機制砂加特細砂配制泵送混凝土

1、.機制砂加特細砂配制泵送混凝土的試驗及應用廖太昌 李培安(中鐵第二十局集團公司中心試驗室)【摘要】 機制砂加特細砂簡稱混合砂，利用機制砂、特細砂各自的特點，優(yōu)化組合后，成為級配良好的中砂，配制泵送混凝土和水下混凝土，其坍落度分別為100-180mm、180-220mm。解決了特細砂不能用于重要的橋涵等混凝土工程以及單獨用機制砂配制流態(tài)混凝土，水泥用量高，拌合物保水性差，泌水率大而引起硬化后結構物表易起水波紋等內實外不美的難題。在實際工程應用中取得了較好的經濟效益和社會效益。也為我們今后在同類工程施工提供了參考資料?！娟P鍵詞】機制砂、特細砂、泵送混凝土、試驗、應用1前言機制砂和特細砂進行優(yōu)化組配

2、，解決了單用機制砂混凝土內實外不美的難題，也突破了單用特細砂不能用于重要橋梁等結構工程的規(guī)定。機制砂、特細砂，單獨作為混凝土的細骨料，在缺少天然中、粗河砂的地區(qū)在一般混凝土結構中使用較普遍，但在重要混凝土結構工程及有特殊要求的混凝土（抗?jié)B混凝土、抗凍混凝土、泵送混凝土、大體積混凝土、高強混凝土）受到限制。機制砂受生產設備以及巖石材質質量的影響，不但顆粒粗糙、比表面積大，而且顆粒級配不良，主要是1.25-5.00mm超過規(guī)定標準，0.08.mm以下石粉含量較高，配制的混凝土拌合物保水性差，泌水率大，工作性差，不便于施工。往往要靠增加水泥用量來改善其工作性；混凝土硬化后結構內部形成較為微小泌水通道

3、,使混凝土強度、耐久性降低；而且早期收縮增大，混凝土硬化后其表面水波紋嚴重，影響混凝土結構物的感觀質量。而特細砂作為混凝土的細骨料，根據GB19-65特細砂混凝土配制及應用規(guī)程規(guī)定：特細砂宜配制低流動性混凝土，其坍落度不大于3cm。特細砂級配較差，空隙率大（比一般中、粗砂大10-15），比表面積大（比一般中、粗砂約大兩倍），并且含泥量也較高。為滿足設計要求，混凝土配合比設計時，一般都以增加水泥用量來解決。這將加大混凝土的水化熱，對大體積混凝土不利；特細砂混凝土拌合物，粘滯度比中、粗砂大得多，泌水率大，工作性較差，為滿足工作性要求，需增大用水量，這又將導致混凝土硬化后結構物內部中形成泌水通道，降

4、低混凝土的耐久性。因此，將機制砂和特細砂配制成級配良好的中砂，利用機制砂、特細砂各自的特點，配制流態(tài)混凝土，具有較好的應用前景。2工程概況重慶至懷化鐵路工程（簡稱渝懷線）是國家西部大開發(fā)戰(zhàn)略確定的十大重點建設項目之一，屬國家級干線鐵路。我局承建的兩昌河特大橋位于重慶市江北區(qū)唐家沱鎮(zhèn)，為重慶樞紐渝懷線引入工程。三跨兩昌河，全長1234.77m,梁為2×24+32×32+5×24m簡支梁，2臺38墩，有明挖擴大基礎、直徑1.5m鉆孔樁和挖孔樁，墩身最高為68m，該特大橋是渝懷線重點控制工程之一。按照該橋施工組織設計，主體工程從2001年5月15日2003年3月5日共2

5、2個月完成主體施工任務。主體工程混凝土為3.2萬m3，全部采用泵送混凝土施工。3泵送混凝土對原材料的要求泵送混凝土施工，要求混凝土具有良好的可泵性，即混凝土拌合物在泵壓作用下，能連續(xù)輸送而不產生離析的性能?？杀眯粤己玫幕炷粒哂辛己玫恼尘坌?，泌水率小，保水性好，不易離析。影響可泵性的原因：一是膠凝材料的多少，二是粗細骨料的品質所決定。根據TB10210-2001規(guī)定，泵送混凝土的最小水泥用量（含摻合料）為300g/m3，細骨料宜選用中砂，粒徑小于0.315mm顆粒所占的比例宜為1520，砂率宜為3545。粗骨料的最大粒徑應與所用輸送管徑相適應，碎石的最大粒徑與輸送管內徑之比不宜大于13，卵石

6、不宜大于12.5。4機制砂加特細砂的優(yōu)化組合41 機制砂由于兩昌河特大橋工程所在方圓200公里內無天然中粗砂，只有特細砂和用石灰?guī)r加工的機制砂，篩分試驗見表1。機制砂篩分試驗結果 表1篩孔尺寸（ mm）10.05.002.501.250.630.3150.160細度模數M標準規(guī)定值(%)0010154035605075659080100實際篩分值(%)01642758291953.5從表1可以得知，機制砂級配不良，1.25mm以上嚴重超過標準規(guī)定值，若直接用于泵送混凝土配合比，砂率將超過50，2.505.00mm顆粒將導致骨料總比表面積加大，因此，混凝土配合比必須加大水泥用量才能滿足設計強度及

7、施工工藝要求。4.2細砂細度模數 至1.50.7或平均粒徑在0.25 mm以下的稱特細砂； 特細砂級配較差，孔隙率大，比表面積大，含泥量也較高，篩分試驗結果見表2。特細砂篩分試驗結果 表2篩孔尺寸（ mm）5.002.501.250.630.3150.160<0.160細 度模 數Mx分計篩分值(%)001.04.018.269.08.01.2累計篩分值(%)001.05.023.092.0100.0從表2得知0.63mm以上的顆粒含量極少，僅為5。若直接配制泵送混凝土，不僅要加大水泥用量才能滿足強度要求，而且還要增加較大用水量才能滿足工作性要求。但是，由于特細砂固有的特性，配制流動性混

8、凝土，必將導致收縮開裂，特別是大體積混凝土；水灰比加大，水化熱也隨之升高，導致混凝土內布極易產生溫度裂縫，加上外部收縮裂縫，大大降低混凝土結構強度及耐久性，由此可見，特細砂不宜配置流動性混凝土。4.3 優(yōu)化組配方案根據表1、2篩分試驗結果，將它們按一定比例進行優(yōu)化組配，計算公式如下： Ai混 =Ai機× a +Ai特× (100-a) 注: Ai混機制砂+特細砂（混合砂）. Ai機機制砂 Ai特特細砂 a-機制砂所占百分比 i=16. 計算實例：(1) 70機制砂+30的特細砂A1混 =A1機×0.7+A1特×0.3=16×0.7+0×

9、;0.3=11A2混 =A2機×0.7+A2特×0.3=42×0.7+0×0.3=29A3混= A3機×0.7+A3特×0.3=75×0.7+1×0.3=53A4混 =A4機×0.7+A4特×0.3=82×0.7+5×0.3=59A5混 =A5機×0.7+A5特×0.3=91×0.7+23×0.3=71A6混 =A6機×0.7+A6特×0.3=95×0.7+92×0.3=94 細度模數: MX=2

10、.8(2) 60機制砂+40的特細砂A1混 =A1機×0.6+A1特×0.4=16×0.6+0×0.4=10A2混 =A2機×0.6+A2特×0.4=42×0.6+0×0.4=25A3混= A3機×0.6+A3特×0.4=75×0.6+ 1×0.4=45A4混 =A4機×0.6+A4特×0.4=82×0.6+5×0.4=51A5混 =A5機×0.6+A5特×0.4=91×0.6+23×0.4=64

11、A6混 =A6機×0.6+A6特×0.4=95×0.6+92×0.4=94 細度模數: MX=2.5(3) 50機制砂+50的特細砂A1混 =A1機×0.5+A1特×0.5=16×0.5+0×0.5=9A2混 =A2機×0.5+A2特×0.5=42×0.5+0×0.5=25A3混= A3機×0.5+A3特×0.5=75×0.5+ 1×0.5=38A4混 =A4機×0.5+A4特×0.5=82×0.5+5&#

12、215;0.5=44A5混 =A5機×0.5+A5特×0.5=91×0.5+23×0.5=57A6混 =A6機×0.5+A6特×0.5=95×0.5+92×0.5=94 細度模數: MX=2.3(4) 40機制砂+60的特細砂A1混 =A1機×0.4+A1特×0.6=16×0.4+0×0.6=6A2混 =A2機×0.4+A2特×0.6=42×0.4+0×0.6=17A3混= A3機×0.4+A3特×0.6=75

13、15;0.4+ 1×0.6=31A4混 =A4機×0.4+A4特×0.6=82×0.4+5×0.6=36A5混 =A5機×0.4+A5特×0.6=91×0.4+23×0.6=50A6混 =A6機×0.4+A6特×0.6=95×0.4+92×0.6=93 細度模數: MX=2.1將（1）（2）（3）（4）計算結果列于表3計算結果匯總表 表3項目標準規(guī)定值（JGJ5292）累計篩余百分率（）篩孔尺寸（mm）（1）（2）（3）（4）5.000100100101110962

14、.50535525515292521171.25356510501025534538310.63718541701640595144360.315809570925585716457500.16060100901009010094949493細度模數/2.82.52.32.1類 別/中砂中砂中砂細砂級配情況/不良良好不良不良從表3結果分析（1）（3）（4）組級配不良，（2）組級配只有0.315稍差一些，將（2）進行實際組配篩分結果列表4。機制砂加特細砂（6040）篩分試驗結果 表4篩孔尺寸（ mm）5.002.501.250.630.3150.1600.160細 度模 數Mx分計篩分值(%)8

15、.69.020.014.019.023.26.22.5累計篩分值(%)9.018.038.052.071.094.0100.0通過理論計算與實際篩分可以看出，其結果基本是一致的，細度模數均為2.5，實際篩分0.315mm顆粒所占百分率滿足泵送混凝土要求。5混凝土物理性試驗5.1 細骨料：a：機制砂特細砂（7030），細度模數2.8，堆積密度1680kg/m3，含泥量為0.6，堅固性指標為4.3，有機質含量符合要求。b：機制砂特細砂（6040）, 細度模數2.5，表觀密度2650 kg/m3，堆積密度1650kg/m3，堅固性指標為4.5，有機質含量符合要求。C：機制砂特細砂（5050）, 細度

16、模數2.3，表觀密度2630 kg/m3，堆積密度1620kg/m3，堅固性指標為4.9，有機質含量符合要求。d：機制砂特細砂（4060）, 細度模數2.1，屬細砂，不作試驗安排。5.2 粗骨料：當地產碎石，540mm連續(xù)級配，壓碎值為9.0，針片狀含量為8.1，堅固性指標為4.2。5.3 水泥：重慶江津產地維牌32.5普通硅酸鹽水泥。5.4 摻合料：重慶江津珞璜電廠產級粉煤灰，各項指標滿足GB14692標準要求5.5 減水劑：宜賓天龍產MTF550型減水劑。5.6 配合比分析以C20為例進行配合比分析，試驗因素水平列表5，采用正交試驗L9（34），試驗結果與極差分析列表6，由表6可知，混凝土

17、28天強度均能達到設計要求。因此，以3天抗壓強度為考核指標進行極差分析。結果表明，水泥用量是影響混凝土強度的主要因素，其因素影響大小為A3B2C3D3。但是通過表6可以看出，機制砂與特細砂比例不一樣也是影響混凝土強度的一重大因素，因此，B2因素為最佳組合，即機制砂與特細砂比例為64。試 驗 因 素 水 平 表5水泥用量（kg/m³）砂 率（）減水劑（）粉煤灰（）A1295B1 45（機制砂特細砂73）C1 0.6D1 10A2310B2 45（機制砂特細砂64）C2 0.8D2 15A3325B3 45（機制砂特細砂55）C3 1.0D3 26注：26粉煤灰，其中取代水泥用量15，超

18、量系數為1.5；10、15粉煤灰為等量取代水泥用量。 L9（34）試驗結果與極差分析 表6試驗號水泥用量（kg）砂率（）減水劑（）粉煤灰（）坍落度抗壓強度（MPa）3d28d1A1B1C1D111.513.526.72A1B2C2D212.015.929.63A1B3C3D313.016.230.44A2B1C2D311.015.328.95A2B2C3D112.516.230.76A2B3C1D211.015.729.17A3B1C3D214.516.931.48A3B2C1D312.517.433.89A3B3C2D112.516.029.9K145.645.746.645.7/K247.

19、249.547.248.5/K350.347.949.348.9/R3.11.62.10.4/6 施工用配合比優(yōu)化設計根據兩昌河特大橋混凝土工程結構特點,按JGJ552000普通混凝土配合比設計規(guī)程，JGJ0521992普通混凝土用砂標準、GBJ1461990粉煤灰混凝土應用技術規(guī)程，采用本文第5節(jié)正交試驗所用原材料（細骨料為機制砂加特細砂比例為6040），對泵送混凝土進行實用性優(yōu)化設計，其物理力學性能試驗結果見表7。根據表7試驗結果，工程用理論配合比為C15為12.993.78，水膠比：0.56； C20為12.443.08，水膠比：0.45；C25為12.292.77，水膠比：0.44。7

20、施工應用主要混凝土施工設備混凝土自動計量拌合站一個（配2臺500L強制式拌合機），混凝土運輸車2 臺（6立方米），HBT60混凝土輸送泵2臺。自2001年9月中旬，正式混凝土施工到2002年3月1日止，已施工14個墩，1個臺，澆筑11000m3混凝土,其強度見表8，從未出現堵泵現象,澆筑相當順利,混凝土試件強度合格率100%,結構物內實外光。8取得的社會及經濟效益8.1 經濟效益兩昌河特大橋，總混凝土量為32000m3, 為確保混凝土外觀質量及創(chuàng)優(yōu)目標的實現，原施工組織設計混凝土用細骨料為中砂（河砂），在兩昌河方圓200km內無中砂（河砂）。當地只有特細砂和石灰?guī)r加工的砂（稱機制砂）。從較近運

21、距的彭水購買中砂（河砂），運到現場需120元/m3。在當地購機制砂和特細砂運到現場分別只需要55元/m3和45元/m3。根據該橋混凝土品種及原材料特點，平均每立方米混凝土按0.55m3計算,則總用砂量為：32000×0.55=176000m3(1)、用河砂(中砂)成本：17600×120=2112000元(2)、用機制砂加特細砂成本：(機制砂+特細砂=6040)機制砂：a 17600×0.6×55580800元特細砂：b 17600×0.4×45316800元節(jié)約成本為： 2112005808003168001214400元8.2 社

22、會效益該技術已運用到兩昌河特大橋施工的38個墩，2個臺，所抽取1358組混凝土試件抗壓強度全部合格，混凝土結構質量內實外美，受到渝懷總指領導及鐵道部質量監(jiān)督總站領導的高度評價，已經被評為渝懷線“優(yōu)質樣板精品工程”，先后有二十幾個單位到該大橋參觀學習，取得了較好的社會效益。同時，該技術已推廣應用到我局的其他一些大、中型工程項目中。如：渝懷線十一標段的角邦溝大橋、白馬一號隧道（評為渝懷線“優(yōu)質樣板工程”）、白馬一號三線大橋（評為渝懷線“精品工程”）、白馬二號三線大橋（評為渝懷線“優(yōu)質樣板工程工程”），渝遂線（重慶至遂寧）我局施工的橋、隧工程等等。9結論 利用機制砂和特細砂各自的特點,優(yōu)化組配成級配

23、良好的中砂,且符合泵送混凝土用細骨料,并應用于橋涵等重要的混凝土工程結構，解決了單獨用機制砂配制低標號泵送混凝土水泥用量大、保水性差、泌水率大，而構筑的混凝土結構內實外不美的難題，同時也解決了特細砂不能用于橋涵等重要的混凝土工程及特細砂不能配制流動性混凝土的難題。并對今后同類工程提供了實用的基礎性資料。 二00三年六月 混 凝 土 物 理 性 能 試 驗 結 果 表7混凝土等 級水灰比水泥用量(kg)減水劑摻 量(%)泌水率(%)粘聚性保水性坍落度失值(mm)坍落度保留值(mm)試驗室溫凝結時間(min)抗壓強度（MPa）0min30min60min初凝終凝7d28dC150.68291175

24、良好良好15010301202531549520.129.20.73268195良好良好14510251252534551518.924.50.782471100差差1502060702536554516.121.0C200.52360173良好良好14515301202426550523.636.70.57326184良好良好14510401102429052019.930.60.622961100差差1502570802430558517.125.9C250.52388175良好良好15015301202526547522.535.20.55349192良好良好15015301202527

25、050521.933.10.603121100差差1502060902531559516.828.5下面是贈送的中秋節(jié)演講辭，不需要的朋友可以下載后編輯刪除！謝謝中秋佳節(jié)演講詞推薦中秋,懷一顆感恩之心老師們，同學們：秋濃了，月圓了，又一個中秋要到了!本周日，農歷的八月十五，我國的傳統(tǒng)節(jié)日中秋節(jié)。中秋節(jié)，處在一年秋季的中期，所以稱為“中秋”，它僅僅次于春節(jié)，是我國的第二大傳統(tǒng)節(jié)日。中秋的月最圓，中秋的月最明，中秋的月最美，所以又被稱為“團圓節(jié)”。金桂飄香，花好月圓，在這美好的節(jié)日里，人們賞月、吃月餅、走親訪友無論什么形式，都寄托著人們對生活的無限熱愛和對美好生活的向往。中秋是中華瑰寶之一，有著深

26、厚的文化底蘊。中國人特別講究親情，特別珍視團圓，中秋節(jié)尤為甚。中秋，是一個飄溢親情的節(jié)日;中秋，是一個彌漫團圓的時節(jié)。這個時節(jié)，感受親情、釋放親情、增進親情;這個時節(jié)，盼望團圓、追求團圓、享受團圓這些，都已成為人們生活的主旋律。同學們，一定能背誦出許多關于中秋的千古佳句，比如“舉頭望明月，低頭思故鄉(xiāng)”、“但愿人長久，千里共嬋娟”、“海上生明月，天涯共此時”這些佳句之所以能穿透歷史的時空流傳至今，不正是因為我們人類有著的共同信念嗎。中秋最美是親情。一家人團聚在一起，講不完的話，敘不完的情，訴說著人們同一個心聲：親情是黑暗中的燈塔，是荒漠中的甘泉，是雨后的彩虹中秋最美是思念。月亮最美，美不過思念;

27、月亮最高，高不過想念。中秋圓月會把我們的目光和思念傳遞給我們想念的人和我們牽掛的人，祝他們沒有憂愁，永遠幸福，沒有煩惱，永遠快樂! 一、活動主題：游名校、賞名花，促交流，增感情二、活動背景：又到了陽春三月，陽光明媚，微風吹拂，正是踏青春游的好時節(jié)。借春天萬物復蘇之際，我們全班聚集在一起，彼此多一點接觸，多一點溝通，共話美好未來，與此同時，也可以緩解一下緊張的學習壓力。 相信在這次春游活動中，我們也能更親近的接觸自然，感悟自然，同時吸收萬物之靈氣的同時感受名校的人文氣息。三、活動目的：1. 豐富同學們的校園生活，陶冶情操。2. 領略優(yōu)美自然風光，促進全班同學的交流，營造和諧融洽的集體氛圍。 3.

28、 為全體同學營造一種輕松自由的氣氛，又可以加強同學們的團隊意識。 4. 有效的利用活動的過程及其形式，讓大家感受到我們班級的發(fā)展和進步。四、活動時間：XX年3月27日星期四五、活動參與對象：房產Q1141全體及“家屬”六、活動地點：武漢市華中農業(yè)大學校內七、活動流程策劃：1、27日8點在校訓時集合，乘車2、9點前往華農油菜基地、果園，賞花攝影3、10點30，回農家樂開始做飯，進行“我是廚王”大比拼4、1點30，收拾食品殘物，開始集體活動5、4點，乘車返校八、職能分工及責任定崗1、調研組：負責前期的選址、策劃的撰寫、實地考察、交通工具的聯系和檢驗   組長：金雄   成員：吳開慧2、安全保衛(wèi)組：負責登記參加春游的人數，乘車前的人數的登記，集體活動時同學的請假的審批，安全知識的培訓與教育，午餐制作的人員分組   組長：徐楊超 &#