含泥量关系式，从中计算出砂的含泥量，根据不同含泥量所用减水剂掺量不同计算出每方混凝土减水剂用量成本。另外对马道边料场的中石返打砂（中石返打砂，相对含泥量较低）与普通机制砂（普通毛料生产）进行减水剂掺量对比试验；用同一混凝土配合比对新岩料场不同亚甲蓝的砂，进行减水剂掺量和抗压强度结果比对试验。

2亚甲蓝与含泥量关系试验

试验砂样经过0.075mm筛水洗至清水后进行烘干，考虑到砂中无0.075mm的石粉，为接近现场所用砂的级配，再进行人工捣碎进行制样，泥土样为各个砂石料系统毛料里面捡的泥土块烘干，经过0.075mm筛制而成。各个料场砂的亚甲蓝与含泥量关系见表1。

把表1结果建立关系曲线图，除祥源料场砂无线性关系以外（分析原因，毛料里无泥团，均为砂性土，对亚甲蓝吸附很少），其余5个料场从亚甲蓝与含泥量关系曲线图（见图1）可以看出，随着含泥量的增加，亚甲蓝的MBV值也随之提高，并且与相关系数检验的临界值Ra0.01=0.917（判定性线关系高度显著的临界值，通过查表得到）相比较，R2＞Ra0.01，说明了含泥量与亚甲蓝MBV值的线性关系为高度显著。把砂的亚甲蓝试验得到的MBV值代入上述关系式中计算含泥量，具有较高的准确度。根据线性关系公式计算，得到5个料场亚甲蓝1.4时对应的含泥量，见表2。

由于机打砂里面的石粉与泥粉无法区分，亚甲蓝MBV值＜1.4或≥1.4作为控制石粉含量指标，而亚甲蓝值为1.4时，通过关系式计算分别为：吴家院料场含泥量为13.9%；马道边料场含泥量为3.6%；771料场含泥量为1.6%；新岩料场含泥量为1%；华界料场纯净砂亚甲蓝值已为1.5。

各个料场相同亚甲蓝值计算得到的含泥量相差甚远，相同含泥量所对应的亚甲蓝值也就大不相同；如果按天然砂质量标准，Ⅲ级砂含泥量≤3%进行控制，相对应的亚甲蓝值吴家院为≤0.5、马道边为≤1.2、771为≤1.3、新岩为≤2.5华界为≤2.6。分析原因是母岩不同所生产的砂亚甲蓝值也不同，所以规范用亚甲蓝MBV值≥1.4或＜1.4作为控制石粉含量指标有不合理性和过于笼统问题。

3亚甲蓝与混凝土减水剂掺量、强度关系试验

1）马道边中石返打砂与普通机制砂混凝土减水剂掺量关系试验。马道边中石返打砂亚甲蓝MBV值0.8，普通机制砂亚甲蓝MBV值3.8，选用了3个水胶比进行减水剂掺量比对试验，试验结果见表3。

试验结果分析：①通过马道边砂的亚甲蓝值与含泥量关系式计算，中石返打砂亚甲蓝MBV值0.8时，计算出的含泥量为1.9%；普通机制砂亚甲蓝值3.8所计算出的含泥量高达10.3%；②从表3试验结果看出，3个水胶比引起的减水剂掺量普通机制砂均高于中石返打砂，高出0.8%～1%左右。

2）新岩料场不同亚甲蓝的砂与减水剂掺量关系和抗压强度结果比对试验。

试验用同一个C50的配合比，试验结果见表4。

从表4中看出，减水剂的掺量随着亚甲蓝值的增高而增高、混凝土的粘度也随之增高,而强度则随着亚甲蓝值的增高而有所降低。

4结语

1）由于机打砂里面的石粉与泥粉无法区分，规范用亚甲蓝MBV值≥1.4或＜1.4作为控制石粉含量指标。而通过以上6个料场试验得出：吴家院料场亚甲蓝值为1.4，通过关系式计算含泥量为13.9%；马道边料场亚甲蓝值为1.4，通过关系式计算含泥量为3.6%；771料场亚甲蓝值为1.4，通过关系式计算含泥量为1.6%；新岩料场亚甲蓝值为1.4，通过关系式计算含泥量为1%；而华界料场纯净砂亚甲蓝值已到1.5；而祥源料场含泥量4%～12%，亚甲蓝值也才0.25。6个料场相同亚甲蓝值计算得到的含泥量相差甚远，相同含泥量所对应的亚甲蓝值也大不相同，如果按JTG/TF30-2014《天然砂质量标准》，Ⅲ级砂含泥量≤3%进行控制，相对应的亚甲蓝值吴家院为＜0.5、马道边为＜1.2、771为＜1.8、新岩为＜2.5、华界为＜3.3。分析原因是母岩不同所生产的砂亚甲蓝值也不同，所以规范用亚甲蓝MB值≥1.4或＜1.4作为控制石粉含量指标有不合理性和过于笼统问题。

2）不同亚甲蓝的砂与减水剂掺量关系和抗压强度结果比对试验：从表3、表4中看出，减水剂掺量随着亚甲蓝值增高而增高，也就是说亚甲蓝值越高对减水剂的吸附越强（施工中祥源料场砂所生产的混凝土，减水剂掺量相对其他料场为最低掺量，也同时论证了这个观点），更有趣的是表4中新岩料场砂，不同亚甲蓝与减水剂掺量关系还具有高度显著的线性关系，根据表4试验所用配合比胶材用量每方497kg计算，亚甲蓝值0.5时含泥量为0，减水剂掺量每方混凝土6.46kg；亚甲蓝值1.5时含泥量为1.2%减水剂掺量每方8.45kg；亚甲蓝值3.0时含泥量为4%减水剂掺量每方10.45kg。根据每个料场砂的亚甲蓝值，查出对应的含泥量，可以快速为施工配合比减水剂掺量调整提供依据。当然是否每个料场砂的含泥量与减水剂掺量都具有线性关系，还必须分别对每个料场的砂进行试验建立关系式。

不同亚甲蓝的砂所拌制的混凝土强度，从表4试验结果看出，亚甲蓝高混凝土强度有所降低，但降低幅度不大，主要原因含泥增高所需用水量未增加，而是用增加减水剂来调整坍落度，所以保证了水胶比不变，强度变化也就不大了。但混凝土的粘稠度变化大，所以混凝土增加了一项倒坍流出时间检测，倒坍流出时间用来评定高标号混凝土的粘度，在10s以内，混凝土较好施工，＞15s混凝土施工较困难。通常砂的含泥量越高用水量也越高，试验在用水量不变的情况下用减水剂掺量来进行控制混凝土的和易性，所以在表4中反应出砂的亚甲蓝值即含泥量越高混凝土倒坍流出时间越长、混凝土越粘稠，特别是亚甲蓝值在5.2和6时，倒坍时间已到35～40s，混凝土发黏，这样的粘稠度混凝土现场根本就无法施工。含泥量是砂石质量的一个主要指标，过大的含泥量会导致混凝土减水剂用量的增加或用水量的增加和强度的降低，同时增加混凝土成本；并且会增加混凝土裂缝的风险，所以在生产过程中必须严格控制，是不可忽略的重要因素。