人工砂石粉含量限值研究

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1、人工砂石粉含量限值研究以锦屏二级水电站大理岩人工砂为例论证提高人工砂石粉含量上限值的可行性，根据该人工砂石粉含量较高的现实情况，开展了不同石粉含量人工砂混凝土性能对比试验，主要研究石粉含量分别为15%、20%、25%、30%的人工砂对混凝土拌和物性能、物理力学性能和耐久性的影响，混凝土试验以C30W8F100二级配泵送混凝土为基准，此时试验未掺加粉煤灰等掺合料。混凝土配合比主要参数和强度见下表。不同石粉含量C30泵送混凝土配合比主要参数和强度石粉水胶用水砂坍落度7d抗压28d抗压28d劈拉含量比里率(m

2、m)强度强度强度(%(kg)(%(MPa)(MPa)(MPa)))150.481704914231.536.12.76200.481704915029.236.52.93250.481804915430.037.43.10300.481804915530.239.92.94试验结果显示，人工砂中石粉含量在15%〜30%的范围内变化时，混凝土抗渗等级和抗冻等级均能满足设计要求，混凝土抗压强度和劈拉强度变化较小，通过适当调整配合比，应能配制出满足设计要求强度的混凝土。但由于试验采用的二级配泵送混凝土配合比砂

3、率为49%,较通常采用的砂率高；混凝土单位用水量为170〜180kg,高于通常采用的130〜140kg的用水量，混凝土水泥用量分别为354〜375kg,这些因素可能掩盖了石粉含量变化带来的影响。为此，混凝土浇筑前重新开展了不同石粉含量人工砂混凝土性能试验，试验以C25W8FI00二级配泵送混凝土为基准，试验采用P.042.5水泥.掺加25%粉煤灰，水胶比0.46,混凝土配合比主要参数和强度见下表。不同石粉含量C25泵送混凝土配合比主要参数和强度石粉用水砂坍落度扩散7d抗压强28d抗压28d劈拉含量量率(

4、mm)度度（MPa）强度强度(%(kg)(%(m(MPa)(MPa)))m)15.61424418852025.636.82.6420.31424320450426.537.92.6725.81424220652025.736.42.7130.41424221561526.436.52.65上表试验结果显示，大理岩人工砂中石粉含量在15.6%〜30.4%范围变化时，混凝土单位用水量不变，仅对砂率进行微调，混凝土拌和物和易性无明显差异，坍落度和扩•散度可以满足现场的施工要求；石粉含量变化对混凝土抗压强度和

5、劈拉强度影响较小。由此可见，对于锦屏二级水电站大理岩人工砂而言，将石粉含量上限值提高至25%〜30%对混凝土性能的影响较小。根据锦屏二级水电站大理岩人工砂生产的实际情况，综合考虑质量控制与验收，最终确定大理岩人工砂屮的石粉含量按12%〜25%控制,合格率285%。此外，目前人工砂混凝土的配合比设计方法基本上沿袭天然砂混凝土配合比设计方法，石粉基本上按照人工砂的组成部分对待。石粉含量较低时，石粉中的细颗粒（粒径小于45Am的颗粒）含量较低，对混凝土配合比可忽略；但石粉含量较高时，石粉屮的细颗粒含量较高，此

6、时能否忽略石粉含量特别是其中的微细颗粒对混凝土配合比的影响就值得进一步商榷。田育功等人在百色水电站辉绿岩人工砂碾压混凝土配合比设计中，将人工砂中超出20%含量部分的石粉等量替代粉煤灰，即将石粉中的部分细颗粒含量视作胶凝材料的一部分，起到了较好的效果，既改善了碾压混凝土的工作性，又保证了碾压混凝土各种性能指标满足设计和施工要求，可供类似工程高石粉含量大理岩人工砂混凝土配合比设计借鉴。