機(jī)制砂特性及其在高性能混凝土中應(yīng)用技術(shù)(共13頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上機(jī)制砂特性及其在高性能混凝土中應(yīng)用技術(shù) 蔣正武1 嚴(yán)希凡1 梅世龍2 石大為 21.同濟(jì)大學(xué)先進(jìn)土木工程材料教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 ；2.貴州高速公路開發(fā)總公司，貴州貴陽(yáng)，） 摘 要：本文分析了機(jī)制砂一般特性，概述了貴州地區(qū)石灰?guī)r機(jī)制砂高性能混凝土發(fā)展現(xiàn)狀及各種類別的定義、特點(diǎn)及工程應(yīng)用，主要包括機(jī)制砂抗擾動(dòng)混凝土、機(jī)制砂鋼管拱自密實(shí)混凝土、機(jī)制砂水下抗分散混凝土、機(jī)制砂自密實(shí)片石混凝土、機(jī)制砂超高墩泵送大體積混凝土、機(jī)制砂高強(qiáng)高性能混凝土、機(jī)制砂大體積混凝土等。關(guān)鍵詞：機(jī)制砂，特性，貴州地區(qū)，高性能，混凝土。 1 前言混凝土目前一直是人類最大宗的建筑結(jié)構(gòu)材料。砂作為

2、混凝土的主要原材料之一，包括天然砂和機(jī)制砂兩大類。受自然資源的限制，以河砂為主的天然砂越來越無法滿足日益增長(zhǎng)的混凝土用量的需求，尤其在我國(guó)西南地區(qū)。另外因過量的開采天然砂源，對(duì)自然環(huán)境所造成的壓力也日益增加，使用機(jī)制砂替代河砂在國(guó)內(nèi)外已成為混凝土行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一種趨勢(shì)。機(jī)制砂已經(jīng)在砂漿、混凝土、砌塊中已經(jīng)得到一定程度的應(yīng)用，尤其在云南、貴州等河砂自然資源短缺的地區(qū)1234。石灰?guī)r（Limestone）簡(jiǎn)稱灰?guī)r，以方解石為主要成分的。貴州地區(qū)盛產(chǎn)石灰?guī)r，并因地質(zhì)環(huán)境條件，形成大量特色的喀斯特地貌。因此，貴州地區(qū)的機(jī)制砂絕大部分區(qū)域均是采用石灰?guī)r制備而成。貴州地區(qū)的機(jī)制砂混凝土的推廣在上世紀(jì)80

3、年代，早期因無法很好的解決混凝土工作性不良、強(qiáng)度不佳等難題而應(yīng)用停滯，在本世紀(jì)初以來，在積極研發(fā)、吸收新混凝土技術(shù)的基礎(chǔ)上，機(jī)制砂混凝土推廣應(yīng)用得到了快速發(fā)展，目前已經(jīng)開發(fā)出系列石灰?guī)r機(jī)制砂高性能混凝土，并在工程中廣泛應(yīng)用。目前，貴州地區(qū)已經(jīng)制定了貴州省高速公路機(jī)制砂高強(qiáng)混凝土技術(shù)規(guī)程（DBJ52-55-2008）、貴州省地方標(biāo)準(zhǔn)山砂混凝土技術(shù)規(guī)程等規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，也大大促進(jìn)了貴州地區(qū)機(jī)制砂高性能混凝土的應(yīng)用。2. 機(jī)制砂特性根據(jù)國(guó)標(biāo)規(guī)定，經(jīng)除土處理、由機(jī)械破碎、篩分制砂，粒徑小于4.75mm的巖石顆粒，但不包括軟質(zhì)巖，風(fēng)化巖石的顆粒。機(jī)制砂的自身主要特點(diǎn)是，目前基本為中粗砂，細(xì)度模數(shù)在2.63.6

4、之間，顆粒級(jí)配穩(wěn)定、可調(diào)，含有一定量的石粉，除150m的篩余有所增加外，其余篩余均多呈三角體或方矩體，表面粗糙，棱角尖銳。但由于全國(guó)各地機(jī)制砂的生產(chǎn)礦源的不同、生產(chǎn)加工機(jī)制砂的設(shè)備和工藝不同，生產(chǎn)出機(jī)制砂粒型和級(jí)配可能會(huì)有很大的區(qū)別。比如，有些機(jī)制砂片狀顆粒較多，有些機(jī)制砂的顆粒級(jí)配為兩頭大中間小，但只要能滿足國(guó)標(biāo)中對(duì)機(jī)制砂的全部技術(shù)指標(biāo)，就可以在混凝土和砂漿中使用。河砂與機(jī)制砂的基本物理性能指標(biāo)見表1。圖1給出了河砂與機(jī)制砂的顆粒形貌。圖2給出了河砂與機(jī)制砂的分計(jì)篩余曲線與累計(jì)篩余曲線。從中可以看出，機(jī)制砂石粉含量高，表面粗糙，球體類似度水平較低，顆粒較大，級(jí)配不均。表1 河砂與不同地區(qū)機(jī)制

5、砂的基本物理性能Table1 Basic physical properties of river-sand and machine-made sand ItemsPacking density /kg·m-3Apparent density /kg·m-3Crushing Index/Module of finenessContent of rock powder/Fine Aggregate Angularity/sSphere similar degreesRiver sand1.492.6710.22.50.330.50.57Guizhou Machine-made

6、 sand1.612.7014.13.59.242.80.47Huzhou Machine-made sand1.652.7310.73.17.723.70.51 Fig.1（a） Guizhou Machine-made sand Fig.1（b） Huzhou Machine-made sand Fig.1（c） River sand圖1 河砂與不同地區(qū)機(jī)制砂的顆粒形貌Fig.1 Granule morphology of river-sand and machine-made sand圖2 河砂與機(jī)制砂的篩分曲線Fig.2 Sieving curve of river sand and

7、machine-made sand 由機(jī)制砂本身的特點(diǎn)所決定，與條件相同天然砂相比，在配比設(shè)計(jì)、其它材料成型養(yǎng)護(hù)條件都相同的情況下，用機(jī)制砂配制出混凝土的特點(diǎn)是：坍落度減小，混凝土28d標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度提高；如保持坍落度不變，則需水量增加；但在不增加水泥的前提下水灰比變大后，一般情況下，混凝土實(shí)測(cè)強(qiáng)度并不降低。按天然砂的規(guī)律進(jìn)行混凝土配比設(shè)計(jì)，機(jī)制砂的需水量大，和易性稍差，易產(chǎn)生泌水，特別在水泥用量少的低強(qiáng)度等級(jí)混凝土中表現(xiàn)明顯；而如果根據(jù)機(jī)制砂的特點(diǎn)進(jìn)行混凝土配比設(shè)計(jì)，通過合理利用機(jī)制砂中的石粉、調(diào)整機(jī)制砂的砂率，是完全可以配制出和易性很好的混凝土。普通混凝土配比設(shè)計(jì)規(guī)程的配比設(shè)計(jì)方法完全適用于機(jī)制

8、砂。最適合配制混凝土的機(jī)制砂細(xì)度模數(shù)為2.6-3.0，級(jí)配為2區(qū)。機(jī)制砂在配制添加外加劑的混凝土?xí)r，對(duì)外加劑的反應(yīng)比天然砂敏感。機(jī)制砂配制的高強(qiáng)度泵送混凝土在泵送過程中不易堵泵。正確使用機(jī)制砂的混凝土密實(shí)度大、抗?jié)B、抗凍性能好，其它物理力學(xué)性能和長(zhǎng)期耐久性均能達(dá)到設(shè)計(jì)使用要求。機(jī)制砂特別適于配制高強(qiáng)度等級(jí)混凝土、高性能混凝土和泵送混凝土。 3. 貴州地區(qū)機(jī)制砂特種混凝土及其工程應(yīng)用隨著混凝土技術(shù)的發(fā)展，貴州地區(qū)利用機(jī)制砂開發(fā)配制高性能特種混凝土也越來越多，主要包括機(jī)制砂抗擾動(dòng)混凝土、機(jī)制砂鋼管拱自密實(shí)混凝土、機(jī)制砂水下抗分散混凝土、機(jī)制砂自密實(shí)片石混凝土、機(jī)制砂超高墩泵送大體積混凝土、機(jī)制砂高

9、強(qiáng)高性能混凝土、變質(zhì)巖堿骨料反應(yīng)抑制混凝土。這些機(jī)制砂特種混凝土已經(jīng)在貴州地區(qū)重大工程中得到廣泛應(yīng)用，并取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)與環(huán)境效益。3.1機(jī)制砂抗擾動(dòng)混凝土3.1.1概述抗擾動(dòng)混凝土是為適應(yīng)現(xiàn)代交通技術(shù)發(fā)展需求而研制的一種新型的混凝土，它可以抵抗行車荷載引起的車橋耦合振動(dòng)對(duì)新拌及硬化混凝土的損害損傷，進(jìn)而保證在不中斷交通的情況下進(jìn)行橋面大范圍重新鋪裝澆筑質(zhì)量?？箶_動(dòng)混凝土具有以下特點(diǎn)：（1）高抗交通擾動(dòng)性，可以充分抵抗或削弱車輛、機(jī)械或人工引起的各類擾動(dòng)破壞；（2）合理的初凝終凝時(shí)間差，交通擾動(dòng)對(duì)處于凝結(jié)階段的混凝土性能影響程度最大，尤其是初凝至終凝階段，抗擾動(dòng)混凝土相對(duì)于普通混凝土

10、而言，其初終凝時(shí)間差大大縮短；（3）高早期強(qiáng)度，抗擾動(dòng)混凝土早期強(qiáng)度發(fā)展快，可大大減小交通擾動(dòng)的不利影響，滿足不中斷交通修補(bǔ)工程的需求；（4）高抗裂性，抗擾動(dòng)混凝土不泌水，不易分層離析，其具有極高的抗裂性，尤其是抗早期的收縮開裂性能，可以大大抵抗交通擾動(dòng)引起的引力破壞或開裂；（5）高流動(dòng)性能，抗擾動(dòng)混凝土的流動(dòng)度大，工作性良好，在一定時(shí)間內(nèi)損失較小，具有較好的施工性能；（6）高粘結(jié)性能，新澆筑的抗擾動(dòng)混凝土與老的基層混凝土和鋼筋具有良好的粘結(jié)力；（7）高耐久性，抗擾動(dòng)混凝土從高耐久性角度設(shè)計(jì)混凝土的配合比，其在修補(bǔ)工程中具有良好的耐久性?？箶_動(dòng)混凝土廣泛適用各類混凝土修補(bǔ)工程，尤其適用于橋梁、

11、隧道、公路等混凝土修補(bǔ)與搶修工程。3.1.2工程應(yīng)用C50機(jī)制砂抗擾動(dòng)自密實(shí)混凝土主要用于貴州韓家店號(hào)特大橋維修加固工程中。韓家店號(hào)特大橋位于國(guó)家主干線出海通道蘭海高速公路K5+184.500處。主橋?yàn)椋?22+210+122）m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)，主橋全長(zhǎng)為454m，橋面橫坡為雙向2%。橋梁全寬22.5m；主橋箱梁為三向預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，采用單箱單室截面。 圖2 韓家店大橋形貌2010年7月進(jìn)行檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，該橋預(yù)應(yīng)力損失嚴(yán)重，且橋面出現(xiàn)開裂等問題，需要盡快進(jìn)行維修加固。但該橋是連接重慶和貴州的公路動(dòng)脈，經(jīng)統(tǒng)計(jì)該橋車流量高到6200輛/天，承載著繁重的交通任務(wù)，傳統(tǒng)的修復(fù)方法需中斷交通，將產(chǎn)生巨大的

12、經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重影響社會(huì)正常的生產(chǎn)和生活。因此，韓家店特大橋混凝土橋面的修復(fù)施工宜采用不中斷交通修復(fù)方法。 圖3 橋面施工情況及施工形貌 2010年8月-11月對(duì)該橋進(jìn)行不中斷交通式修復(fù)加固。施工時(shí)左右幅對(duì)稱，分成四幅施工，同時(shí)為了解決橋梁在荷載作用下的振動(dòng)對(duì)現(xiàn)澆混凝土造成病害，該工程采用C50機(jī)制砂抗擾動(dòng)泵送混凝土。腹板以及轉(zhuǎn)向塊等處采用機(jī)制砂抗擾動(dòng)自密實(shí)混凝土。在橋面澆筑施工期間，僅進(jìn)行限速控制，基本保證了該橋的正常通行；同時(shí)由于采用抗擾動(dòng)自密實(shí)混凝土，避免了行車荷載引起的車橋耦合振動(dòng)對(duì)新拌混凝土的損害，新澆筑的橋面平整度高，幾乎沒有裂縫。 目前，抗擾動(dòng)混凝土在韓家店I號(hào)特大橋中用量在150

13、0方左右，應(yīng)用效果良好，取得了顯著的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。3.2鋼管拱自密實(shí)混凝土3.2.1概述自密實(shí)混凝土是一種通過合理配合比設(shè)計(jì)與配制而成的具有高流動(dòng)性、穿越鋼筋能力和抗離析能力的特種混凝土，是高性能混凝土的一個(gè)重要分支和發(fā)展方向之一。因其具有優(yōu)異的性能而廣泛應(yīng)用于各類混凝土工程。 鋼管拱自密實(shí)混凝土是將自密實(shí)混凝土填入薄壁鋼管拱內(nèi)形成的一種介于鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)之間的一種新型組合結(jié)構(gòu)材料，鋼管拱及其核心混凝土之間的力學(xué)與剛度的協(xié)同互補(bǔ)，使其在施工工藝方面表現(xiàn)出了其它材料無可比擬的優(yōu)勢(shì)5。3.2.2工程應(yīng)用鋼管拱自密實(shí)混凝土主要用于貴陽(yáng)南環(huán)線工程花溪I號(hào)大橋施工建設(shè)中。該橋主橋?yàn)椋?2+17

14、5+12）m的中承式鋼管混凝土拱橋（如圖3所示），拱軸線為懸鏈線，計(jì)算跨度為175m，拱肋軸線理論矢高40m，矢跨比為1/4.375，拱肋軸向中心距為29.5m；每肋由一個(gè)直徑為 1000mm的鋼管和2個(gè)直徑為700mm的鋼管由平連管和腹桿焊接成的三肢格構(gòu)桁架；在拱肋的上下弦管、拱上立柱、G1G4內(nèi)泵送C50自密實(shí)混凝土。 圖4 花溪I號(hào)大橋主橋平面圖 圖5 花溪I號(hào)大橋主橋施工形貌 針對(duì)鋼管拱自密實(shí)混凝土的施工工藝、冬季低溫氣候條件以及現(xiàn)場(chǎng)施工條件，計(jì)算出上弦管連續(xù)泵送施工時(shí)間需4.5小時(shí)。為此，配制出的鋼管拱自密實(shí)混凝土除自密實(shí)性、強(qiáng)度等級(jí)以外，還應(yīng)具有優(yōu)異工作性長(zhǎng)時(shí)間保持性、補(bǔ)償收縮性。

15、通過優(yōu)選材料、優(yōu)化配合比并進(jìn)行系統(tǒng)試驗(yàn)配制出了性能優(yōu)良的C50鋼管拱自密實(shí)混凝土。實(shí)際性能如下：初始坍落度260mm，坍落擴(kuò)展度700mm；4h坍落度260mm，坍落擴(kuò)展度650mm；6h坍落度240mm，坍落擴(kuò)展度600mm；8h坍落度220mm，坍落擴(kuò)展度575mm；混凝土常壓泌水率為0；初凝時(shí)間17h，終凝時(shí)間19h；含氣量小于3.0%；T50時(shí)間10.2s；混凝土抗壓強(qiáng)度3d為41.3MPa，7d為59.5MPa，28d為79.0MPa；混凝土28d彈性模量4.57×104MPa，28d自由膨脹率2.4×10-4。鋼管拱自密實(shí)混凝土的成功應(yīng)用縮短了花溪I號(hào)大橋的施工

16、周期，保證了施工質(zhì)量，效果顯著。鋼管混凝土拱橋是自密實(shí)重要的應(yīng)用領(lǐng)域之一，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)已建和在建的鋼管混凝土拱橋已達(dá)200多座，并在數(shù)量仍在不斷提高，因此鋼管拱自密實(shí)混凝土的應(yīng)用前景十分廣闊。3.3機(jī)制砂水下抗分散混凝土3.3.1概述普通混凝土在水中下落時(shí)容易受到環(huán)境水的沖洗、稀釋，造成各組分的分離，使水泥漿流失，混凝土強(qiáng)度大大降低，工程質(zhì)量無法保證。一般混凝土施工技術(shù)規(guī)范均規(guī)定，普通混凝土不能在水中澆注成型。水下抗分散混凝土，即采用水下抗分散劑與合理的混凝土原材料，經(jīng)合理配合比設(shè)計(jì)后，配制出一種在水下施工時(shí)不離析、抗分散、自密實(shí)、自流平、且安全無毒，不污染環(huán)境的水下抗分散混凝土。水

17、下抗分散混凝土的性能、配制方法、施工技術(shù)的好壞直接影響了水下混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和使用壽命。3.3.2工程應(yīng)用機(jī)制砂水下抗分散混凝土主要應(yīng)用于貴州花魚洞大橋橋墩基礎(chǔ)下溶洞的修補(bǔ)和填充?；~洞大橋跨越紅楓湖水庫(kù)，勘察結(jié)果表明，大橋4#橋墩基礎(chǔ)下伏地基巖溶發(fā)育，鉆孔揭露溶洞分為三層，其中上層溶洞地板距離基礎(chǔ)底僅0.4m，溶洞高度1.5m，洞內(nèi)無充填，對(duì)基礎(chǔ)穩(wěn)定性影響較大，須進(jìn)行處理。另外，花魚洞大橋貴陽(yáng)岸拱座基礎(chǔ)下伏地基巖溶發(fā)育且規(guī)模較大，鉆孔揭露溶洞高度約13m，橫向發(fā)育寬度24m，近橢圓狀發(fā)育，頂板基巖厚2.7m，洞內(nèi)為水體全充填，溶洞與紅楓湖水體有管道連通，對(duì)工作基礎(chǔ)穩(wěn)定性有較大影響，須進(jìn)行處理

18、。由于場(chǎng)區(qū)工程地質(zhì)條件及水文地質(zhì)條件較復(fù)雜，設(shè)計(jì)規(guī)定對(duì)溶洞采用水下抗分散混凝土進(jìn)行修補(bǔ)填充，要求修補(bǔ)后填充密實(shí)，能滿足基礎(chǔ)承載能力需要，且對(duì)環(huán)境無污染，不能影響紅楓湖飲用水源。通過選用合理的原材料，優(yōu)化設(shè)計(jì)配合比，配制出性能優(yōu)良且不污染水質(zhì)的水下抗分散混凝土，并取得了良好的工程應(yīng)用效果。 圖6 導(dǎo)管法施工現(xiàn)場(chǎng) 圖7 澆筑后溶洞側(cè)面效果 3.4機(jī)制砂自密實(shí)片石混凝土3.4.1概述機(jī)制砂自密實(shí)片石混凝土是指首先將滿足一定粒徑要求的大塊石/片石直接放入施工倉(cāng)，形成有一定空隙的片石體，然后在片石體表面澆注機(jī)制砂配制的超流態(tài)機(jī)制砂自密實(shí)混凝土，依靠自重，完全填充片石空隙，機(jī)制砂超流態(tài)機(jī)制砂自密實(shí)混凝土硬

19、化后與片石形成完整、密實(shí)、低水化熱的混凝土結(jié)構(gòu)678。 圖8 片石堆放與機(jī)制砂超流態(tài)自密實(shí)混凝土的澆筑超流態(tài)機(jī)制砂自密實(shí)混凝土是指混凝土拌合物具有非常良好的工作性，粘度極低、流動(dòng)性很好且粘聚性好，倒坍落度筒流出時(shí)間小于6s，僅僅依靠混凝土自重作用無需振搗作用便能夠均勻密實(shí)的填充片石自然堆積后的空隙的高性能自密實(shí)混凝土。機(jī)制砂自密實(shí)片石混凝土采用大量片石和粉煤灰，減少了水泥用量、降低水化熱，從而減少溫室氣體排放和能量消耗，是一種環(huán)保型混凝土；且在片塊石機(jī)制砂自密實(shí)混凝土施工過程中，片石的摻加可采用機(jī)械進(jìn)行，混凝土不用進(jìn)行振搗，最大限度地減少人工、降低工人技術(shù)水平和質(zhì)量管理水平對(duì)工程質(zhì)量的影響，在

20、提高施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上，可明顯縮短工期，提高施工效率，在工程應(yīng)用中具有重大的實(shí)際意義。該混凝土可以適用于貴州地區(qū)公路工程中混凝土擋墻工程，也可適用于片石混凝土基礎(chǔ)、片石混凝土涵墻身、片石混凝土橋臺(tái)等領(lǐng)域的混凝土工程。3.4.2工程應(yīng)用機(jī)制砂自密實(shí)片石混凝土主要應(yīng)用于貴州地區(qū)高速公路擋土墻中。依托惠興高速公路惠鎮(zhèn)第七合同段第四工區(qū)樁號(hào)（K78+870K78+876）段施工，模擬實(shí)際施工結(jié)構(gòu)物，進(jìn)行模擬施工試驗(yàn)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)原材料、施工環(huán)境和施工情況，提出C20超流態(tài)自密實(shí)混凝土的具體設(shè)計(jì)指標(biāo)為：拌和物性能性能要求：（1）初始坍落度270±20mm，坍落擴(kuò)展度650mm；（2）2h后坍落度不小

21、于250mm，坍落擴(kuò)展度不小于500mm；（3）混凝土常壓泌水率1.0%；（4）混凝土初凝時(shí)間應(yīng)不大于10h，終凝時(shí)間應(yīng)不大于24h；（5）混凝土含氣量應(yīng)小于4.0%；（6）T50時(shí)間不大于10s；（7）倒坍落度流出時(shí)間不大于10s。硬化混凝土性能要求：（1）混凝土抗壓強(qiáng)度7d15 MPa；28d25 MPa；（2）混凝土28d彈性模量應(yīng)不小于3.0×104 MPa。通過檢測(cè)超流態(tài)自密實(shí)混凝土的初始坍落度和擴(kuò)展度以及倒坍落度筒流出時(shí)間、強(qiáng)度等以及機(jī)制砂自密實(shí)片石混凝土的外觀質(zhì)量、密實(shí)度、強(qiáng)度等，經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證和后期檢測(cè)，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到或超出設(shè)計(jì)要求，并符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程的規(guī)定，施工質(zhì)量較

22、高而且施工速度較快，可大大降低成本。 圖9 機(jī)制砂超流態(tài)自密實(shí)混凝土 機(jī)制砂自密實(shí)片石混凝土具有施工效率高、人工勞動(dòng)少、工程質(zhì)量高、施工管理水平高等特點(diǎn)。非常適合貴州地區(qū)高速公路擋墻的設(shè)計(jì)施工，也可在鐵路、水利、冶金、城建等部門推廣應(yīng)用。目前機(jī)制砂自密實(shí)片石混凝土已在貴州惠新高速、畢威高速等工程得到廣泛的推廣應(yīng)用。3.5機(jī)制砂超高墩泵送混凝土3.5.1概述泵送混凝土與一般混凝土主要區(qū)別在于其不僅要滿足設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度、耐久性等，還要有良好的工作性及可泵性，即拌合物在輸送管道中摩擦阻力小、粘聚性好，不離析、不堵管。尤其在大高差、長(zhǎng)距離泵送條件下，原材料的選擇與質(zhì)量控制和配合比設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)高墩泵送混凝

23、土的良好工作性能的首要基礎(chǔ)9。對(duì)機(jī)制砂泵送混凝土，骨料級(jí)配不合理，細(xì)顆?？偭慷啵瑑?nèi)聚性差，在管內(nèi)作“柱塞”運(yùn)動(dòng)時(shí)，阻礙形成合適的潤(rùn)滑層，導(dǎo)致流動(dòng)阻力增加。因此機(jī)制砂超高混凝土提高可泵性的技術(shù)關(guān)鍵是增大混凝土內(nèi)聚性，減小流動(dòng)阻力。3.5.2工程應(yīng)用機(jī)制砂超高墩泵送混凝土主要應(yīng)用于貴州赫章特大橋的施工建設(shè)中。赫章特大橋設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為100年；設(shè)計(jì)等級(jí)為公路1級(jí)；橋梁總寬度共21.5m。橋區(qū)位于赫章縣城南東方向1km處，場(chǎng)區(qū)位于云貴高原烏蒙山脈北段，海拔14921835m，屬暖溫帶季風(fēng)潤(rùn)濕氣候區(qū)，歷年最大風(fēng)速28m/s，平均2.1m/s。災(zāi)害氣候?yàn)楦珊怠⒌勾汉?、冰雹、凝凍。赫章特大橋主?95m，為目

24、前國(guó)內(nèi)最高的橋墩，一次泵送。圖10 赫章特大橋形貌 根據(jù)工程要求，對(duì)赫章特大橋C50超高墩泵送混凝土提出如下基本性能要求：初始坍落度為180220mm，擴(kuò)展度550mm，T5020s；1h坍落度180220mm，擴(kuò)展度500mm，T5025s；混凝土常壓泌水率小于0.5%，不離析，低粘度；強(qiáng)度要達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的要求。在理論分析和試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，采用如下配合比設(shè)計(jì)原則進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計(jì)：（1）控制總膠凝材料用量，不宜大于480kg/m3；（2）單摻或復(fù)摻適量的活性礦物摻合料，如粉煤灰或礦渣粉，摻量宜大于20%；（3）優(yōu)選選用聚羧酸高性能減水劑，并嚴(yán)格進(jìn)行水泥適應(yīng)性 分析；（4）摻加適量引

25、氣組分；（5）根據(jù)最緊密堆積理論，選擇合理的大小碎石比例，使其堆積密度最大，空隙率最小；（6）選擇優(yōu)化配合比基本參數(shù)，使新拌混凝土具有較好的工作性能。機(jī)制砂超高墩泵送混凝土目前在貴州地區(qū)的應(yīng)用量已超過5000m3。3.6機(jī)制砂高強(qiáng)高性能混凝土3.6.1概述C60機(jī)制砂高強(qiáng)高性能混凝土不僅要求其具有良好的可泵性，以及達(dá)到強(qiáng)度要求；此外考慮到混凝土的應(yīng)用環(huán)境和耐久性，要求其為高性能混凝土。高性能混凝土在配制上的特點(diǎn)是采用低水膠比，選用優(yōu)質(zhì)原材料，且必須摻加足夠數(shù)量的礦物細(xì)摻料和高效外加劑。概括起來說，高性能混凝土就是能更好地滿足結(jié)構(gòu)功能要求和施工工藝要求的混凝土，能最大限度地延長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)的使用年

26、限，降低工程造價(jià)1011。3.6.2工程應(yīng)用六沖河特大橋位于黔織高速公路T2合同段內(nèi)，該橋?yàn)?95m+438m+195m雙塔預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋。主橋平面均位于直線段，縱坡為±0.6%，中跨設(shè)R=50000米凸曲線,主梁斷面為形梁，橋面寬度24.1米,梁高2.7m，主梁頂板厚0.32m，設(shè)雙向2%橫坡。主橋橋在195m邊跨、438m中跨跨徑內(nèi)設(shè)有合攏段，合攏段長(zhǎng)度分別2.0m（28#段）、3.0m（28#段）。主梁設(shè)計(jì)采用C60機(jī)制砂高強(qiáng)高性能混凝土。 圖11六沖河特大橋的實(shí)際形貌 C60高強(qiáng)高性能混凝土的具體設(shè)計(jì)目標(biāo)： （1）坍落度和擴(kuò)展度：坍落度180220mm，擴(kuò)展度500mm；

27、 （2）坍落度保持性：1h坍落度損失不大于30mm，擴(kuò)展度500mm； （3）抗壓強(qiáng)度：抗壓強(qiáng)度3d30MPa，7d55MPa，28d70MPa； （4）28d彈性模量：混凝土28d彈性模量應(yīng)不小于3.5×104MPa； 圖12 橋梁澆筑部位上部主梁近年，隨著貴州交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)速度不斷加快，機(jī)制砂混凝土在交通基礎(chǔ)建設(shè)中大規(guī)模使用，特別是在高速公路中用的C50、C55和C60機(jī)制砂混凝土的大規(guī)模應(yīng)用在橋梁關(guān)鍵部位。采用機(jī)制砂替代河砂配制C60高強(qiáng)混凝土，每立方米混凝土可節(jié)約85元。若C60機(jī)制砂高強(qiáng)混凝土在目前的貴州高速重大工程橋梁中應(yīng)用，應(yīng)用3萬立方米，可為工程項(xiàng)目直接節(jié)約資金255萬元。如果應(yīng)用量進(jìn)一步增大到10萬立方米，將會(huì)直接產(chǎn)生850萬元的經(jīng)濟(jì)效益?？梢?，應(yīng)用推廣C60高強(qiáng)機(jī)制砂混凝土可以為施工單位節(jié)約大量資金，具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益。 4結(jié)論隨著工程需求與混凝土技術(shù)發(fā)展，目前，貴州地區(qū)已開發(fā)出系列石灰?guī)r機(jī)制砂特種混凝土，并在眾多高速公路工程及其他行業(yè)領(lǐng)域中得到推廣應(yīng)用，并取得了顯著的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)與環(huán)境效益。 參考文獻(xiàn)1、蔣正武,孫振平,梅世龍,楊志剛.礦物摻合料對(duì)機(jī)制砂砂漿性能的影響,粉煤灰綜合利用,2006,10(99)：1719.2、MEHTA P K,A5TCIN P C.Principles underlying productio