淺談機制砂在高強混凝土中的應用

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

2、ispaper.Keywords:mechanismsand,highstrength,concrete,construction中圖分類號：TU528文獻標識碼：A前言:文章編號：貴州、云南等地河砂稀缺，基本采用礦山開采的機制砂，但由于機制砂粉末含量高，主要用于強度等級較低的混凝土工程，配制高強度等級的混凝土有關(guān)技術(shù)指標不能滿足規(guī)范及設(shè)計要求。在混凝土工程施工中，如要配制高強混凝土，則河砂只能到四川、廣西、湖南等地購買，運輸成本非常高。為了降低混凝土施工成本，從上世紀六十年代起，貴州、云南地區(qū)相關(guān)單位一直致力于機制砂拌制混凝土的研究和應用，取得了較好的效果，并于1978年制定了貴州省地方標準

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準貴州省高速公路機制砂高強混凝土技術(shù)規(guī)程（DBJ52-55-2008），采用水洗機制砂的工藝能夠改善機制砂的粉末含量等技術(shù)指標，能夠配制出高強的混凝土，符合質(zhì)量優(yōu)良、技術(shù)先進、安全可靠、經(jīng)濟合理的要求，并具有很好的施工性能。1工法特點1.1利用水洗的方法可以清除砂中多余的石粉，可以擴大機制砂的應用范圍，克服機制砂不能用于配制高強度等級混凝土的限制。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、流動性、可泵性，最高強度可達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)計原則及施工質(zhì)量控制措施，可實現(xiàn)機制砂配制高強度等級混凝土并實施大高程泵送施工。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、鐵路預應力高強度等級混凝土、大高程泵送施工混凝土施工。3工藝原理機制砂的粉末含量高，且泥粉和石粉區(qū)分不開，無單獨的檢測方法標準，統(tǒng)一以0.08mm顆粒含量為準，而強度等級大于C30的混凝土要求0.08mm顆粒含量不大于10%。所以，未經(jīng)處理的機制砂不能滿足高強度混凝土配制的技術(shù)要求，用來配制高強混凝土往往由于粉末含量高導致強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性能、耐久性性能的混凝土。采用水洗機制砂工藝，首先將經(jīng)機械破碎的堅硬碳酸鹽巖石機制砂中大于5mm顆粒篩除，讓小于5mm顆粒進入棒磨洗砂機，洗去小于或等于0.08mm顆粒制得的水洗機制砂，其顆粒堅硬，棱角多、增大了與膠凝材料的機械咬合力，配制的混凝土強度更高。并且，與河砂比較，其軟弱顆粒含量小，不存在云母、貝殼和有機物等有害物質(zhì)，且可以調(diào)整顆粒級配。所以，采用機制砂，恰當?shù)貞脺p水劑技術(shù)和粉煤灰混凝土技術(shù)，適當調(diào)整混凝土配合比，在相對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、強度高和耐久性高的混凝土，不但能滿足混凝土的強度及耐久性等設(shè)計要求，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4.1操作要點2機制砂采用母巖抗壓強度大于混凝土設(shè)計強度的1.15倍、比重約2.7的巖石破碎加工。細度模數(shù)控制在3.03.3，顆粒級配應在級配區(qū)II區(qū)內(nèi)；壓碎指標小于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。機制砂的堅固性試驗經(jīng)硫酸鈉溶液浸泡循環(huán)5次后總重量損失率應8.0。其他指標應符合普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗方法標準（JGJ52-2006）和建筑用砂（GB/T146842001）。3粗骨料選用母巖抗壓強度大于混凝土設(shè)計強度且大于75MPa的質(zhì)地堅硬、級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，碎石的堅固性試驗經(jīng)硫酸鈉溶液浸泡循環(huán)5次后總重量損失率應8.0。其他技術(shù)指標應符合普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗方法標準（JGJ52-2006）1水洗機制砂采用母巖強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機制砂經(jīng)過棒磨水洗過程中，水流量要恰當，既要將0.08mm顆粒和粉塵淘洗干凈，又要保證水洗機制砂的級配連續(xù)和細度模數(shù)，使其達到河砂的標準。3水洗機制砂過程中，試驗人員每天至少取樣一次，檢測砂的細度模數(shù)及粉泥含量，每洗完同一批機制砂，均要檢測砂的壓碎指標和堅固性試驗。1混凝土配合比設(shè)計應符合普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程（JGJ552000

8、）。2混凝土配制強度按照下式計算fcu0fcu.k+1.645式中fcu0混凝土配制強度（MPa）fcu.k混凝土立方體抗壓強度標準值（MPa）混凝土強度標準差（MPa），應以同配合比試件不少于30組統(tǒng)計資料為準；若無準確統(tǒng)計標準差時可嘗試選擇6.0的標準差。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的坍落度宜為182cm。5大高層程泵送混凝土砂率應根據(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備足夠的材料數(shù)量。2拌制混凝土前，試驗人員必須實測砂、石的含水率，

9、按照實測的數(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格按照試驗室配合比按規(guī)定的投料順序投料，配制混凝土；在混凝土拌制過程中，試驗人員不定期檢測砂石的含水率，以便及時調(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、粗細骨料必須有試驗檢測報告，經(jīng)檢測滿足規(guī)范標準要求后才能進場使用。2水泥、粉煤灰、外加劑必須有出廠合格證，進場后試驗人員要復檢，滿足規(guī)范要求后才能使用。3水泥在出廠前，要進行水泥與外加劑的相容性試驗，只有相容性試驗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)即自動計量系統(tǒng)要定期進行標定，每班在使用前要檢查一次，確保計量準確，計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，并且攪拌站隨機取樣5組混凝土運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場卸料前，必須檢測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：水泥、粉煤灰、水為1%，粗細骨料2%，減水劑0.5%。試件，分別檢測混凝土的3天、7天、14天、28天的抗壓強度，其中1組試件備用?；炷镣嘶財嚢枵尽嚢枵究梢酝ㄟ^加入同水膠比的凈將或加入一定量的減水劑，調(diào)整混凝土達到設(shè)計要求后方可出站；若經(jīng)過調(diào)整仍然達不到要求，則應該將該車混凝土報廢；嚴禁在施工現(xiàn)場或混凝土的運輸過程中加水。6環(huán)保措施6.1機制砂加工場地應遠離城鎮(zhèn)人口密集區(qū)，選擇在居民稀少的城郊或農(nóng)村，減少機

11、制砂加工的噪音對周邊居民的影響。6.2機制砂加工時，接一根小直徑的水管至碎石機進料口，加工過程中始終保持小流量的進水，保證砂石處于濕潤狀態(tài)，避免加工場內(nèi)空氣中產(chǎn)生較大的粉塵而造成環(huán)境污染。6.3水洗機制砂時，設(shè)置三級沉淀池，從棒磨洗砂機出來的污水經(jīng)過三級沉淀池沉淀，將清水回收循環(huán)利用，留下的泥漿運至棄土場集中處理，避免造成環(huán)境污染。結(jié)束語：由于貴州、云南地區(qū)嚴重缺乏河砂資源，以往省內(nèi)工程配制高強混凝土采用的河砂，需經(jīng)過汽車、火車到廣西、湖南的多次轉(zhuǎn)運，造成成本較高，資源浪費。采用本工法后，配制高強混凝土采用水洗機制砂，可就地取材，大幅減少運輸距離，避免多次轉(zhuǎn)運，可節(jié)約大量的能耗。參考文獻：1、貴州省高速公路機制砂高強混凝土技術(shù)規(guī)程（DBJ52-55-2008）2、混凝土減水劑質(zhì)量標準和試驗方法（JGJ56-84）3、通用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥（GB1752007）。4、張芳玲；機制砂在公路施工中的應用前景分析孟魁交通標準化2007年04期5、蔡基偉;石粉對機制砂混凝土性能的影響及機理研究D;武漢理工大學;2006年6