汪彭生，邵欣，章環(huán)境

（1.雅礱江流域水電開發(fā)有限公司，成都610051；2.成都理工大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院，四川 樂山 614000）

1 引言

隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展，建筑用砂的大量使用，導(dǎo)致混凝土用砂資源短缺?；炷劣蒙爸写稚白顬楹线m，特細砂在混凝土當(dāng)中使用極有可能引起混凝土產(chǎn)生過寬的裂縫或者導(dǎo)致混凝土強度的降低。但隨著中粗砂資源日益減少，人們也開始研究特細砂的使用，特細砂在混凝土中應(yīng)用已經(jīng)有很長的歷史了，人們對于特細砂的有關(guān)特性也有了一定的了解，本文主要總結(jié)了特細砂混凝土的研究現(xiàn)狀，并對其發(fā)展情況作出幾點展望。

2 特細砂混凝土研究現(xiàn)狀

2.1 特細砂混凝土配合比設(shè)計研究

在重慶某公路施工中，李莉[1]在特細砂水泥路面混凝土配合比設(shè)計中采用正交試驗的方法，得到了施工應(yīng)用良好的配合比。戴愛榮[2]將機制砂和特細砂的特性進行對比，在特細砂中摻入了一定比例的機制砂，得到了級配良好的砂子，配制出了性能良好的混凝土。

2.2 外加劑和摻合料在特細砂混凝土中的使用研究

特細砂混凝土雖然很難配制出高強度的混凝土，但是人們發(fā)現(xiàn)如果摻入一些摻合料和外加劑的話，特細砂混凝土的強度就可以提高，甚至可以配制高強混凝土。龔尚龍[3]將硅粉加入特細砂混凝土中，配制出了強度等級為C80的高強混凝土，與此同時也提高了混凝土的抗?jié)B性和抗凍性。王衛(wèi)紅[4]采用雙摻技術(shù)改善了特細砂混凝土的和易性，并配制出強度等級為C50的高強特細砂混凝土。

2.3 碾壓混凝土應(yīng)用特細砂的研究

工程中特細砂還廣泛地應(yīng)用于碾壓混凝土，在馬回水電站攔河壩工程中，張玉寶[5]使用兩種細度模數(shù)的特細砂，并且加入了適量的粉煤灰，經(jīng)過了多次的研究試驗，最終得到了在適用于碾壓混凝土的特細砂混凝土的配合比。具有一定的工程實踐意義。

2.4 鐵路工程中特細砂混凝土的應(yīng)用

鐵路工程中會使用大量的混凝土，良好的中砂的來源比較匱乏，運輸距離也較遠，李饗民[6]反復(fù)對特細砂混凝土做配合比試驗，采用對比試驗，加入不同摻量的減水劑和不加減水劑的混凝土，進行對比之后發(fā)現(xiàn)摻入了一定量的減水劑后，混凝土的強度、耐久性等都有一定的提高，并且成功應(yīng)用于鐵路混凝土的施工中。

2.5 特細砂混凝土在水下的應(yīng)用

瀘州長江大橋主橋基礎(chǔ)是屬于大體積的水下混凝土，賈國盛等[7]充分利用了當(dāng)?shù)氐奶丶毶百Y源，配制了大流動性的混凝土，并且在水下大體積混凝土得到了應(yīng)用。

2.6 “三低一高”設(shè)計原則在工程中的應(yīng)用

特細砂混凝土在施工中極易出現(xiàn)裂縫，高鳳山水利樞紐工程采用的“三低一高一摻”的設(shè)計方法，成功地解決了特細砂混凝土容易產(chǎn)生裂縫的問題[8]。李光偉[9]結(jié)合現(xiàn)有的嘉陵江流域航電工程，通過對比試驗得出采用“三低一高一摻”的設(shè)計方法在特細砂混凝土中是可行的。

2.7 纖維材料在特細砂混凝土中的應(yīng)用

纖維材料加入混凝土之后會提高混凝土的抗裂和抗凍等特性，在特細砂混凝土中也有應(yīng)用。有研究發(fā)現(xiàn)在特細砂摻入纖維合適的量是在大于0.08且小于0.12，否則會降低其脆性[10]。胡文忠[11]研究發(fā)現(xiàn)在特細砂混凝土中摻入聚丙烯纖維會使特細砂混凝土的流動性減小，特細砂混凝土的劈裂抗拉強度也會有12%～23%的提高。

2.8 沙漠特細砂的應(yīng)用

大量的細度模數(shù)在0.85～1.30的特細砂存在于我國的陜北沙漠中，楊紅霞[12]發(fā)現(xiàn)砂率對沙漠特細砂混凝土的影響很大，建議配制沙漠特細砂混凝土按照三低一超的原則，加入減水劑。張峰[13]運用騰格里沙漠特細砂配制出強度等級高于C60的特細砂混凝土，并且建議特細砂中所用砂率常用范圍為22%～33%。張財[14]通過對撒哈拉沙漠特細砂的研究，建議沙漠特細砂混凝土應(yīng)該降低用水量和砂率，并提出應(yīng)在實際施工中適當(dāng)增加攪拌時間。

3 特細砂混凝土研究展望

3.1 對某個區(qū)域或流域內(nèi)的特細砂進行系統(tǒng)的研究

每個地區(qū)或者每個流域形成的特細砂的特性差異甚微，有一定的區(qū)域性，所以針對一個區(qū)域的特細砂做系統(tǒng)的研究是有一定的工程意義的，也便于今后人們對特細砂的應(yīng)用，便于整個地區(qū)的工程技術(shù)進步和經(jīng)濟上的發(fā)展。

3.2 采用圖像識別技術(shù)研究特細砂混凝土

圖像識別技術(shù)其實是一種計算機程序，不僅可以觀察混凝土微觀結(jié)構(gòu)和水化產(chǎn)物，而且還可以進行定量分析，進而可以用來分析其對混凝土宏觀所表現(xiàn)出的力學(xué)性能、抗?jié)B透性、抗碳化性以及耐久性能等方面的性能的影響[15]。

3.3 針對特細砂的形態(tài)效應(yīng)進行研究

特細砂通常存在于沙漠地帶或者是河流的中下游地帶，從微觀上觀察特細砂，表面多數(shù)是圓形，比較光滑，并且特細砂比表面積大，與水泥石的接觸面積就更大，那么研究特細砂的形態(tài)效應(yīng)對混凝土宏觀特性的影響就非常有必要。張穎[16]對遼河的特細砂形態(tài)特征進行了分形研究，采用了加密篩分試驗并結(jié)合分形理論得出特細砂樣本質(zhì)量表征分維值DM，發(fā)現(xiàn)特細砂的粒徑分布具有明顯的分形特點。

3.4 針對特細砂混凝土的界面性能做研究

特細砂顆粒小，與普通砂子比較，比表面積大，從特細砂混凝土與普通混凝土的微觀上進行比較，兩者的區(qū)別主要在于特細砂與水泥石的接觸面積更大，即所謂二級界面的體積大，所以混凝土在受力狀態(tài)下，其薄弱區(qū)域也相對比較大，現(xiàn)階段針對混凝土界面的研究已經(jīng)取得一定的研究成果，單針對特細砂混凝土的二級界面做系統(tǒng)的研究是非常少的，可以分析特細砂混凝土漿與普通砂混凝土的微觀層次上的區(qū)別，進而可以從微觀角度分析特細砂混凝土的界面特征，最終可以將其微觀特征與宏觀力學(xué)性能建立聯(lián)系[17]。

4 結(jié)語

本文針對特細砂混凝土應(yīng)用存在的一些問題、應(yīng)用的現(xiàn)狀、研究現(xiàn)狀進行了分析，針對其應(yīng)用現(xiàn)狀提出幾點研究展望。今后的水利、土建工程中使用特細砂會越來越廣泛，相信在特細砂在混凝土應(yīng)用中存在的問題也將會一一得到解決的，在特細砂的應(yīng)用領(lǐng)域一定可以取得可觀的進步和研究成果。