劉相菊

摘 要：工程中應(yīng)用機(jī)制砂作為細(xì)集料拌和混凝土，對(duì)機(jī)制砂混凝土配合比進(jìn)行設(shè)計(jì)、試驗(yàn)，有效控制砼質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：機(jī)制砂 混凝土 配合比

對(duì)于山高坡陡，河流稀少，在附近幾乎找不到符合質(zhì)量要求的河砂，來(lái)滿足大量混凝土施工所需要的砂石料；外購(gòu)運(yùn)輸條件差、時(shí)間也無(wú)保證，必將加大工程成本，耽誤工期；混凝土方量大，混凝土標(biāo)號(hào)高，對(duì)原材的質(zhì)量要求高。

機(jī)制砂的基本技術(shù)指標(biāo)

1、機(jī)制砂的定義

按照GB/T14684-2001建筑用砂，機(jī)制砂的定義為：由機(jī)械破碎、篩分制成的粒徑小于4.75mm的巖石顆粒（但不包括軟質(zhì)巖、風(fēng)化巖石的顆粒）。

2、機(jī)制砂的基本技術(shù)指標(biāo)

在進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)之前，對(duì)當(dāng)?shù)氐闹饕霸催M(jìn)行考察，并取樣進(jìn)行檢測(cè)，其主要技術(shù)指標(biāo)如下：

3、該地區(qū)機(jī)制砂的特點(diǎn)

該地區(qū)的機(jī)制砂基本為中粗砂，顆粒級(jí)配呈兩頭大中間小分布，細(xì)度模數(shù)在2.6-3.0之間；砂的粒型多呈三角體或方矩體，表面粗糙，棱角尖銳；含泥量在3-5%之間，但通過(guò)亞甲蘭快速試驗(yàn)合格，所以其主要含泥量為石粉，砂壓碎指標(biāo)也較好。根據(jù)以上特點(diǎn)，該地區(qū)的機(jī)制砂是符合國(guó)標(biāo)中對(duì)機(jī)制砂的全部技術(shù)指標(biāo)要求的，而且質(zhì)量較為穩(wěn)定。因此可以應(yīng)用在橋梁工程混凝土中。

機(jī)制砂混凝土配合比設(shè)計(jì)

1、設(shè)計(jì)依據(jù)及控制指標(biāo)

主要設(shè)計(jì)依據(jù)：

公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范JTJ041-2000

普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程JGJ55-2000

普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)GB/T50080-2002

普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)GB/T50081-2002

主要控制指標(biāo)：

拌合物的和易性、坍落度及強(qiáng)度。

2、試驗(yàn)材料

水泥：P.O 32.5水泥，用于C30以下混凝土；P.O52.5水泥用于C30以上混凝土。

粉煤灰：二級(jí)粉煤灰；水：自來(lái)水；砂：本地區(qū)機(jī)制砂。

粗集料：碎石

3、配合比設(shè)計(jì)

由于無(wú)成熟經(jīng)驗(yàn)可循，所以根據(jù)本地區(qū)機(jī)制砂的特點(diǎn)，首先進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，在得出機(jī)制砂配合比設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)后，進(jìn)行配合比的設(shè)計(jì)和確定工作。

4、配合比試配試驗(yàn)結(jié)果分析

由機(jī)制砂本身的特點(diǎn)所決定，與天然砂相比，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)制砂配置出混凝土的特點(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；通過(guò)進(jìn)一步試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，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(guò)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)方法可以適用于機(jī)制砂。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)制砂在配制填加外加劑的混凝土?xí)r，對(duì)外加劑的反應(yīng)比天然砂敏感。因此在采用機(jī)制砂拌和混凝土?xí)r對(duì)外加劑的質(zhì)量要嚴(yán)格控制，盡量采用減水率較高的減水劑。同時(shí)要對(duì)外加劑和水泥的適應(yīng)性進(jìn)行試驗(yàn)，保證外加劑發(fā)揮出良好效果。

5、 配合比確定

通過(guò)以上的試驗(yàn)，最終確定了工程使用的配合比如下：

機(jī)制砂混凝土質(zhì)量的控制

1、原材料質(zhì)量的控制

對(duì)每批進(jìn)廠的原材料在使用前要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)，合格后方可使用。重點(diǎn)控制指標(biāo)如下：

水泥：標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時(shí)間、安定性、3d強(qiáng)度。

粗集料：顆粒級(jí)配、最大粒徑，針片狀含量，泥塊含量，含泥量。

砂：顆粒級(jí)配，含泥量，石粉含量（亞甲蘭快速試驗(yàn)）機(jī)制砂中的石粉含量也是有一定限度的，超過(guò)這一限度，隨著石粉含量的增加，混凝土拌合物用水量增加，拌合物變得干稠，也會(huì)導(dǎo)致強(qiáng)度的下降。

外加劑：與水泥的適應(yīng)性，坍落度經(jīng)時(shí)損失，減水率，氯離子含量。

粉煤灰：細(xì)度，燒失量，需水量比

2、過(guò)程控制

拌和時(shí)嚴(yán)格執(zhí)行施工配合比，確保拌和時(shí)間。

混凝土攪拌站控制系統(tǒng)即自動(dòng)計(jì)量系統(tǒng)要定期進(jìn)行標(biāo)定，每班在使用前要檢查一次，確保計(jì)量準(zhǔn)確，計(jì)量最大偏差不得超過(guò)：水泥、粉煤灰、水為±1%，粗細(xì)骨料±2%，減水劑±0.5%。

做好開(kāi)盤(pán)鑒定工作，每次施工前檢測(cè)混凝土拌合物的坍落度和坍落度經(jīng)時(shí)損失。確?；炷恋竭_(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)的坍落度符合施工要求。

及時(shí)檢測(cè)砂石的顆粒級(jí)配是否符合配合比要求，在砂石級(jí)配改變的時(shí)候及時(shí)對(duì)配合比進(jìn)行調(diào)整。

施工過(guò)程中加強(qiáng)施工質(zhì)量的控制，嚴(yán)禁隨意往混凝土中加水，振搗過(guò)程嚴(yán)格控制，防止漏振、或過(guò)振。

施工澆注完成后，及時(shí)進(jìn)行覆蓋養(yǎng)護(hù)，防止混凝土表面失水過(guò)快造成裂縫，養(yǎng)護(hù)周期一定要符合要求，高溫季節(jié)澆水時(shí)間宜避開(kāi)中午溫度最高時(shí)間。

澆注混凝土取樣要按照分批混凝土的方量和各施工環(huán)節(jié)的要求共同確定。并且隨機(jī)取樣制作試件，檢測(cè)混凝土的28天的抗壓強(qiáng)度。

工程應(yīng)用效果

從攪拌站生產(chǎn)情況來(lái)看，在拌合物性能方面機(jī)制砂配制混凝土的和易性接近普通混凝土，在抗壓強(qiáng)度方面，根據(jù)一年多的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明機(jī)制砂配制的混凝土的抗壓強(qiáng)度全部滿足設(shè)計(jì)要求，另外抗?jié)B等其他方面的性能也符合設(shè)計(jì)要求。

結(jié)論

通過(guò)該工程的使用可以看出機(jī)制砂混凝土有以下特點(diǎn)：

配制中低強(qiáng)度混凝土?xí)r， 水灰比較大、水泥用量少， 機(jī)制砂中的石粉補(bǔ)充了細(xì)顆粒， 增加了混凝土拌合物的稠度， 拌合物的粘聚性隨著石粉含量的增加而增加， 離析現(xiàn)象隨石粉含量增加明顯改善。

石粉的存在， 增加了固體表面積對(duì)水的比例， 保水性增強(qiáng)， 泌水情況得到改善。

機(jī)制砂中含有適當(dāng)比例的石粉可以改善混凝土和易性， 提高了混凝土密實(shí)度， 即提高混凝土的強(qiáng)度，改善混凝土的耐久性。

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(guò)合理利用機(jī)制砂中的石粉、調(diào)整機(jī)制砂的砂率，是完全可以配制出各方面性能較好的混凝土。

在混凝土中應(yīng)用機(jī)制砂，改善和緩解了毀田挖砂的一系列環(huán)境問(wèn)題，降低了建筑砂緊張的壓力，降低了成本，保護(hù)了環(huán)境。因此機(jī)制砂在混凝土中的應(yīng)用是可持續(xù)發(fā)展的需要，未來(lái)機(jī)制砂將在建筑市場(chǎng)上發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。

（作者單位：天津天科工程監(jiān)理咨詢(xún)事務(wù)所）