淺談機(jī)制砂在高強(qiáng)混凝土中的應(yīng)用

1、淺談機(jī)制砂在高強(qiáng)混凝土中的應(yīng)用貴州路橋集團(tuán)有限公司廖友洪內(nèi)容摘要：本文從機(jī)制砂的工法特點(diǎn)、適用范圍、工藝原理、質(zhì)量控制這四個(gè)方面，對(duì)機(jī)制砂在高強(qiáng)度混凝土的應(yīng)用進(jìn)行了論述。關(guān)鍵詞：機(jī)制砂，高強(qiáng)，混凝土，施工Abstract:inthispaper,themechanismofsandcharacteristics,applicationscope,Machtechniquetheory,thequalitycontrolthesefouraspects,themechanismofhighstrengthconcreteofsandintheapplicationarediscussedinth

2、ispaper.Keywords:mechanismsand,highstrength,concrete,construction中圖分類號(hào)：TU528文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A前言:文章編號(hào)：貴州、云南等地河砂稀缺，基本采用礦山開采的機(jī)制砂，但由于機(jī)制砂粉末含量高，主要用于強(qiáng)度等級(jí)較低的混凝土工程，配制高強(qiáng)度等級(jí)的混凝土有關(guān)技術(shù)指標(biāo)不能滿足規(guī)范及設(shè)計(jì)要求。在混凝土工程施工中，如要配制高強(qiáng)混凝土，則河砂只能到四川、廣西、湖南等地購(gòu)買，運(yùn)輸成本非常高。為了降低混凝土施工成本，從上世紀(jì)六十年代起，貴州、云南地區(qū)相關(guān)單位一直致力于機(jī)制砂拌制混凝土的研究和應(yīng)用，取得了較好的效果，并于1978年制定了貴州省地方標(biāo)準(zhǔn)

3、，1995年經(jīng)重新修訂后發(fā)布了山砂混凝土技術(shù)規(guī)程（DBJ22-16-1995），2008年制定了貴州省地方標(biāo)準(zhǔn)貴州省高速公路機(jī)制砂高強(qiáng)混凝土技術(shù)規(guī)程（DBJ52-55-2008），采用水洗機(jī)制砂的工藝能夠改善機(jī)制砂的粉末含量等技術(shù)指標(biāo)，能夠配制出高強(qiáng)的混凝土，符合質(zhì)量?jī)?yōu)良、技術(shù)先進(jìn)、安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理的要求，并具有很好的施工性能。1工法特點(diǎn)1.1利用水洗的方法可以清除砂中多余的石粉，可以擴(kuò)大機(jī)制砂的應(yīng)用范圍，克服機(jī)制砂不能用于配制高強(qiáng)度等級(jí)混凝土的限制。1.2按照本工法施工的山砂混凝土可以保證混凝土的和易性、流動(dòng)性、可泵性，最高強(qiáng)度可達(dá)C60，其徐變性能與河砂配制的混凝土相比，沒有根本性差別。

4、1.3各種施工工藝條件與河砂配制的混凝土相比，沒有特殊要求。1.4根據(jù)本工法提供的混凝土配合比設(shè)計(jì)原則及施工質(zhì)量控制措施，可實(shí)現(xiàn)機(jī)制砂配制高強(qiáng)度等級(jí)混凝土并實(shí)施大高程泵送施工。2適用范圍本工法適用于貴州、云南等缺少河砂的地區(qū)公路、鐵路預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度等級(jí)混凝土、大高程泵送施工混凝土施工。3工藝原理機(jī)制砂的粉末含量高，且泥粉和石粉區(qū)分不開，無(wú)單獨(dú)的檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一以0.08mm顆粒含量為準(zhǔn)，而強(qiáng)度等級(jí)大于C30的混凝土要求0.08mm顆粒含量不大于10%。所以，未經(jīng)處理的機(jī)制砂不能滿足高強(qiáng)度混凝土配制的技術(shù)要求，用來(lái)配制高強(qiáng)混凝土往往由于粉末含量高導(dǎo)致強(qiáng)度偏低并且混凝土開裂的可能性增大，難以配制出

5、滿足施工工藝性能和硬化后的力學(xué)性能、耐久性性能的混凝土。采用水洗機(jī)制砂工藝，首先將經(jīng)機(jī)械破碎的堅(jiān)硬碳酸鹽巖石機(jī)制砂中大于5mm顆粒篩除，讓小于5mm顆粒進(jìn)入棒磨洗砂機(jī)，洗去小于或等于0.08mm顆粒制得的水洗機(jī)制砂，其顆粒堅(jiān)硬，棱角多、增大了與膠凝材料的機(jī)械咬合力，配制的混凝土強(qiáng)度更高。并且，與河砂比較，其軟弱顆粒含量小，不存在云母、貝殼和有機(jī)物等有害物質(zhì)，且可以調(diào)整顆粒級(jí)配。所以，采用機(jī)制砂，恰當(dāng)?shù)貞?yīng)用減水劑技術(shù)和粉煤灰混凝土技術(shù)，適當(dāng)調(diào)整混凝土配合比，在相對(duì)較低的水灰比條件下，可以配制出和易性好、坍落度損失小、泵送性好、強(qiáng)度高和耐久性高的混凝土，不但能滿足混凝土的強(qiáng)度及耐久性等設(shè)計(jì)要求，而

6、且也能滿足混凝土的大高程泵送等施工工藝要求。4施工工藝流程及操作要點(diǎn)4.1操作要點(diǎn)2機(jī)制砂采用母巖抗壓強(qiáng)度大于混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度的1.15倍、比重約2.7的巖石破碎加工。細(xì)度模數(shù)控制在3.03.3，顆粒級(jí)配應(yīng)在級(jí)配區(qū)II區(qū)內(nèi)；壓碎指標(biāo)小于10，小于0.08mm顆粒含量12，含泥量小于2；堆積密度1.63，空隙率40。機(jī)制砂的堅(jiān)固性試驗(yàn)經(jīng)硫酸鈉溶液浸泡循環(huán)5次后總重量損失率應(yīng)8.0。其他指標(biāo)應(yīng)符合普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)（JGJ52-2006）和建筑用砂（GB/T146842001）。3粗骨料選用母巖抗壓強(qiáng)度大于混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度且大于75MPa的質(zhì)地堅(jiān)硬、級(jí)配良好的碳酸巖碎石，碎石粒徑為1

7、031.5mm，含泥量小于0.5，碎石的堅(jiān)固性試驗(yàn)經(jīng)硫酸鈉溶液浸泡循環(huán)5次后總重量損失率應(yīng)8.0。其他技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)（JGJ52-2006）1水洗機(jī)制砂采用母巖強(qiáng)度滿足要求的篩分碎石為原材料，經(jīng)加工成七眼砂篩分后用凈水淘洗而成。2機(jī)制砂經(jīng)過(guò)棒磨水洗過(guò)程中，水流量要恰當(dāng)，既要將0.08mm顆粒和粉塵淘洗干凈，又要保證水洗機(jī)制砂的級(jí)配連續(xù)和細(xì)度模數(shù)，使其達(dá)到河砂的標(biāo)準(zhǔn)。3水洗機(jī)制砂過(guò)程中，試驗(yàn)人員每天至少取樣一次，檢測(cè)砂的細(xì)度模數(shù)及粉泥含量，每洗完同一批機(jī)制砂，均要檢測(cè)砂的壓碎指標(biāo)和堅(jiān)固性試驗(yàn)。1混凝土配合比設(shè)計(jì)應(yīng)符合普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程（JGJ552000

8、）。2混凝土配制強(qiáng)度按照下式計(jì)算fcu0fcu.k+1.645式中fcu0混凝土配制強(qiáng)度（MPa）fcu.k混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（MPa）混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差（MPa），應(yīng)以同配合比試件不少于30組統(tǒng)計(jì)資料為準(zhǔn)；若無(wú)準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)差時(shí)可嘗試選擇6.0的標(biāo)準(zhǔn)差。3混凝土水膠比不宜大于0.38，一般在0.330.35之間；用水量小于190Kg/m3；膠凝材料總量小于550Kg/m3。4大高程泵送混凝土入泵時(shí)的坍落度宜為182cm。5大高層程泵送混凝土砂率應(yīng)根據(jù)試配確定，保證混凝土不離析、不泌水，具有可泵性為原則。1混凝土攪拌站必須儲(chǔ)備足夠的材料數(shù)量。2拌制混凝土前，試驗(yàn)人員必須實(shí)測(cè)砂、石的含水率，

9、按照實(shí)測(cè)的數(shù)據(jù)將理論配合比換算為施工配合比，混凝土攪拌站必須嚴(yán)格按照試驗(yàn)室配合比按規(guī)定的投料順序投料，配制混凝土；在混凝土拌制過(guò)程中，試驗(yàn)人員不定期檢測(cè)砂石的含水率，以便及時(shí)調(diào)整混凝土配合比。5質(zhì)量控制5.1原材料質(zhì)量控制1水、粗細(xì)骨料必須有試驗(yàn)檢測(cè)報(bào)告，經(jīng)檢測(cè)滿足規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求后才能進(jìn)場(chǎng)使用。2水泥、粉煤灰、外加劑必須有出廠合格證，進(jìn)場(chǎng)后試驗(yàn)人員要復(fù)檢，滿足規(guī)范要求后才能使用。3水泥在出廠前，要進(jìn)行水泥與外加劑的相容性試驗(yàn)，只有相容性試驗(yàn)合格的水泥才能出廠。5.2混凝土質(zhì)量控制123混凝土攪拌站控制系統(tǒng)即自動(dòng)計(jì)量系統(tǒng)要定期進(jìn)行標(biāo)定，每班在使用前要檢查一次，確保計(jì)量準(zhǔn)確，計(jì)量最混凝土在出站前，必

10、須檢查混凝土的和易性和坍落度，檢查合格后才能簽發(fā)出站，并且攪拌站隨機(jī)取樣5組混凝土運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)卸料前，必須檢測(cè)混凝土的和易性和坍落度是否滿足要求，若不能滿足要求，則該車大偏差不得超過(guò)：水泥、粉煤灰、水為1%，粗細(xì)骨料2%，減水劑0.5%。試件，分別檢測(cè)混凝土的3天、7天、14天、28天的抗壓強(qiáng)度，其中1組試件備用?；炷镣嘶?cái)嚢枵尽嚢枵究梢酝ㄟ^(guò)加入同水膠比的凈將或加入一定量的減水劑，調(diào)整混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)要求后方可出站；若經(jīng)過(guò)調(diào)整仍然達(dá)不到要求，則應(yīng)該將該車混凝土報(bào)廢；嚴(yán)禁在施工現(xiàn)場(chǎng)或混凝土的運(yùn)輸過(guò)程中加水。6環(huán)保措施6.1機(jī)制砂加工場(chǎng)地應(yīng)遠(yuǎn)離城鎮(zhèn)人口密集區(qū)，選擇在居民稀少的城郊或農(nóng)村，減少機(jī)

11、制砂加工的噪音對(duì)周邊居民的影響。6.2機(jī)制砂加工時(shí)，接一根小直徑的水管至碎石機(jī)進(jìn)料口，加工過(guò)程中始終保持小流量的進(jìn)水，保證砂石處于濕潤(rùn)狀態(tài)，避免加工場(chǎng)內(nèi)空氣中產(chǎn)生較大的粉塵而造成環(huán)境污染。6.3水洗機(jī)制砂時(shí)，設(shè)置三級(jí)沉淀池，從棒磨洗砂機(jī)出來(lái)的污水經(jīng)過(guò)三級(jí)沉淀池沉淀，將清水回收循環(huán)利用，留下的泥漿運(yùn)至棄土場(chǎng)集中處理，避免造成環(huán)境污染。結(jié)束語(yǔ)：由于貴州、云南地區(qū)嚴(yán)重缺乏河砂資源，以往省內(nèi)工程配制高強(qiáng)混凝土采用的河砂，需經(jīng)過(guò)汽車、火車到廣西、湖南的多次轉(zhuǎn)運(yùn)，造成成本較高，資源浪費(fèi)。采用本工法后，配制高強(qiáng)混凝土采用水洗機(jī)制砂，可就地取材，大幅減少運(yùn)輸距離，避免多次轉(zhuǎn)運(yùn)，可節(jié)約大量的能耗。參考文獻(xiàn)：1、貴州省高速公路機(jī)制砂高強(qiáng)混凝土技術(shù)規(guī)程（DBJ52-55-2008）2、混凝土減水劑質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和試驗(yàn)方法（JGJ56-84）3、通用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥（GB1752007）。4、張芳玲；機(jī)制砂在公路施工中的應(yīng)用前景分析孟魁交通標(biāo)準(zhǔn)化2007年04期5、蔡基偉;石粉對(duì)機(jī)制砂混凝土性能的影響及機(jī)理研究D;武漢理工大學(xué);2006年6