海砂的淡化處理工藝與砂漿性能研究

1、    海砂的淡化處理工藝與砂漿性能研究    黃鋼摘 要：文章主要介紹海砂淡化方法，以及研究普通砂制作的水泥砂漿與海砂制作的水泥砂漿之間強(qiáng)度、稠度和分層度之間的性能差異，以研究淡化海砂取代河沙用于工程建筑的可行性分析。關(guān)鍵詞：淡水沖洗法；淡化海砂；水泥砂漿；抗壓強(qiáng)度隨著我國(guó)建設(shè)的飛快發(fā)展，建筑用砂資源短缺矛盾日益突出，而儲(chǔ)量豐富的淡化海砂能否在高性能混凝土中應(yīng)用，是工程界和學(xué)術(shù)界十分關(guān)心的問(wèn)題。海砂取代或部分取代河砂，可以緩解河砂缺乏現(xiàn)象，但當(dāng)用于房屋建筑、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等，卻不可隨便用。因?yàn)楹Ｉ爸械穆塞}對(duì)鋼筋混凝土有破壞作用，能夠腐蝕混凝土中的鋼筋?；?/p>

2、凝土中氯離子含量有一個(gè)“臨界值”，超過(guò)此值鋼筋就會(huì)腐蝕。腐蝕可導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)力學(xué)性能降低、破壞或垮塌。cl-是鋼鐵最強(qiáng)烈的活化劑之一，它不僅能破壞鈍化膜而引起腐蝕，而且能增大溶液導(dǎo)電性，增大電位差而加速腐蝕過(guò)程。如果海砂處理得當(dāng)，就可解決砂資源短缺的問(wèn)題。海砂較各種江砂相比有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：（1）含泥量低。（2）細(xì)度模數(shù)均勻，顆粒堅(jiān)硬，級(jí)配良好。（3）價(jià)格便宜。但其缺點(diǎn)是氯鹽含量和貝殼含量較江砂高。1 海砂淡化方法目前國(guó)內(nèi)外采取的利用含鹽量“超標(biāo)”海砂的技術(shù)措施主要有以下幾種：（1）海灘堆積法。（2）淡水沖洗法。（3）使用鋼筋阻銹劑。本次試驗(yàn)采用的是淡水沖洗法，其工藝流程圖如下：由以上數(shù)據(jù)可見(jiàn)，

3、海砂通過(guò)淡化后，氯鹽含量、含泥量明顯減少。由于淡化前先要對(duì)原砂中的大顆粒雜物進(jìn)行篩濾，貝殼含量相對(duì)減少。淡水沖洗法可以有效地降低氯鹽含量及貝殼含量，使其指標(biāo)達(dá)到gb/t 14684-2001建筑用砂的標(biāo)準(zhǔn)要求。2 淡化海砂及普通海砂制作的水泥砂漿之間的性能差異為了研究普通砂水泥砂漿、未淡化海砂水泥砂漿以及淡化海砂水泥砂漿間的性能差異，我們通過(guò)砂漿抗壓強(qiáng)度、稠度和分層度來(lái)研究他們之間的差異。設(shè)計(jì)m10的水泥砂漿，水泥采用蓮花p·c 32.5r，砂取細(xì)度模數(shù)相當(dāng)?shù)钠胀ê由凹昂Ｉ?，?xì)度模數(shù)為2.30，水采用飲用水。配合比采用w：c：s=330：310：1400（kg/m3）。對(duì)比如下：（1

4、）普通砂配制水：稠度（mm）：66；分層度（mm）：18；抗壓強(qiáng)度（mpa）7d：9.1；28d：12.0（2）未淡化海砂配制：稠度（mm）：78；分層度（mm）：26；抗壓強(qiáng)度（mpa）7d：9.6；28d：12.8（3）淡化后海砂配制：稠度（mm）：74；分層度（mm）：24；抗壓強(qiáng)度（mpa）7d：9.9；28d：13.2由以上數(shù)據(jù)可以得出，淡化處理后的海砂配制的水泥砂漿強(qiáng)度最高，普通砂配制的水泥砂漿強(qiáng)度最低。普通砂的稠度及分層度最低，淡化后海砂較未淡化后海砂的稠度及分層度要低一些。事實(shí)上水泥拌合水中摻入適量氯鹽（摻量在水泥質(zhì)量的0.5%2%）有助于提高早期強(qiáng)度，實(shí)際工程中也會(huì)使用cac

5、l2作為早強(qiáng)劑。由于水泥的主要成分c3a水化后生成了c-s-h凝膠和ca（oh）2過(guò)飽和溶液，而ca（oh）2過(guò)飽和溶液在水泥顆粒的反應(yīng)表面淤積，從而阻滯了c3a的繼續(xù)水化。cacl2作為早強(qiáng)劑的主要機(jī)理，就是ca（oh）2晶粒在cacl2溶液中的溶解，溶解后在溶液中的擴(kuò)散以及從溶液中析出都比清水中明顯加快。這一作用增加了水泥顆粒與水反應(yīng)的接觸面，加快了早期的水化反應(yīng)，因而增強(qiáng)了強(qiáng)度。而貝殼類(lèi)主要成分為caco3，貝殼類(lèi)雖然為惰性材料，一般不會(huì)與水泥發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，但這些輕物質(zhì)往往呈薄片狀，表面光滑，本身強(qiáng)度很低，且較易沿節(jié)理錯(cuò)裂，因而與水泥漿的粘結(jié)能力很差。一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)貝殼類(lèi)等輕物質(zhì)含量較多時(shí)，會(huì)明顯使混凝土的和易性變差，使混凝土的抗拉、抗壓、抗折強(qiáng)度及抗凍性、抗磨性、抗?jié)B性等耐火性能均有所降低。使得稠度和分層度較之普通海砂要相對(duì)大一些。3 結(jié)語(yǔ)淡化海砂生產(chǎn)和應(yīng)用技術(shù)日益成熟，未來(lái)淡化海砂可以取代河砂用于工程建設(shè)中，也可以有效緩解建筑用砂資源日益匱乏的局面。文章僅從稠度、分層度及抗壓強(qiáng)度來(lái)分析，對(duì)水泥砂漿的整體性能研究不足。今后，尤其是與混凝土的耐久性問(wèn)題，是應(yīng)該加強(qiáng)的研究方向。參考文獻(xiàn)1 肖建莊，盧福海，孫振平.淡化海砂高性能混凝土氯離子滲透性研究j.工業(yè)建筑，2004，34（5）：4-6.2 洪乃豐.海砂對(duì)鋼筋混凝土的腐蝕與對(duì)策j.混凝土，2002（8）：