特細沙混凝土在小型水利工程中的應用

隋慧彬，張麗榮

(1.哈爾濱市呼蘭區(qū)水利勘測設(shè)計隊，哈爾濱150500;2.哈爾濱市呼蘭區(qū)蘭河街道辦事處，哈爾濱150500)

1 前言

特細沙混凝土是由細度模數(shù)<0.7的特細沙與粗骨料、水泥和水按一定比例拌和而成的一種特殊混凝土。20世紀70年代，在工業(yè)與民用建筑材料上對該種混凝土就進行了初步的研究與應用。而在水利工程建設(shè)中的應用較少。部分地區(qū)特細砂資源豐富，中砂資源極度匱乏。在這樣地區(qū)的建設(shè)小型水利工程，由于技術(shù)方面的原因，根據(jù)設(shè)計混凝土配合比的細骨料只能使用中、粗砂，而不能使用特細砂，本地特細砂資源得不到充分利用。而從遠地運來的中、粗砂，加上運輸費用，價格比本地特細砂的價格高得多。通過試驗研究，配制出符合建設(shè)工程使用要求的特細砂混凝土，將會減少資源浪費，降低工程造價，為本地的建設(shè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟效益。首先配制出符合強度要求和施工性能的特細砂普通混凝土。通過試驗，研究混凝土配合比的砂率、水灰比、用水量、水泥用量等因素對特細砂普通混凝土的施工性能、混凝土強度和耐久性的影響，以及拌合物的坍落度、黏聚性和保水性，從而選出符合工作性能要求的特細砂普通混凝土。

青岡縣是黑龍江省最為貧困縣之一，幾年來國家在水利工程建設(shè)上投入了大量的資金。因青岡縣的資源貧乏、砂、石料多由數(shù)百公里以外的鄰縣購進，同條件下建筑物的造價要高于其他地區(qū)，工程技術(shù)人員本著花錢少、見效快的原則，結(jié)合本縣特細砂儲量高這一獨特優(yōu)勢，探索出以特細砂取代普通混凝土中的細骨料的特細砂混凝土，并在中和澇區(qū)北興鄉(xiāng)田間配套工程中進行了初步的嘗試。實踐證明該項目技術(shù)性能合理，效果顯著，切合可行。

2 設(shè)計與施工要點

1)原材料選擇。粗骨料采用碎石粒徑D=20～40 mm，含泥量<1%;細骨料采用當?shù)禺a(chǎn)特西沙經(jīng)過篩侯出去其“泥團”測其細度模數(shù)為0.5，含泥量<3%;水泥采用牡丹江產(chǎn)普通硅酸鹽水泥，標號為425號，且各項物理力學指標滿足規(guī)范要求;水為飲用水，pH=7.0。

2)配合比。配合比的設(shè)計合理與否直接影響混凝土的和異性和強度。根據(jù)混凝土的設(shè)計強度等級，參考普通混凝土的配合比設(shè)計方法。在特細砂混凝土配合比設(shè)計中，由于砂子細，必須嚴格控制砂率，根據(jù)本工程情況，砂率≥28%，水灰比不≤0.5，1 m2混凝土水泥用量約為普通水泥用量的106%。

3)施工。在特細砂混泥土施工中，首先，混凝土的拌和最好采用機械攪拌，以利于水泥與細沙表面充分結(jié)合，而避免拌和不勻細砂成團造成澆筑后的混凝土局部強度偏低，實踐證明拌和時間不得低于150 s。其次，嚴格控制混凝土的坍塌度和單位用水量，因特細砂混凝土較普通混凝土更易離析，如用水量將導致坍塌度大，不僅造成混凝土的離析，同時也降低了混凝土的強度。根據(jù)特細砂的上述缺點，應盡量縮短運距，最好現(xiàn)場澆筑。大體積特細沙混凝土澆筑的建筑物，澆筑后多數(shù)上表層呈強度較低的砂層，為避免這一缺陷，混凝土入倉后1 h左右，在其表面采用了類似于拋石混凝土形式加入少許碎石;以彌補其強度不足。

3 應用實例

北興鄉(xiāng)田間配套工程位于青岡縣中和澇區(qū)西北部，是該老區(qū)重點整治的典型區(qū)之一。許多年來該區(qū)受嚴重嚴重洪澇災害的影響，長期困擾著廣大人民群眾的生活。為根治洪澇，1990年縣水利局對該鄉(xiāng)進行了重新規(guī)劃布局，設(shè)計除澇面積6 700 hm2，共設(shè)排水之溝5條，斗溝43條，橫跨建筑橋(涵)58座。工程量為混凝土1 210 m2，土方11萬m2，共籌集資金50萬元。施工中技術(shù)人員本著花錢少、見效快，同時結(jié)合當?shù)刭Y源優(yōu)勢，對普通混凝土和特細砂混凝土進行試配并做了方案比較如表1所示。

表1 設(shè)計混凝土強度等級

由表1可以看出特細砂混凝土雖較普通混凝土多用水泥，然而由于細骨料就地取材，使得特細砂混凝土的單位造價降低，為此項工程施工所采用，該工程設(shè)計混凝土為200#，相當于新標準混凝土強度等級C18。工程竣工后經(jīng)5 a以上時間運用，通過回彈法對58座橋(涵)的混凝土強度進行了一一測試，其值在30.1～21.5 MPa，僅此項就節(jié)省資金達2萬元。

4 結(jié)語

特細砂混凝土通過在青岡縣北興鄉(xiāng)田間配套工程的嘗試，采取適當?shù)募夹g(shù)措施，用特細沙可配制強度高、耐久性好的混凝土。雖較普通混凝土的水泥用量多7%，但由于是就地取材，故造價低廉。因此，對于小型水利工程來說，，在工程中應大力推廣，特別在砂石料缺少的地區(qū)是值得推廣的項目之一。

［1］ 張夢宇，王飛寒，王建華，韓書紅.特細沙混凝土配制技術(shù)探討［J］.黃河水利職業(yè)技術(shù)學院學報，2005，17(4):43－45.

［2］ 陳安峰.特細砂混凝土性能研究及應用［J］.福建建筑，2005 (4):51－53.