將顆粒級(jí)配與細(xì)度模數(shù)綜合考慮,計(jì)算分屬于不同級(jí)配區(qū)且累計(jì)篩余符合砂級(jí)配區(qū)規(guī)定的機(jī)制砂的細(xì)度模數(shù),為了描述方便,后述部分以細(xì)度模數(shù)代替不同的級(jí)配分布。
首先將機(jī)制砂篩分成單粒級(jí),將所需單粒級(jí)混合均勻,調(diào)整機(jī)制砂顆粒級(jí)配分別制備細(xì)度模數(shù)1.8、2.0、2.3、2.6、2.8的機(jī)制砂,級(jí)配區(qū)分屬于Ⅲ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅱ、Ⅱ區(qū),測試用其配制的M5.0、M10、M15砂漿性能,并與同配比天然中砂砂漿性能對(duì)比。配合比摻入粉煤灰摻合料,等量取代,摻量為15%。試驗(yàn)過程中配合比不變,砂的細(xì)度模數(shù)逐級(jí)變化。
機(jī)制砂細(xì)度模數(shù)增大的同時(shí),其級(jí)配仍是滿足規(guī)范要求,顆粒間彼此填充較為密實(shí),與最大粒徑增大從而劣化機(jī)制砂級(jí)配的情況剛好相反。在配比不變的情況下,隨著細(xì)度模數(shù)的增大,砂子比表面積減少,同時(shí)空隙率也較低,保持一定稠度的需水量大幅度降低,而試驗(yàn)用水量不變,這必將導(dǎo)致稠度顯著增加,天然中砂的砂漿甚至出現(xiàn)了泌水現(xiàn)象,M5、M10、M15試件的稠度分別達(dá)到了105mm,108mm,115mm。同時(shí),過多的水會(huì)導(dǎo)致砂漿密度和保水性的降低。多余的水分在蒸發(fā)后會(huì)留下孔道,膠空比變小,砂漿變得不密實(shí)從而導(dǎo)致強(qiáng)度的降低,天然中砂試件的強(qiáng)度在各等級(jí)試驗(yàn)中均為最低。
對(duì)比砂漿的28d強(qiáng)度可以發(fā)現(xiàn),相對(duì)于最大顆粒粒徑,機(jī)制砂級(jí)配對(duì)強(qiáng)度的影響更大。強(qiáng)度雖然不變,但在粒徑較小的情況下稠度較低,基本維持在60—70mm的水平,當(dāng)保持相同流動(dòng)性時(shí),用水量增加引起強(qiáng)度降低,同時(shí)機(jī)制砂級(jí)配不連續(xù),也不利于砂漿整體強(qiáng)度。而級(jí)配對(duì)砂漿稠度的影響較大,砂漿稠度多數(shù)在100mm及以上,這是由細(xì)集料級(jí)配較好,空隙率較小,大量水泥凈漿富余所導(dǎo)致,維持相同流動(dòng)性時(shí)勢必要大幅度降低用水量從而引起強(qiáng)度的上升。雖然兩者最終結(jié)果都是導(dǎo)致機(jī)制砂變粗,在相同質(zhì)量時(shí),最大粒徑變大易導(dǎo)致級(jí)配不連續(xù),空隙率升高,集料之間的嚙合作用減弱;而細(xì)度模數(shù)變大,級(jí)配仍然連續(xù),機(jī)制砂作為一個(gè)整體協(xié)調(diào)增長,顆粒之間彼此填充密實(shí),骨架間隙變小,在配合比不變的情況下水泥漿大量富余,在實(shí)際施工中可以減少用水量從而使強(qiáng)度明顯增加。
隨著細(xì)度模數(shù)的增加,砂漿的干縮值逐漸降低然后增加,以細(xì)度模數(shù)2.6為拐點(diǎn)。在細(xì)度模數(shù)2.6時(shí),機(jī)制砂砂漿的干縮值達(dá)到最低值,但仍高于天然中砂試件的收縮。同樣在齡期21d以前干縮值增加較快,隨后趨于平緩,總體來講,干縮值是隨齡期增加而增加的。