机制砂配制c50高性能混凝土的应用研究

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1、工程科技　　　　　2006年第2期65机制砂配制C50高性能混凝土的应用研究第二工程有限公司　潘前外【摘　要】本文结合重庆混凝土原材料实际情况,对采用当地产的机制砂和天然渠河特细砂复合的混合砂配制高性能混凝土进行了研究,可供类似工程使用参考。【关键词】　高性能混凝土　混凝土配制　机制砂1　前言高性能混凝土对原材料的要求高,特别是细集料,在《普通混凝土配合比设计规程》和《高强混凝土结构施工指南》以及CECS104:99《高强混凝土结构技术规程》中对混凝土的要求明确指出:细集料宜采用天然中砂。而重庆市地处长江、嘉陵江交汇处,工程建设所用天然砂主要取自两江的天然砂,细

2、度模数多在1.6以下,多为特细砂。所以在重庆,一些重要工程结构混凝土的配制中,均采用运距400km以外的简阳砂或德阳砂。在渝澳大桥施工中,主桥箱梁和墩身混凝土设计标号均为C50混凝土,主桥箱梁为三向预应力结构,挂篮悬臂施工技术;P3、P4墩箱梁采用预拌混凝土泵送施工,按设计、施工技术要求混凝土为:大流动性、缓凝、早强泵送高强高性能混凝土,按现场要求泵送高度60m,水平距离100～250m,混凝土不仅需要具有高强度,还要具有良好的耐久性和较高的工作性能。因工期紧,简阳和德阳砂运距远、成本高、供货难保证,因此提出了在全桥用重庆生产的、质地坚硬级配良好的机制砂和天然渠

3、河砂复合的混合砂配制高性能混凝土课题。2　可行性研究问题一提出便得到业主、监理的大力支持,一致认为,从重庆的实情和社会效益、经济效益出发,渝澳大桥采用混合砂配制高性能混凝土是合理的,但在全桥采用混合砂配制混凝土在重庆尚属首次,必须要有一定的理论依据和科学严谨的技术措施,经充分论证,方可付诸实施。经调查,在云南、贵州省的工程建设中已全面采用山砂和机制砂配制混凝土,已具有应用经验,并制定了相应的《人工砂技术标准及应用规程》。为尽快落实嘉陵江复线桥配制高性能混凝土细集料问题,我们对重庆地区机制砂的开发和机制砂配制混凝土的研究实施情况作了全面调查。重庆市建设委员会曾于1

4、993年8月下达给重庆市建筑科学院研究《机制砂配制混凝土及性能研究》科研项目;1997年9月重庆市建委同意重庆市建筑科学院和重庆市长渝机制砂公司关于《长渝机制砂配制高强混凝土应用研究》的立项申请,开展机制砂物理、试验、制砂工艺和质量控制,高强混凝土配合比设计优化研究、高强混凝土一般物理力学和耐久性试验等项目研究。通过研究,提出了《长渝机制砂配制高强混凝土及工程应用》技术报告。通过实验数据对比分析得到以下结论:(1)机制砂与特细砂组成的混合砂可以代替天然中砂配制高性能混凝土;(2)混合砂配制混凝土强度和中砂混凝土强度相当;(3)混合砂与天然中砂配制的混凝土各龄期的

5、收缩与徐变性能差异不大。#机制砂配制高性能泵送混凝土在重庆市重点工程中,成功地运用于黄花园大桥主桥下游幅166机制砂配制C50高性能混凝土的应用研究#####墩箱梁16～20节段、2墩箱梁17～22节段中;鹅公岩大桥西塔柱C50混凝土和复线桥P3、P4墩身C50混凝土中,为大跨度桥梁提供了应用实例。2001年5月重庆市建委发布的《重庆市机制砂配制混凝土技术规程》,为渝澳大桥采用机制砂配制高性能混凝土提供了理论和实践依据。所以,以机制砂、特细砂组成的混合砂代替天然中砂是可行的。3　对原材料的选择是否能用机制砂、特细砂组成的混合砂配置出高性能的混凝土,原材料的选择是

6、关键,必需对水泥、粗集料、细集料(机制砂和渠河砂)、外加剂、掺合料等进行优选,对原材料、技术标准、生产工艺、产品质量标准、稳定性、检测手段、生产规模、储运方式等要有具体要求。3.1　对原材料的质量要求3.1.1　对水泥的质量要求(1)水泥必须是旋窑生产的水泥熟料。(2)各项品质指标除达到国家指标外,尚应满足以下技术要求:①3d抗压强度≥32.0MPa,28d抗压强度≥57.0MPa;②采用天然二水石膏作为缓凝剂,杜绝用化学石膏或硬石膏作为缓凝剂,以#保证凝结时间的稳定性。初凝时间在2:00～3:30小时;③水泥中的铝酸三钙≤8.0%。0段大体#积混凝土,其工程要

7、求采用中热硅酸盐水泥,按GB200-89中的规定:525中热硅酸盐水泥,水化热3d≤251kJ/kg,7d≤293kJ/kg。熟料中的铝酸三钙≤6%,安定性用煮沸法检验,必须合格。水2泥比表面积>3000cm/g以上,其碱含量<0.6%;④水泥厂应保证均匀性一致的粒化高炉矿渣作为水泥的掺合料,以保证水泥品质均匀和颜色的一致性。3.1.2　对细集料的质量要求(1)配制C50混凝土采用机制砂与天然砂复合的混合砂,混合砂的细度模量≥1.90。(2)机制砂应满足:①经建设主管部门技术鉴定,有类似工程应用的专业厂家的证明;②材质:石灰岩,母岩强度≥100MPa;③细度模数

8、:3.3±0.2;④含粉