機制砂在高強度混凝土中的應用

張大明

摘 要：本文主要介紹機制砂拌制大流動度高強混凝土的配制方法。

關鍵詞：機制砂 高強 混凝土 經(jīng)濟效益

中圖分類號：TU521 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）06（b）-0067-01

黔織高速公路T2合同段六沖河特大橋是由貴州橋梁建設集團有限責任公司第六分公司所承建的，它位于黔西至織金交界處，該橋總長度為1508 m；橋的主橋為雙塔斜拉橋，其規(guī)格為195 m+43 8 m+19 5 m；黔西岸的北側(cè)引橋為3×30 m的預制T型橋梁；織金岸的南側(cè)引橋為19×30 m的預制 T型梁橋；該橋的設計基準為100年，是黔織高速公路最主要的控制性工程。

1 原材料選擇及配制過程

大橋主梁要求使用強度為C60的混凝土，設計方案中建議選用優(yōu)等的中粗河砂，但是貴州本地并不出產(chǎn)中粗河砂，若要使用天然砂必須從外省采購，不僅運輸很不方便，而且經(jīng)計算每立方河砂的采購成本高達420元，為降低成本，縮減不必要的開支，項目領導決定采用機制砂，項目領導對這批C60混凝土非常重視，試驗室正在積極的進行機制砂對C60混凝土的試配工作。

考慮到大橋主梁混凝土施工采用現(xiàn)澆方式，混凝土垂直泵送高度70 m，水平長度240 m，況且輸送泵的彎頭多，阻力大等特點。在計算混凝土配合比時，首先應滿足混凝土的工作性（本處指可泵性），保證混凝土坍落度應達到180～220 mm，擴展度應大于500 mm，且流動性能好，不泌水。用機制砂配制大流動度的C60混凝土在貴州尚屬首次，無成功的經(jīng)驗和資料參考。最初采用正常加工的機制砂進行C60混凝土試配，碎石采用二級配（5～16 mm，16～31.5 mm），符合5～31.5 mm連續(xù)級配要求，水泥采用貴陽海螺牌P.052.5水泥，減水劑采用山西黃騰生產(chǎn)的AS—2（水劑）。采用山西生產(chǎn)的硅灰作為摻合料進行試配，強度等各項數(shù)據(jù)均不理想。為了在不影響混凝土工作性的前提下提高強度，試驗室進行了大量的試驗和分析，試驗中發(fā)現(xiàn)砂中含有不少的泥土成分，將砂經(jīng)過水洗篩分之后，細砂含量較少，混凝土試樣發(fā)生了離析現(xiàn)象，于是摻加了一定量的粉煤灰進行再次試驗，發(fā)現(xiàn)雖然強度合格了，但是保水性能較差，泌水嚴重，而且生產(chǎn)施工過程中，對砂進行水洗也是不符合實際的。根據(jù)機制砂及碎石的生產(chǎn)情況和試驗室所做試驗，碎石的含泥量比砂的含泥量小得多，碎石的含泥量只在0.5 mm以內(nèi)，如果用碎石加工機制砂，砂的含泥量大大減小，在生產(chǎn)過程中也較容易控制，于是立即安排料場用碎石加工砂，經(jīng)試驗，砂的各項指標及亞甲藍均符合要求。與此同時，我們將碎石調(diào)配成5～25 mm的連續(xù)級配，再將砂適當調(diào)整，配出的混凝土坍落度在200～220 mm之間，擴展度均大于550 mm，1 h內(nèi)無坍落度損失，2 h的坍落度損失小于10 mm，不泌水，7 d平均抗壓強度均大于60 MPa，28 d平均抗壓強度均大于70 MPa，并用“烏蒙山”牌水泥和“海螺”牌水泥進行混凝土試配比較。在混凝土試配過程中，我們還采用不同的減水劑（如UNF-3C、聚羧酸）進行試驗比較，先后用4種不同的砂率、不同的石粉含量的砂進行試配比較，UNF-3C減水劑配的混凝土坍落度在180～220 mm、AS-2減水劑配出的混凝土坍落度在190～220 mm、而聚羧酸減水劑配出的混凝土坍落度變化很大，160～240 mm。從2011年2月-2011年8月，共進行不同砂率、不同水膠比的C60混凝土試驗達100多組，通過試驗比較，選定4組強度滿足試配要求、膠凝材料總量也滿足規(guī)范和設計要求的混凝土配合比報請總監(jiān)辦中心試驗室進行驗證試驗。

2 混凝土試配結果見表1、表2（設計試配強度為69.9MPa）

經(jīng)中心試驗室驗證后，決定采用表1中第4欄配合比作為六沖河特大橋主梁的施工配合比，于2011年12月正式澆筑主梁，在施工中經(jīng)現(xiàn)場實際取樣，7天抗壓強度均大于58 MPa，28天抗壓強度均大于66 MPa。

3 砼成本分析（C60砼數(shù)量為19423 m3）

（1）細集料（每立方河砂運到工地約需620元，每立方機制砂運到工地約需50元，每立方河砂容重為1480 kg，每立方機制的容重為1600 kg）。

采用河砂共用6，867，343元，機制山砂共用512，282元。

采用機制砂較采用河砂可節(jié)約投資6，355，061元。另外，河砂除成本高外，運輸也極為不便，工地上必須準備足夠大的料倉存放河砂，否則，如果聯(lián)系不到火車皮或不能將砂及時運至工地，將對工地施工造成很大影響。而使用機制砂則可根據(jù)工程進度進行備料，靈活、方便、快捷。

（2）摻和料（每噸硅粉運到工地需3400元，每噸粉煤灰運至工地需110元）。

硅粉共計1，650，955元，粉煤灰共計113，236元。機制砂混凝土較河砂混凝土節(jié)約投資6，355，061元，粉煤灰混凝土較摻硅粉混凝土節(jié)約投資1，537，719元。

4 結語

對機制砂配制的大流動度C60混凝土從試驗數(shù)據(jù)、應用數(shù)據(jù)和成本數(shù)據(jù)三方面進行了分析，可以看出混凝土的各項力學性能比如抗壓強度等指標均能滿足實際應用的需要，且造價低，能夠節(jié)約工程成本，降低造價。這一試驗結論不僅解決了六沖河大橋主梁施工的難題，更是為機制砂在高強大流動度混凝土中的應用開辟了貴州的先河。

參考文獻

[1] 普通混凝土配合比設計規(guī)程.JGJ 55-2011[S].

[2] 公路橋涵施工技術規(guī)范.JTG/T F 50-2011[S].

[3] 公路工程集料試驗規(guī)程.JTG E 42-2005[S].

[4] 粉煤灰混凝土應用技術規(guī)范.GBJ 146-90[S].endprint

摘 要：本文主要介紹機制砂拌制大流動度高強混凝土的配制方法。

關鍵詞：機制砂 高強 混凝土 經(jīng)濟效益

中圖分類號：TU521 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）06（b）-0067-01

黔織高速公路T2合同段六沖河特大橋是由貴州橋梁建設集團有限責任公司第六分公司所承建的，它位于黔西至織金交界處，該橋總長度為1508 m；橋的主橋為雙塔斜拉橋，其規(guī)格為195 m+43 8 m+19 5 m；黔西岸的北側(cè)引橋為3×30 m的預制T型橋梁；織金岸的南側(cè)引橋為19×30 m的預制 T型梁橋；該橋的設計基準為100年，是黔織高速公路最主要的控制性工程。

1 原材料選擇及配制過程

大橋主梁要求使用強度為C60的混凝土，設計方案中建議選用優(yōu)等的中粗河砂，但是貴州本地并不出產(chǎn)中粗河砂，若要使用天然砂必須從外省采購，不僅運輸很不方便，而且經(jīng)計算每立方河砂的采購成本高達420元，為降低成本，縮減不必要的開支，項目領導決定采用機制砂，項目領導對這批C60混凝土非常重視，試驗室正在積極的進行機制砂對C60混凝土的試配工作。

考慮到大橋主梁混凝土施工采用現(xiàn)澆方式，混凝土垂直泵送高度70 m，水平長度240 m，況且輸送泵的彎頭多，阻力大等特點。在計算混凝土配合比時，首先應滿足混凝土的工作性（本處指可泵性），保證混凝土坍落度應達到180～220 mm，擴展度應大于500 mm，且流動性能好，不泌水。用機制砂配制大流動度的C60混凝土在貴州尚屬首次，無成功的經(jīng)驗和資料參考。最初采用正常加工的機制砂進行C60混凝土試配，碎石采用二級配（5～16 mm，16～31.5 mm），符合5～31.5 mm連續(xù)級配要求，水泥采用貴陽海螺牌P.052.5水泥，減水劑采用山西黃騰生產(chǎn)的AS—2（水劑）。采用山西生產(chǎn)的硅灰作為摻合料進行試配，強度等各項數(shù)據(jù)均不理想。為了在不影響混凝土工作性的前提下提高強度，試驗室進行了大量的試驗和分析，試驗中發(fā)現(xiàn)砂中含有不少的泥土成分，將砂經(jīng)過水洗篩分之后，細砂含量較少，混凝土試樣發(fā)生了離析現(xiàn)象，于是摻加了一定量的粉煤灰進行再次試驗，發(fā)現(xiàn)雖然強度合格了，但是保水性能較差，泌水嚴重，而且生產(chǎn)施工過程中，對砂進行水洗也是不符合實際的。根據(jù)機制砂及碎石的生產(chǎn)情況和試驗室所做試驗，碎石的含泥量比砂的含泥量小得多，碎石的含泥量只在0.5 mm以內(nèi)，如果用碎石加工機制砂，砂的含泥量大大減小，在生產(chǎn)過程中也較容易控制，于是立即安排料場用碎石加工砂，經(jīng)試驗，砂的各項指標及亞甲藍均符合要求。與此同時，我們將碎石調(diào)配成5～25 mm的連續(xù)級配，再將砂適當調(diào)整，配出的混凝土坍落度在200～220 mm之間，擴展度均大于550 mm，1 h內(nèi)無坍落度損失，2 h的坍落度損失小于10 mm，不泌水，7 d平均抗壓強度均大于60 MPa，28 d平均抗壓強度均大于70 MPa，并用“烏蒙山”牌水泥和“海螺”牌水泥進行混凝土試配比較。在混凝土試配過程中，我們還采用不同的減水劑（如UNF-3C、聚羧酸）進行試驗比較，先后用4種不同的砂率、不同的石粉含量的砂進行試配比較，UNF-3C減水劑配的混凝土坍落度在180～220 mm、AS-2減水劑配出的混凝土坍落度在190～220 mm、而聚羧酸減水劑配出的混凝土坍落度變化很大，160～240 mm。從2011年2月-2011年8月，共進行不同砂率、不同水膠比的C60混凝土試驗達100多組，通過試驗比較，選定4組強度滿足試配要求、膠凝材料總量也滿足規(guī)范和設計要求的混凝土配合比報請總監(jiān)辦中心試驗室進行驗證試驗。

2 混凝土試配結果見表1、表2（設計試配強度為69.9MPa）

經(jīng)中心試驗室驗證后，決定采用表1中第4欄配合比作為六沖河特大橋主梁的施工配合比，于2011年12月正式澆筑主梁，在施工中經(jīng)現(xiàn)場實際取樣，7天抗壓強度均大于58 MPa，28天抗壓強度均大于66 MPa。

3 砼成本分析（C60砼數(shù)量為19423 m3）

（1）細集料（每立方河砂運到工地約需620元，每立方機制砂運到工地約需50元，每立方河砂容重為1480 kg，每立方機制的容重為1600 kg）。

采用河砂共用6，867，343元，機制山砂共用512，282元。

采用機制砂較采用河砂可節(jié)約投資6，355，061元。另外，河砂除成本高外，運輸也極為不便，工地上必須準備足夠大的料倉存放河砂，否則，如果聯(lián)系不到火車皮或不能將砂及時運至工地，將對工地施工造成很大影響。而使用機制砂則可根據(jù)工程進度進行備料，靈活、方便、快捷。

（2）摻和料（每噸硅粉運到工地需3400元，每噸粉煤灰運至工地需110元）。

硅粉共計1，650，955元，粉煤灰共計113，236元。機制砂混凝土較河砂混凝土節(jié)約投資6，355，061元，粉煤灰混凝土較摻硅粉混凝土節(jié)約投資1，537，719元。

4 結語

對機制砂配制的大流動度C60混凝土從試驗數(shù)據(jù)、應用數(shù)據(jù)和成本數(shù)據(jù)三方面進行了分析，可以看出混凝土的各項力學性能比如抗壓強度等指標均能滿足實際應用的需要，且造價低，能夠節(jié)約工程成本，降低造價。這一試驗結論不僅解決了六沖河大橋主梁施工的難題，更是為機制砂在高強大流動度混凝土中的應用開辟了貴州的先河。

參考文獻

[1] 普通混凝土配合比設計規(guī)程.JGJ 55-2011[S].

[2] 公路橋涵施工技術規(guī)范.JTG/T F 50-2011[S].

[3] 公路工程集料試驗規(guī)程.JTG E 42-2005[S].

[4] 粉煤灰混凝土應用技術規(guī)范.GBJ 146-90[S].endprint

摘 要：本文主要介紹機制砂拌制大流動度高強混凝土的配制方法。

關鍵詞：機制砂 高強 混凝土 經(jīng)濟效益

中圖分類號：TU521 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）06（b）-0067-01

黔織高速公路T2合同段六沖河特大橋是由貴州橋梁建設集團有限責任公司第六分公司所承建的，它位于黔西至織金交界處，該橋總長度為1508 m；橋的主橋為雙塔斜拉橋，其規(guī)格為195 m+43 8 m+19 5 m；黔西岸的北側(cè)引橋為3×30 m的預制T型橋梁；織金岸的南側(cè)引橋為19×30 m的預制 T型梁橋；該橋的設計基準為100年，是黔織高速公路最主要的控制性工程。

1 原材料選擇及配制過程

大橋主梁要求使用強度為C60的混凝土，設計方案中建議選用優(yōu)等的中粗河砂，但是貴州本地并不出產(chǎn)中粗河砂，若要使用天然砂必須從外省采購，不僅運輸很不方便，而且經(jīng)計算每立方河砂的采購成本高達420元，為降低成本，縮減不必要的開支，項目領導決定采用機制砂，項目領導對這批C60混凝土非常重視，試驗室正在積極的進行機制砂對C60混凝土的試配工作。

考慮到大橋主梁混凝土施工采用現(xiàn)澆方式，混凝土垂直泵送高度70 m，水平長度240 m，況且輸送泵的彎頭多，阻力大等特點。在計算混凝土配合比時，首先應滿足混凝土的工作性（本處指可泵性），保證混凝土坍落度應達到180～220 mm，擴展度應大于500 mm，且流動性能好，不泌水。用機制砂配制大流動度的C60混凝土在貴州尚屬首次，無成功的經(jīng)驗和資料參考。最初采用正常加工的機制砂進行C60混凝土試配，碎石采用二級配（5～16 mm，16～31.5 mm），符合5～31.5 mm連續(xù)級配要求，水泥采用貴陽海螺牌P.052.5水泥，減水劑采用山西黃騰生產(chǎn)的AS—2（水劑）。采用山西生產(chǎn)的硅灰作為摻合料進行試配，強度等各項數(shù)據(jù)均不理想。為了在不影響混凝土工作性的前提下提高強度，試驗室進行了大量的試驗和分析，試驗中發(fā)現(xiàn)砂中含有不少的泥土成分，將砂經(jīng)過水洗篩分之后，細砂含量較少，混凝土試樣發(fā)生了離析現(xiàn)象，于是摻加了一定量的粉煤灰進行再次試驗，發(fā)現(xiàn)雖然強度合格了，但是保水性能較差，泌水嚴重，而且生產(chǎn)施工過程中，對砂進行水洗也是不符合實際的。根據(jù)機制砂及碎石的生產(chǎn)情況和試驗室所做試驗，碎石的含泥量比砂的含泥量小得多，碎石的含泥量只在0.5 mm以內(nèi)，如果用碎石加工機制砂，砂的含泥量大大減小，在生產(chǎn)過程中也較容易控制，于是立即安排料場用碎石加工砂，經(jīng)試驗，砂的各項指標及亞甲藍均符合要求。與此同時，我們將碎石調(diào)配成5～25 mm的連續(xù)級配，再將砂適當調(diào)整，配出的混凝土坍落度在200～220 mm之間，擴展度均大于550 mm，1 h內(nèi)無坍落度損失，2 h的坍落度損失小于10 mm，不泌水，7 d平均抗壓強度均大于60 MPa，28 d平均抗壓強度均大于70 MPa，并用“烏蒙山”牌水泥和“海螺”牌水泥進行混凝土試配比較。在混凝土試配過程中，我們還采用不同的減水劑（如UNF-3C、聚羧酸）進行試驗比較，先后用4種不同的砂率、不同的石粉含量的砂進行試配比較，UNF-3C減水劑配的混凝土坍落度在180～220 mm、AS-2減水劑配出的混凝土坍落度在190～220 mm、而聚羧酸減水劑配出的混凝土坍落度變化很大，160～240 mm。從2011年2月-2011年8月，共進行不同砂率、不同水膠比的C60混凝土試驗達100多組，通過試驗比較，選定4組強度滿足試配要求、膠凝材料總量也滿足規(guī)范和設計要求的混凝土配合比報請總監(jiān)辦中心試驗室進行驗證試驗。

2 混凝土試配結果見表1、表2（設計試配強度為69.9MPa）

經(jīng)中心試驗室驗證后，決定采用表1中第4欄配合比作為六沖河特大橋主梁的施工配合比，于2011年12月正式澆筑主梁，在施工中經(jīng)現(xiàn)場實際取樣，7天抗壓強度均大于58 MPa，28天抗壓強度均大于66 MPa。

3 砼成本分析（C60砼數(shù)量為19423 m3）

（1）細集料（每立方河砂運到工地約需620元，每立方機制砂運到工地約需50元，每立方河砂容重為1480 kg，每立方機制的容重為1600 kg）。

采用河砂共用6，867，343元，機制山砂共用512，282元。

采用機制砂較采用河砂可節(jié)約投資6，355，061元。另外，河砂除成本高外，運輸也極為不便，工地上必須準備足夠大的料倉存放河砂，否則，如果聯(lián)系不到火車皮或不能將砂及時運至工地，將對工地施工造成很大影響。而使用機制砂則可根據(jù)工程進度進行備料，靈活、方便、快捷。

（2）摻和料（每噸硅粉運到工地需3400元，每噸粉煤灰運至工地需110元）。

硅粉共計1，650，955元，粉煤灰共計113，236元。機制砂混凝土較河砂混凝土節(jié)約投資6，355，061元，粉煤灰混凝土較摻硅粉混凝土節(jié)約投資1，537，719元。

4 結語

對機制砂配制的大流動度C60混凝土從試驗數(shù)據(jù)、應用數(shù)據(jù)和成本數(shù)據(jù)三方面進行了分析，可以看出混凝土的各項力學性能比如抗壓強度等指標均能滿足實際應用的需要，且造價低，能夠節(jié)約工程成本，降低造價。這一試驗結論不僅解決了六沖河大橋主梁施工的難題，更是為機制砂在高強大流動度混凝土中的應用開辟了貴州的先河。

參考文獻

[1] 普通混凝土配合比設計規(guī)程.JGJ 55-2011[S].

[2] 公路橋涵施工技術規(guī)范.JTG/T F 50-2011[S].

[3] 公路工程集料試驗規(guī)程.JTG E 42-2005[S].

[4] 粉煤灰混凝土應用技術規(guī)范.GBJ 146-90[S].endprint