[发明专利]一种水泥混凝土和砂浆用机制砂球形度检测方法

说明书

本发明公开一种水泥混凝土和砂浆用机制砂球形度检测方法，属于建筑材料技术领域。本发明方法包括烘干砂样、筛选砂样，再通过漏斗排空装置记录不同粒级机制砂在装置中的排空时间，然后根据公式计算球形度，大大简化和加快了检测筛选流程，减少昂贵分析仪器的使用以及省略了复杂的电子图像处理过程，检测效率大大提升，且装置简单成本低，所筛选的优质机制砂作为骨料制备混凝土，与天然砂具备类似的性能，可替代天然砂应用于混凝土中，减少天然河砂或江砂的使用，大大降低对天然砂资源的过渡开采和利用，经济效益和社会效益显著。

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种水泥混凝土和砂浆用机制砂球形度检测方法。

背景技术

近年来，随着我国经济的快速发展，城乡基本建设规模的日益扩大，很多地区天然砂资源紧缺，河砂、江砂资源面临枯竭的困境，中国建筑主管部门以及上下游行业协会，大力宣传机制砂石骨料的重要性，积极推广机制砂石应用。粗细骨料砂石的总体积约占混凝土总体积的70％-80％，每年耗用砂石骨料约50亿m³，按照质量计算就是130亿吨/年，其中砂大约是60亿吨左右，碎石70亿吨左右。全国砂石行业骨料年产值大约在5000亿-6000亿之间。目前，机制砂在全国大部分地区已经得到广泛的应用。

机制砂是经除土处理，由机械破碎、筛分制成的，粒径小于4.75mm的岩石颗粒，但不包括软质岩、风化岩石的颗粒。比较常见的用来做机制砂的石料有：河卵石、花岗岩、玄武岩以及石灰岩等。机制砂很多时候表现为颗粒外形粗糙，为多棱，部分颗粒尖锐多棱角，细度模数偏高，在混凝土中很常见出现混凝土的离析、泌水，混凝土粘聚性差，可泵型差，对混凝土坍损影响较大、经常会造成混凝土的泵堵管，混凝土强度离散性大，严重影响混凝土质量，甚至发生工程质量事故。机制砂的粒形特点使其有利于与水泥的粘结，但是对混凝土的和易性不利，采用球形度较好的机制砂，达到相同坍落度所需要的水泥浆体量较少，可以降低混凝土成本。机制砂的颗粒形状对其紧密堆积存在重要影响，实际在混凝土工程应用中人们更加期望其获得类似圆型的颗粒，这样它们不仅有利于紧密堆积，更有利于混凝土工作性能的发挥，特别是对混凝土的初始流动能力和经时坍落度损失速率的影响方面，类似球形颗粒的粗细骨料更可以发挥浆体和骨料的联动滚动效应。针对预拌混凝土搅拌站生产的泵送大坍落度混凝土来说，机制砂混凝土的良好工作性(和易性)非常重要。

关于机制砂颗粒球形度的评价方法，目前比较常用的方法主要分为定性评价和定量测量。对于定性评价，主要是基于机制砂的棱角性提出的，分为空隙率法和流动时间法。空隙率法是美国在战略性公路研究计划(SHRP)研究过程中特别强调测定砂的棱角性指标(FAA)的，该方法是将干燥细集料试样通过一个标准漏斗，漏入一个经标定的圆筒，由细集料的空隙率作为棱角性指标。空隙率越大，意味着有较大的内摩擦角，球状颗粒少，细集料的表面构造粗糙，所以是描述细集料性能的重要指标；而流动时间法是在行业标准JTGE42-2005《公路工程集料试验规程》中T0345-2005细集料棱角性试验中提出的，该方法是测定一定体积的细集料(机制砂、石屑、天然砂)全部通过标准漏斗所需要的流动时间，称为细集料的棱角性，以秒(s)表示。细集料棱角性，适用于评定细集料颗粒的表面构造和粗糙度，以流动时间的平均值作为机制砂的棱角性试验结果。对于定量测量，专利CN201510411474.X有数字图形处理(DPI)技术；专利CN103063558 A公开了一种机制砂颗粒形状评价方法，采用数字图像处理技术来评价机制砂颗粒的形貌。

对于机制砂颗粒形貌的测量，上述提及的方法无论是定性评价还是定量测量，均存在一定的优缺点。空隙率法简单易操作，但是准确性较差；流动时间法易理解，但没有系统定量计算，即对比衡量度；数字图形处理技术(DPI)方便，但是仪器设备太贵，准确度不能保证，因此操作起来不方便、不准确。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的缺陷，提供一种简单快速的机制砂颗粒球形度的定量检测方法。

为实现上述技术目的，本发明所采用的技术方案为：

一种水泥混凝土和砂浆用机制砂球形度检测方法，包括以下步骤：