机制砂高性能混凝土的配制及应用

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1、万方数据机制砂高性能混凝土的配制及应用周明凯，王雨利，王稷良，李婷婷，应国量(武汉理工大学硅酸盐工程中心教育部重点试验室，武汉430070)摘要：机制砂相比天然砂而言，空隙率略小，但由于粒形和级配较差，不但会影响拌和物的质量，而且还会影响硬化后混凝土的性能。为了消除机制砂混凝土的不利因素，采用掺加高效减水剂和粉煤灰来提高混凝土的性能。利用“双掺”技术配制了C40、C50高性能混凝土，并在工程中应用，取得较好的经济效益和社会效益。关键词：粉煤灰；机制砂；高性能混凝土中图分类号：TU528．56文献标识码：A文章编号：1003—13

2、24(2007)01—0058-03机制砂颗粒有棱角、形状不规则，含有不少针片状颗粒⋯，因而互咬合，流动阻力大，造成拌制的混凝土工作性较差，易产生离析晗J。机制砂表面较粗糙，机制砂粗糙度基本在17．0—21．1s，而河砂的粗糙度为14．8—15．5s【3j。机制砂粗糙的表面增加颗粒流动阻力而对工作性产生不利影响，机制砂级配不良，通常是两头多中间少，即粗颗粒(2．36mm以上)和细颗粒(O．15lnlTl以下)较多，但中间颗粒(尤其是1．18～0．3mm之间)较少MJ，配制的混凝土易于离析泌水，对混凝土强度也有不利影响。为了消除机

3、制砂对混凝土造成的不利因素，不少专家采用粉煤灰和高效减水剂来配制机制砂，如田建平等配制了C50粉煤灰机制砂混凝土，并在贵州某大桥主梁中应用瞪1；杨建辉等配制了粉煤灰机制砂自密实混凝土，并在工程中应用旧J，等等。湖北省境内的沪蓉西高速公路全长约320公里，位于山岭重丘区，地势复杂、桥涵众多，仅宜恩段桥梁全长达53927米，其中设特大桥30座，中大桥153座，建设这些工程无疑需要大量的砂。湖北省恩施州的天然砂资源已经枯竭，无砂可用，如果从岳阳调进河砂价格高达280形m3，而在沿线采石，制备机制砂成本约为50元／m3，运输费用低廉。于

4、是，决定利用当地丰富的石灰石资源，来生产机制砂。通过掺加I级粉煤灰和高效减水剂配制了C40、C50机制砂混凝土，在多处大桥的空心板和预制T梁使用，取得了良好的经济效益和社会效益。机制砂由于自身的特点，如级配较差、颗粒粒形不好、含有一定量的石粉、具有新鲜的颗粒表面，因此用它来拌制的混凝土，既有优点也有缺点，其优点如骨料和界面粘结好，配制的混凝土强度略高等⋯；缺点有拌制的混凝土和易性较差、需水和水泥量多、拌制的混凝土振动后易液化等。为了充分发挥它拌制的混凝土的优点，避免其缺点。在采用高效减水剂的基础上，又掺加了I级粉煤灰对其拌制的混

5、凝土进行了改善。1试验用原材料1．1水泥采用湖北华新“堡垒牌”42．5级普通硅酸盐水泥，其性能指标见表1。1．2骨料粗骨料：恩施市福刚砂石料厂生产的5～25mm连续级配碎石，压碎值7．5％，针片状含量4．4％，含泥量0．4％，表观密度2721kg／m3。．58．2007年第1期—============一欢地登录山东建材信息网http：／／www．sdjc．cn万方数据表1水泥的物理力学性能细骨料：恩施市福刚砂石料厂生产的水洗机制砂，其性能指标见表2。表2细集料试验结果1．3粉煤灰武汉阳逻电厂I级粉煤灰，性能指标见表3。表3阳逻

6、电厂I级粉煤灰性能指标％1．4高效减水剂．武汉浩源化学建材有限公司生产的FDN—I高效减水剂，它是一种黄褐色粉末。2试验2．1试验方法新拌混凝土的工作性能通过坍落度来评价，其检验方法按GB／T50080—2002(普通混凝土拌和物性能试验方法标准》进行。混凝土抗压强度试验按GB／T50081—2002(普通混凝土力学性能试验方法标准》规定的方法进行。抗压强度试块尺寸为150mm×150mm，每组6块分别测试7d和28d强度。2．2试验结果及分析根据工程的设计要求，分别进行了C40、C50机制砂混凝土的配制，其原材料用量及试验结果

7、见表4。由表4可知，配制的C40混凝土，在掺加和不掺加表4试验原材料用量及试验结果粉煤灰时，混凝土的坍落度相同，7d和28d强度接近。但在不掺加粉煤灰时，混凝土拌和物稳定性较差，振动后有泌水现象，这在施工过程中，如果控制不当，容易形成较大的缺陷，对混凝土整体质量不利；掺加粉煤灰时，混凝土拌和物比较稳定，和易性好，振动后没有发现泌水现象。这是由于粉煤灰丰富了浆体量，减小了水和粉体的比例，从而使拌和物变得更加稳定。水粉比虽然减小，但粉煤灰中含有的《山东建材》玻璃微珠弥补了机制砂颗粒形貌不好的缺陷，从而使拌和物在较小的水粉比时也获得了

8、相同的坍落度。同样，在配制C50混凝土时，在满足坍落度要求时，粉煤灰拌制的机制砂混凝土拌和物更加稳定。C40和C50混凝土7d的抗压强度，掺加粉煤灰的均略小些，但28d的均略高一些，这说明在掺加粉煤灰后，硬化后混凝土的性能更加稳定一些。用粉煤灰取代一定量的水泥，