泥的來源不同，其組分也不相同，混凝土砂石中的泥分為三大類：石灰石粉、粘土、碳酸鈣。其中，石粉是機(jī)制砂中粒徑小于75μm的微細(xì)顆粒，它與機(jī)制砂為同一母巖，礦物組成相同，主要成分就是CaCO3，是機(jī)制砂的級配組成的一部分。

 

石灰石粉在混凝土中具有完善混凝土細(xì)骨料的級配，促進(jìn)早期水化和阻止鈣礬石向單硫型轉(zhuǎn)化，提高混凝土早期強(qiáng)度和密實(shí)性的作用。砂石中常見的粘土有蒙脫土、高嶺土和伊利土三類，這三類粘土化學(xué)組成均為硅鋁酸鹽，分散較細(xì)(粒≤2μm)、親水性強(qiáng)、具有膠體特性。硅鋁酸鹽均是由硅氧四面體晶片和鋁氧八面體晶片兩個(gè)基本單元組成，因?yàn)闃?gòu)成粘土的兩種單元的比例不同便形成了性質(zhì)不同的粘土類型，三種粘土的性能和結(jié)構(gòu)如表1所示。

 

表1三種粘土的結(jié)構(gòu)類型與吸水性

 

砂石較高的含泥量不僅嚴(yán)重影響混凝土的早期工作性能及后期力學(xué)性能，也造成資源和能源的嚴(yán)重浪費(fèi)和混凝土體積開裂敏感性增大等問題。泥粉是最容易引入砂石中影響混凝土性能的物質(zhì)，雖然我國有關(guān)于砂石質(zhì)量的強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，GB14684-2011《建筑用砂》和GB14685-2011《建筑用卵石、碎石》里將粒徑在75μm以下的顆粒稱為泥粉，并且嚴(yán)格限制了泥粉的含量，但由于骨料質(zhì)量具有區(qū)域性，現(xiàn)場生產(chǎn)供應(yīng)的砂石少有完全真正符合標(biāo)準(zhǔn)的，多數(shù)要因地制宜地進(jìn)行調(diào)整。

 

（1）泥粉與聚羧酸系減水劑的作用原理研究

普遍認(rèn)為，泥粉影響摻用木質(zhì)素磺酸鹽和萘系減水劑的的混凝土的主要原因是泥粉與水泥的吸附競爭。關(guān)于泥粉與聚羧酸系減水劑的作用原理，現(xiàn)在依然沒有統(tǒng)一的解釋。一部分學(xué)者認(rèn)為泥粉與減水劑的作用原理和水泥類似，減水劑以陰離子基團(tuán)吸附于水泥或者泥粉表面，不同的是泥粉對減水劑的吸附量以及吸附速率遠(yuǎn)大于水泥。同時(shí)，粘土礦物較高的比表面積和層狀結(jié)構(gòu)也吸附了較多的水分、減少了漿體中的自由水，從而直接影響到混凝土的施工性能。

 

（2）不同礦物質(zhì)對減水劑的性能影響

研究表明，只有具有顯著膨脹性能和吸水性能的粘土質(zhì)泥才會對混凝土的工作性能以及后期力學(xué)性能產(chǎn)生重要影響。骨料中常見的粘土質(zhì)泥主要有高嶺土、伊利土和蒙脫土。同一類型的減水劑對不同礦物組成的泥粉的敏感性是不同的，而這種區(qū)別對減水劑的選用和耐泥性減水劑、抗泥劑的研發(fā)非常重要。

 

（3）泥粉含量對混凝土性能的影響

混凝土的工作性能不僅影響混凝土的成型，而且影響混凝土后期力學(xué)性能和耐久性。泥粉顆粒的體積不穩(wěn)定，干燥時(shí)收縮，潮濕時(shí)膨脹，隨著含泥量的增加，無論是聚羧酸減水劑還是萘系減水劑，均將降低混凝土減水率、強(qiáng)度、坍落度等，給混凝土帶來極大的破壞作用。國標(biāo)《建筑用砂》(GB/T14684-2011)中規(guī)定混凝土強(qiáng)度等級為C30或者有抗凍、抗?jié)B或其它特殊要求時(shí)，天然砂中泥粉含量不超過3.0%，泥塊含量不超過1.0%；當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級小于C30時(shí)，泥粉含量不超過5.0%，泥塊含量不超過2.0%。

 

（4）混凝土抗泥的方法探索

泥粉對混凝土的性能危害很大。所以，科研人員和施工人員采取了各種方法來減小泥對混凝土性能的危害，通過研究混凝土的配置工藝和配合比試驗(yàn)，找出含泥量影響聚羧酸系減水劑適應(yīng)性的程度，并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)，對細(xì)骨料進(jìn)廠嚴(yán)格控制，也可以保證混凝土的各項(xiàng)性能滿足施工及技術(shù)要求。

 

所以，系統(tǒng)研究不同種類的泥對聚羧酸系減水劑和混凝土材料的強(qiáng)度、施工性和耐久性能的影響，有助于實(shí)現(xiàn)資源的有效利用、提高經(jīng)濟(jì)效益以及解決環(huán)境問題。混凝土抗泥性研究應(yīng)該根據(jù)各地區(qū)泥的組分差異性，研究每一種泥對聚羧酸系減水劑及混凝土性能的影響，開發(fā)出具有針對性的減水劑或者抗泥劑，在實(shí)際應(yīng)用中根據(jù)所在地區(qū)泥土礦物的組成，選用相應(yīng)的減水劑和抗泥劑。