大体积山砂混凝土关键施工技术研究与工程应用

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1、大体积山砂混凝土关键施工技术研究与工程应用1绪论1.1山砂混凝土的简介山砂可以分为两类：一类是开挖或爆破松动风化岩石后，经節分而制成的自然山砂；另一类是用专门的机械破碎岩石，经蹄分而制成的机制山砂[2][3]。山砂的质量鉴定方法有两种：型式检验和生产检验。生产检验是每批产品必须进行的；需进行型式检验的情况包括：①出现新选砂源及生产工艺调整时；②生产工艺有较大改变时；③国家相关的机关、机构要求必须进行型式检验时；④正常情况下，每年需要进行一次型式检验以保证连续生产。砂子应生产有足够蕴藏量的砂源，并在开采前清除干净夹层和

2、表层覆盖土，同时保证大于5mm的颗粒在山砂中的含量小于10%。山砂的运输、堆放、验收及泥块的含量均应满足国家现行标准中的相关规定。山砂根据其颗粒级配的不同，可分为I区和II区，I区的山砂供强度等级不小于C30的混凝土使用，II区的山砂则供强度等级小于C30的混凝土使用[4]。山砂的颗粒级配分区情况见表1[5]。山砂中含有适量的粉末，可以改善低、中等级的混凝土性能；但过多的粉末含量会对混凝土的性能带来不利的影响[6]。一般情况下，用压碎值指标来表示山砂的坚固性：对于混凝土工程有耐冻性要求或是只有一般的耐磨要求，山砂的总

3、压碎指标值均不能大于35%;但一般耐磨要求的工程还要求小于0.16mm的颗粒含量不大于20%。山砂的质量检验方法，除了可以用压碎值指标实验对山砂的质量进行检验以外，还可以按照国家普通混凝土用砂的质量标准进行检验。山砂混凝土的耐磨性较差，但抗压强度、抗折强度和疲劳强度修正系数均和河砂混凝土差距不大，而弹性模量、钢筋与混凝土的粘结力、轴心抗压强度等均比普通的河砂混凝土高。对于收缩徐变值，自然山砂混凝土比河砂混凝土大10%;而机制的山砂混凝土和河砂混凝土的收缩徐变值比较接近。1.2大体积山砂混凝土的发展进程与现状在每立方米

4、的混凝土中，作为主要原材料的砂子约占其总重量的30%左右。而在我国，尽管河流居多，但河砂的产量却有限，且有些质量不能达到工程使用要求，如含泥量过大、颗粒太细等等。所以，对于山砂的开采势在必行，尤其是广大的西部山区。1995年以前的，这段时间我国正处于国名经济恢复和一五计划期间，全国的水泥工业并不太多。但由于那时的基本建设项目不多，规模也并不大，大多地区都从外地运进水泥，河砂的产量与当时混凝土工程的需求基本持平。当时，也有少量的山砂被使用到工程中，但大多用于生产砂装和100号以下的混凝土中。在此时间，砂源基本能满足建筑

5、的使用需求[7][8]。1956年以后，各地水泥厂先后建成。全国的基本建设规模迅速扩大，水泥缺少的问题虽然已经得到缓解，但有些地区的砂子问题亟待解决。解决问题的办法有两个：一是从河砂资源丰富的地区运进河砂；二是开发山砂。但是从外地引进河砂就有新问题产生一一由于当时交通不便，货物大多不能及时供应，且运费贵，倒运麻烦，很容易造成浪费，这就导致河砂的成本倍增。以贵阳市为例，若从广西、湖南等周边地区运进河砂，每立方米的价格大约是30~40元；而使用贵阳本地的山砂，每立方米的价格只需3元。如此巨大的差额，使人们不得不将视线转移

6、到山砂的开发上。1959年2月?9月，对山砂的试验开始在贵州省建四公司科研室、建科所进行。研究结果表明，山砂混凝土在抗压强度、和易性等方面的性能都比同条件状况下的河砂混凝土好。这使得人们对山砂混凝土的见解开始转变，人们在研究山砂混凝土性能的同时，开始在工程实例中应用、推广山砂混凝土。1959年，贵州省建四公司用山砂混凝土建成了两座1万多m2的装配式厂房；随后，清镇发电厂、贵阳钢厂双联车间等项目均使用山砂混凝土。2大体积山砂混凝土工程的质量控制2.1关键控制措施2.1.1准备措施(1)在山砂混凝土绕筑施工前三天以内，应

7、与当地气象部门及时取得联系，以便掌握近期的天气变化情况，合理安排现场混凝土的绕筑施工，及时避开雨天等不利因素，从而保证连续绕筑山砂混凝土的施工质量，同时尽量减少天气因素对山砂混凝土潘筑施工造成的影响。如工期允许，则错开暴雨天气，若无法避免，应及时采取相应的措施。(2)积极与相关的政府部门、管理部门联系，并取得它们的支持，保证交通运输顺畅，混凝土能够及时、连续地供应并饶筑完成，使得施工顺利进行。(3)所有与绕筑有关的材料、机械，应及时做好检查与准备工作，保证在现场饶筑前三天内，混凝土搅拌站备齐基础底板绕筑时所需的山砂混

8、凝土用料。同时做好充分的准备措施和应急预案，将责任落实到个人，确保在底板山砂混凝土饶筑出现紧急情况时有相应的可行的解决措施，不会影响到施工的正常进行。.2.2混凝土旳中期试验为了控制大体积山砂混凝土绕筑的裂缝问题，经对前期山砂混凝土系列性试验数据的分析和技术研究，且为实际绕筑底板大体积山砂混凝土时提供可支撑的有效数据，本工程决定对前期确定的初步