隋慧彬,張麗榮
(1.哈爾濱市呼蘭區(qū)水利勘測設(shè)計(jì)隊(duì),哈爾濱150500;2.哈爾濱市呼蘭區(qū)蘭河街道辦事處,哈爾濱150500)
特細(xì)沙混凝土是由細(xì)度模數(shù)<0.7的特細(xì)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(jì)70年代,在工業(yè)與民用建筑材料上對(duì)該種混凝土就進(jìn)行了初步的研究與應(yīng)用。而在水利工程建設(shè)中的應(yīng)用較少。部分地區(qū)特細(xì)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(jì)混凝土配合比的細(xì)骨料只能使用中、粗砂,而不能使用特細(xì)砂,本地特細(xì)砂資源得不到充分利用。而從遠(yuǎn)地運(yùn)來的中、粗砂,加上運(yùn)輸費(fèi)用,價(jià)格比本地特細(xì)砂的價(jià)格高得多。通過試驗(yàn)研究,配制出符合建設(shè)工程使用要求的特細(xì)砂混凝土,將會(huì)減少資源浪費(fèi),降低工程造價(jià),為本地的建設(shè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益。首先配制出符合強(qiáng)度要求和施工性能的特細(xì)砂普通混凝土。通過試驗(yàn),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(duì)特細(xì)砂普通混凝土的施工性能、混凝土強(qiáng)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(xì)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(jìn),同條件下建筑物的造價(jià)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(xì)砂儲(chǔ)量高這一獨(dú)特優(yōu)勢(shì),探索出以特細(xì)砂取代普通混凝土中的細(xì)骨料的特細(xì)砂混凝土,并在中和澇區(qū)北興鄉(xiāng)田間配套工程中進(jìn)行了初步的嘗試。實(shí)踐證明該項(xiàng)目技術(shù)性能合理,效果顯著,切合可行。
1)原材料選擇。粗骨料采用碎石粒徑D=20~40 mm,含泥量<1%;細(xì)骨料采用當(dāng)?shù)禺a(chǎn)特西沙經(jīng)過篩侯出去其“泥團(tuán)”測其細(xì)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(biāo)號(hào)為425號(hào),且各項(xiàng)物理力學(xué)指標(biāo)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(jì)合理與否直接影響混凝土的和異性和強(qiáng)度。根據(jù)混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí),參考普通混凝土的配合比設(shè)計(jì)方法。在特細(xì)砂混凝土配合比設(shè)計(jì)中,由于砂子細(xì),必須嚴(yán)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(xì)砂混泥土施工中,首先,混凝土的拌和最好采用機(jī)械攪拌,以利于水泥與細(xì)沙表面充分結(jié)合,而避免拌和不勻細(xì)砂成團(tuán)造成澆筑后的混凝土局部強(qiáng)度偏低,實(shí)踐證明拌和時(shí)間不得低于150 s。其次,嚴(yán)格控制混凝土的坍塌度和單位用水量,因特細(xì)砂混凝土較普通混凝土更易離析,如用水量將導(dǎo)致坍塌度大,不僅造成混凝土的離析,同時(shí)也降低了混凝土的強(qiáng)度。根據(jù)特細(xì)砂的上述缺點(diǎn),應(yīng)盡量縮短運(yùn)距,最好現(xiàn)場澆筑。大體積特細(xì)沙混凝土澆筑的建筑物,澆筑后多數(shù)上表層呈強(qiáng)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(bǔ)其強(qiáng)度不足。
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(diǎn)整治的典型區(qū)之一。許多年來該區(qū)受嚴(yán)重嚴(yán)重洪澇災(zāi)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(duì)該鄉(xiāng)進(jìn)行了重新規(guī)劃布局,設(shè)計(jì)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(shí)結(jié)合當(dāng)?shù)刭Y源優(yōu)勢(shì),對(duì)普通混凝土和特細(xì)砂混凝土進(jìn)行試配并做了方案比較如表1所示。
表1 設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度等級(jí)
由表1可以看出特細(xì)砂混凝土雖較普通混凝土多用水泥,然而由于細(xì)骨料就地取材,使得特細(xì)砂混凝土的單位造價(jià)降低,為此項(xiàng)工程施工所采用,該工程設(shè)計(jì)混凝土為200#,相當(dāng)于新標(biāo)準(zhǔn)混凝土強(qiáng)度等級(jí)C18。工程竣工后經(jīng)5 a以上時(shí)間運(yùn)用,通過回彈法對(duì)58座橋(涵)的混凝土強(qiáng)度進(jìn)行了一一測試,其值在30.1~21.5 MPa,僅此項(xiàng)就節(jié)省資金達(dá)2萬元。
特細(xì)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(dāng)?shù)募夹g(shù)措施,用特細(xì)沙可配制強(qiáng)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(jià)低廉。因此,對(duì)于小型水利工程來說,,在工程中應(yīng)大力推廣,特別在砂石料缺少的地區(qū)是值得推廣的項(xiàng)目之一。
[1] 張夢(mèng)宇,王飛寒,王建華,韓書紅.特細(xì)沙混凝土配制技術(shù)探討[J].黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2005,17(4):43-45.
[2] 陳安峰.特細(xì)砂混凝土性能研究及應(yīng)用[J].福建建筑,2005 (4):51-53.