根據JGJ52―2006《普通混凝土用砂、石質量及檢測方法標準》規定，砂的含泥量是指砂中(天然砂)測定細集料粒徑<0.075mm的塵屑、淤泥和黏土的含量。一般認為隨著含泥量的增加，對混凝土的工作性能、強度、耐久性等會有明顯不利影響，所以我國在標準中規定c35～c50混凝土砂含泥量應≤3.0%。但隨著我國潔凈河砂資源的不斷匱乏，在工程中經常遇到含泥量較大的砂，如果對這些砂全部進行淘洗會增加成本，經濟上不合理，而且在實際工程中也發現有時含泥量略有超標并沒有對混凝土的性能帶來不利影響。國外也有研究指出，如果黏土在砂中分布較均勻，可以填充顆粒之間的空隙而增加混凝土的強度，不存在有害的影響。更有研究認為黏土中的部分可以與水泥的水化產物產生二次反應，生成一些新的膠凝產物。本文采用C35和C50泵送混凝土為基準，對不同含泥量砂對混凝土工作性能、收縮率、強度和抗凍性的影響進行了探討。
1試驗材料及方法
水泥：采用嘉峪關水泥廠生產的P.O42.5級水泥，其物理性能見表1。
（1）粉煤灰：采用II級粉煤灰(以下簡稱FA)，細度18.4%，燒失量6.0%。
（2）高效減水劑：采用聚羧酸高效減水劑，固含量為20%。
（3）河砂：細度模數為2.68的中砂，含泥量在原始基礎上人工調節。
（4）石：碎石，粒徑5～20mm。
通過改變河砂的含泥量來配制混凝土，使得混凝土配比不變，觀察其坍落度保留值變化及其對混凝土性能的影響。采用的河砂，經人工水洗烘干后添加泥土(黏土質黃土，質量穩定，質地均勻，過0.075mm篩)配成含泥量為1.0%、3.0%、5.0%的河砂來進行試驗，配比見表2。
2試驗結果分析
2.1砂中含泥量對新拌混凝土工作性能的影響
對于新拌混凝土而言，其工作性能的好壞直接影響著建筑的施工過程和結構的強度耐久性等重要指標，而砂子是混凝土的重要組成材料，它的特性對新拌混凝土的工作性能也有著較重要的影響力。本試驗根據表2中的配合比，通過人工在砂中加入不同量泥土并加入高效減水劑拌制出混凝土，測試不同含泥量對同一標號和含泥量相同不同標號混凝土的坍落度的影響，試驗結果見表3。
從表3中可以看出含泥量對用聚羧酸配制的混凝土工作性影響非常明顯，特別是對坍落度經時變化，坍落度損失很快。含泥量到3%以上時坍落度損失尤為明顯。
2.2砂中含泥量對混凝土收縮率的影響
收縮是混凝土材料的固有特性，指混凝土在不受力的情況下，因變形而產生的體積減小。由于混凝土內部存在大量微細裂紋，隨著混凝土材料的收縮，在一定條
件下這些微細裂紋會發展擴大形成肉眼可見的宏觀裂縫，從而使結構發生破壞。
試驗通過對砂子中添加不同質量的泥土，研究砂中含泥量對混凝土收縮性能的影響。試驗通過測定C35和C50兩種不同強度混凝土在不同含泥量下，不同齡期混凝土干縮性能的變化，數據見表4。
根據表4可以看出同一強度，同一齡期的混凝土隨著含泥量的增加，混凝土的收縮率加大,說明含泥量對混凝土收縮影響較大，隨含泥量的增加混凝土的收縮加大；同時表4可看出含泥量相同的不同強度的混凝土，各個齡期混凝土收縮率隨混凝土標號增大而收縮率降低。C35混凝土的早期收縮率較C50混凝土要大，說明標號低的混凝土收縮率受含泥量的影響要比標號高的混凝土大，主要原因是由于高標號混凝土的水泥用量較大，水泥本身水化收縮成為主要因素，含泥量的影響只是影響因素之一。
2.3砂中含泥量對混凝土強度影響
在混凝土設計和質量控制過程中，強度被認定為是一個不可忽視的性質，而且許多混凝土的其他性質，包括水密性，抗滲性等，都與強度有極大關聯。混凝土強度的影響因素眾多，其中一項即為集料中砂的含泥量的影響。
試驗通過在配制基本相同的情況下，改變砂中泥的含量，來研究砂中含泥量對混凝土強度的影響。試驗結果見表5。
從表5中可以看出，同強度混凝土抗壓強度無論是3d、7d還是28d齡期的強度都隨砂中含泥量的增加明顯地降低。主要是因為配制基本不變的條件下，隨砂石含泥量的增加，要達到混凝土泵送的要求，就要增加混凝土的用水量，從而增大了混凝土的水膠比。還可計算出28d齡期中，C35混凝土平均強度比其含泥1%時高9.2%，比含泥量5%時低9.1%；C50混凝土平均強度比其含泥1%時高5.2%，比含泥5%低時5.1%。這是由于高標號混凝土的水泥用量較大，砂中含泥量對混凝土強度的影響相對比低標號混凝土的強度影響要小。
2.4砂中含泥量對混凝土抗凍性能的影響
混凝土抗凍性是指混凝土在水飽和狀態下經受多次凍融循環作用，能保持強度和外觀完整性的能力。凍融破壞的過程從表面剝落開始，破壞由外部逐漸向內部發展，每一次循環后都會使水分移向可凍結的區域。這些區域包含細小裂縫，結冰使得裂縫在膨脹壓力下繼續擴大，導致最終破壞。
混凝土抗凍性通過混凝土試件的相對動彈性模量值和重量損失進行表示。試驗通過改變砂中泥的含量，測試砂中含泥量對混凝土抗凍性能的影響。試件經過250次凍融循環均未發生破壞，不同含泥量混凝土抗凍性試驗結果見表6。
由表6可知，無論是C35混凝土還是C50混凝土，隨含泥量的增加，混凝土抗凍性能變差。C35混凝土中砂子含泥量從1%增加到3%，彈性模量平均降低了3.54%；含泥量從3%增加到5%的情況下，彈性模量平均升高5.2%。C50混凝土中砂子含泥量從1%增加到3%和5%，混凝土彈性模量增加了1.3%和3.8%。C35混凝土抗凍性能變化率要比C50混凝土抗凍性能變化率大，砂中泥含量的增加對低標號混凝土抗凍性的影響要大于高標號混凝土。
3結論
從上述試驗分析中可看出，砂子含泥量的大小對混凝土工作性能、強度、收縮率和抗凍性能均有不同程度影響。相同情況下，砂中含泥量超過3%對低標號的混凝土影響更顯著，而對高標號影響相對較小，主要原因是高標號混凝土水泥用量大，含泥量適當超過標準，對混凝土影響不是很大。因此，砂中含泥的具體限值的確定應當根據混凝土的工作性能要求、工程環境、設計強度要求等綜合考慮，以確定一個合理的范圍。
