采用河砂模拟海砂的试验方法研究

随着我国经济建设的迅猛发展，建筑用砂资源短缺矛盾日益突出，而储量丰富的淡化海砂能否在高性能混凝土中应用，是工程界和学术界十分关心的问题。海砂取代或部分取代河砂，可以缓解海砂缺乏现象，然而海砂中的氯盐对钢筋混凝土有破坏作用。但处理得当，海砂可以解决现在砂资源短缺的问题。日本是世界上最大的海砂采砂国和出口国，每年海砂开采量9100万m³，我国海砂利用也逐渐开始，浙江省宁波市地方建筑材料管理处提供的数据，仅2003年一年宁波市的用砂量就高达1000万t，海砂的用量占80%左右。

由于海砂所处的海滩、海水氯度以及海砂本身的级配等原因，导致海砂的含盐量有很大的差别，为研究海砂带来困难。本文试验的主要内容就是模拟实际海砂所处的海洋环境，确定试验室配制模拟海砂的有效方法，比较了模拟海砂和实际海砂的主要性能。

1、内掺性氯离子对砂浆性能的影响

1.1试验方法；砂浆的配合比为：w:c:s=0.5:1:3.02，制作40mm*40mm*160mm的试件。分布采用普通河砂和海砂制作砂浆试件，模拟海砂是采用12%质量浓度的NaCl溶液浸泡普通河砂（氯离子含量＜0.02%）3d，烘干后利用标准JTJ52-92《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》检测其NaCl含量为0.48%（相对砂的质量比）。

1.2试验结果与讨论；三种试样在标准环境下养护，测量3、5、7、14、28d的抗压强度和抗折强度。抗压强度和抗折强度数据均显示，无论是通过海砂还是通过盐水引入的氯盐，其砂浆强度与普通河砂有明显差别。事实上水泥拌和水中掺入适量氯盐（掺量在水泥质量的0.5%~2%）有助于提高早期强度，实际工程中也会使用CaCl2作为早强剂。其作为早强剂的主要机理，就是在其溶液中溶解，溶解后溶液中的扩散以及从溶液中折出都比清水中明显加快。这一作用水泥颗粒与水反应的接触面，加快了早期的水化反应。

2、模拟海砂的试验步骤

（1）确定所需海砂的氯盐含量，计算需配制的NaCl溶液浓度；（2）确定需得到海砂质量，按照回归方程配制等质量的NaCl溶液，搅拌至NaCl完全溶解；（3）待溶液稳定后，称重相同质量的砂，将砂浴溶液混合，充分搅拌后密封；（4）静置3d后，将NaCl溶液倒出，取出湿砂，置于烘箱中烘48h；（5）将烘干的砂取出置于干燥处冷却，得到试验模拟海砂。

通过试验我们发现，海砂中的氯离子对砂浆有早强作用，早期对砂浆的力学性能有加强作用，通过试验经验我们确定了实验室配制模拟海砂的方法，将取得的海砂样品与试验配制的模拟海砂的性能做了对比，验证了河砂模拟海砂的可行性。