砂的含泥量对混凝土性能的影响有哪些，你一定要了解

混凝土是目前应用最广泛的建筑材料，其性能的好坏对建筑物的安全性、耐久性有很大影响。混凝土主要由胶凝材料、水、骨料和外加剂等拌合而成，混凝土材料的质量对工程结构的可靠性会造成直接的影响，因此，对组成混凝土的原材料质量控制显得极为关键。砂是组成混凝土的重要原材料，其相关质量指标对混凝土的工作性能、强度、耐久性均会产生一定的影响。含泥量是混凝土中用砂质量标准中一项重要的指标，砂中的泥含量增加，会使得混凝土需水量和水泥用量增加，导致混凝土的强度、抗渗性能以及抗冻性能降低，干缩裂缝增大。在规范《建设用砂》（GB/T14684-2022）中规定，I类砂含泥量不得大于1.0%，II类砂含泥量不得大于3.0%，III类砂含泥量不得大于5.0%。因此，对砂的含泥量进行有效控制，对于提高混凝土的性能而言具有重要现实意义。

本文在保持混凝土配合比中其它材料配比不变的情况下，仅通过改变配比中砂的含泥量，探究砂的含泥量对混凝土工作性能、抗压强度、耐久性（碳化深度）的影响。

1.1试验原材料

本试验采用P·O42.5级水泥，其28d抗压强度检测结果为50.1MPa；拌和用水采用普通饮用水；粗骨料采用粒径5～31.5mm的碎石；细骨料采用细度模数为2.8的II区中砂；外加剂采用聚羧酸高效减水剂；掺合料采用II级粉煤灰。试验所用材料均符合相关质量标准要求。   

1.2试验配合比设计

不同含泥量的砂的制备方法，首先确保原材料中的砂是不含泥的，以免对试验结果产生影响，须将砂进行人工水洗，紧接着对其进行烘干；再将黏土与烘干后的砂按一定的比例进行混合并搅拌均匀，得到试验中不同含泥量的砂。

根据《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2011）进行混凝土配合比计算，试验过程中采用相同配合比，试验使用的材料除了砂的含泥量不同，其余材料均控制一致。混凝土基准配合比如表1所示。

1.3试验方法

为探究砂的含泥量对混凝土的工作性能、抗压强度、耐久性（碳化深度）所带来的影响，对其开展各项试验研究。混凝土工作性能通常用新拌混凝土的坍落度来表示，根据现行标准《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》（GBT50080-2016）中所规定的坍落度试验方法来进行。混凝土的抗压强度试验参照现行标准《混凝土物理力学性能试验方法标准》（GB/T50081-2019）中的力学性能试验方法进行。混凝土的耐久性采用其碳化深度来表示，根据现行标准《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》（GB/T50082-2009）中所规定的碳化试验来进行。 

2.1工作性能试验结果及分析

在混凝土拌制及施工过程中，衡量工作性能的一项重要指标就是混凝土的和易性，主要包括流动性、粘聚性和保水性三个方面，在日常工程检测中常用坍落度及用维勃仪测定的维勃时间来表示。砂作为混凝土重要的组成材料，其质量指标直接影响混凝土的相关性能。根据表1中的配合比，通过在砂中加入不同质量泥土进混凝土拌和试验，检测不同含泥量混凝土的初始坍落度及1h坍落度，试验结果见表2所示。砂含泥量与坍落度的之间的影响趋势如图1所示。

根据上述试验结果可知，随着砂中含泥量的增加，新拌混凝土的初始坍落度及1h坍落度均呈减小趋势。在砂含泥量为3%时，其1h经时坍落度仅为105mm，经时坍落度损失达到了65mm，其工作性能极差。由于砂中的泥分粒径比砂小，比表面积大，对水及外加剂的吸附性更强，随着含泥量的增大，其吸附的水量也相应增大，进而导致混凝土的流动度降低，坍落度也相应减小。因此，在实际浇筑混凝土过程中，应控制砂的含泥量，以确保混凝土的工作性能，进而确保建筑施工质量。  

2.2抗压强度试验结果及分析

在建筑设计及施工过程中，混凝土强度是混凝土非常重要的性质，质量控制一直贯穿整个混凝土施工过程。根据表1中的基准配合比，试验中通过在砂中加入不同含量的泥土，对各组进行7d及28d抗压强度试验，试验结果见表3所示，砂含泥量与抗压强度之间的影响趋势如图2所示。

根据抗压强度试验结果可知，随着砂中含泥量的不断增加，混凝土对应的7d及28d抗压强度均出现了明显的降低。这是由于砂中的泥分，降低了组成材料中胶凝材料水泥的活性，导致水泥浆体无法直接包裹集料，使其与集料之间的粘结能力变弱，导致拌制出的混凝土内部出现薄弱区域，使得混凝土强度变低。同时，分散型的泥块还会直接影响水泥水化，进而使得混凝土强度的降低。此外，砂中的泥分也会对混凝土产生腐蚀破坏作用，随着砂中泥含量的增加，混凝土内部的孔隙率增大，进一步降低混凝土的强度。  

2.3碳化试验结果及分析

混凝土的碳化是指空气中CO2等气体渗透到混凝土内部，与其中的碱性物质起化学反应的过程。混凝土碳化深度是判断混凝土耐久性的重要指标。根据表1中的基准配合比，试验中通过在砂中加入不同含量的泥土，对各组进行7d及28d碳化试验，检测各组混凝土的碳化深度，试验结果见表4所示。砂含泥量与碳化深度的之间的影响趋势如图3所示。

由混凝土碳化试验结果可知，混凝土7d及28d的碳化深度均随着砂中含泥量的增加而相应增加，这也说明随砂中含泥量增加，混凝土的抗碳化能力变差，即耐久性能变差。这是由于当砂中的含泥量较大时，其中所含的泥分会影响胶凝材料与集料的粘结，弱化了混凝土界面结构，使混凝土表面易出现塑性收缩而产生微裂缝，降低混凝土的耐久性能。此外，砂中的泥含量增加，会在混凝土硬化过程中易导致混凝土内部出现孔洞，当混凝土结构中出现连通的孔隙并与表面裂缝连通时，使得混凝土内部与外部空气、水分等直接接触产生化学反应，加速了混凝土的碳化，使得混凝土耐久性进一步降低。

保持混凝土配合比中在其它材料不变的情况下，仅通过改变混凝土配比中砂的含泥量，探究其对混凝土的工作性能、抗压强度、耐久性（碳化深度）所带来的影响，对此进行了大量性能试验研究，得到如下结论：

（1）随着砂的含泥量增加，新拌混凝土的坍落度会减小，工作性能随之变差。在砂含泥量为3%时，其1h经时坍落度仅为105mm，经时坍落度损失达到了65mm，其工作性能极差。

（2）砂的含泥量对混凝土的强度产生影响，混凝土抗压强度随砂中含泥量的增大而降低，混凝土的7d早期抗压强度以及28d抗压强度均出现了明显的降低。

（3）砂的含泥量对混凝土耐久性影响显著，随着含泥量的增加，混凝土碳化深度增加。因此，不能忽略砂的含泥量对混凝土耐久性能的影响。   

（4）将砂的含泥量控制在1%以内，可得到优异性能的混凝土。混凝土的工作性能坍落度为200mm，1h经时坍落度为190mm，经时损失仅为10mm；混凝土7d和28d抗压强度也较高；7d混凝土碳化深度为0，未出现耐久性问题，28d混凝土碳化深度仅为0.5mm，耐久性能良好。

通过本次试验可以看出砂的含泥量对混凝土工作性能，强度、耐久性均有非常重要的影响，所以在项目的整个施工阶段，需要对进场砂的含泥量进行严格有效的控制,一定要选用符合相应质量标准的细骨料砂。