[發明專利]一種水泥混凝土和砂漿用機制砂球形度檢測方法

在審

• 申請號: 202210097490.6
• 申請日: 2022-01-27
• 公開（公告）號: CN114441393A
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 張偉;張磊;李海波
• 申請（專利權）人: 臨沂大學;濟南魯冠混凝土有限責任公司;山東國材益新建筑科技有限公司
• 主分類號: G01N15/02
• 分類號: G01N15/02
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 李海霞

本發明公開一種水泥混凝土和砂漿用機制砂球形度檢測方法，屬于建筑材料技術領域。本發明方法包括烘干砂樣、篩選砂樣，再通過漏斗排空裝置記錄不同粒級機制砂在裝置中的排空時間，然后根據公式計算球形度，大大簡化和加快了檢測篩選流程，減少昂貴分析儀器的使用以及省略了復雜的電子圖像處理過程，檢測效率大大提升，且裝置簡單成本低，所篩選的優質機制砂作為骨料制備混凝土，與天然砂具備類似的性能，可替代天然砂應用于混凝土中，減少天然河砂或江砂的使用，大大降低對天然砂資源的過渡開采和利用，經濟效益和社會效益顯著。

技術領域

本發明屬于建筑材料技術領域，具體涉及一種水泥混凝土和砂漿用機制砂球形度檢測方法。

背景技術

近年來，隨著我國經濟的快速發展，城鄉基本建設規模的日益擴大，很多地區天然砂資源緊缺，河砂、江砂資源面臨枯竭的困境，中國建筑主管部門以及上下游行業協會，大力宣傳機制砂石骨料的重要性，積極推廣機制砂石應用。粗細骨料砂石的總體積約占混凝土總體積的70％-80％，每年耗用砂石骨料約50億m³，按照質量計算就是130億噸/年，其中砂大約是60億噸左右，碎石70億噸左右。全國砂石行業骨料年產值大約在5000億-6000億之間。目前，機制砂在全國大部分地區已經得到廣泛的應用。

機制砂是經除土處理，由機械破碎、篩分制成的，粒徑小于4.75mm的巖石顆粒，但不包括軟質巖、風化巖石的顆粒。比較常見的用來做機制砂的石料有：河卵石、花崗巖、玄武巖以及石灰巖等。機制砂很多時候表現為顆粒外形粗糙，為多棱，部分顆粒尖銳多棱角，細度模數偏高，在混凝土中很常見出現混凝土的離析、泌水，混凝土粘聚性差，可泵型差，對混凝土坍損影響較大、經常會造成混凝土的泵堵管，混凝土強度離散性大，嚴重影響混凝土質量，甚至發生工程質量事故。機制砂的粒形特點使其有利于與水泥的粘結，但是對混凝土的和易性不利，采用球形度較好的機制砂，達到相同坍落度所需要的水泥漿體量較少，可以降低混凝土成本。機制砂的顆粒形狀對其緊密堆積存在重要影響，實際在混凝土工程應用中人們更加期望其獲得類似圓型的顆粒，這樣它們不僅有利于緊密堆積，更有利于混凝土工作性能的發揮，特別是對混凝土的初始流動能力和經時坍落度損失速率的影響方面，類似球形顆粒的粗細骨料更可以發揮漿體和骨料的聯動滾動效應。針對預拌混凝土攪拌站生產的泵送大坍落度混凝土來說，機制砂混凝土的良好工作性(和易性)非常重要。

關于機制砂顆粒球形度的評價方法，目前比較常用的方法主要分為定性評價和定量測量。對于定性評價，主要是基于機制砂的棱角性提出的，分為空隙率法和流動時間法。空隙率法是美國在戰略性公路研究計劃(SHRP)研究過程中特別強調測定砂的棱角性指標(FAA)的，該方法是將干燥細集料試樣通過一個標準漏斗，漏入一個經標定的圓筒，由細集料的空隙率作為棱角性指標。空隙率越大，意味著有較大的內摩擦角，球狀顆粒少，細集料的表面構造粗糙，所以是描述細集料性能的重要指標；而流動時間法是在行業標準JTGE42-2005《公路工程集料試驗規程》中T0345-2005細集料棱角性試驗中提出的，該方法是測定一定體積的細集料(機制砂、石屑、天然砂)全部通過標準漏斗所需要的流動時間，稱為細集料的棱角性，以秒(s)表示。細集料棱角性，適用于評定細集料顆粒的表面構造和粗糙度，以流動時間的平均值作為機制砂的棱角性試驗結果。對于定量測量，專利CN201510411474.X有數字圖形處理(DPI)技術；專利CN103063558 A公開了一種機制砂顆粒形狀評價方法，采用數字圖像處理技術來評價機制砂顆粒的形貌。

對于機制砂顆粒形貌的測量，上述提及的方法無論是定性評價還是定量測量，均存在一定的優缺點。空隙率法簡單易操作，但是準確性較差；流動時間法易理解，但沒有系統定量計算，即對比衡量度；數字圖形處理技術(DPI)方便，但是儀器設備太貴，準確度不能保證，因此操作起來不方便、不準確。

發明內容

本發明針對現有技術中存在的缺陷，提供一種簡單快速的機制砂顆粒球形度的定量檢測方法。

為實現上述技術目的，本發明所采用的技術方案為：

一種水泥混凝土和砂漿用機制砂球形度檢測方法，包括以下步驟：