机制砂混凝土配制与施工质量控制.ppt

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1、机制砂混凝土配制与施工质量控制/研究员交通运输部公路科学研究院1目录机制砂的定义机制砂的应用背景机制砂的特性石粉的作用机制砂的质量要求机制砂的制备技术机制砂混凝土的配制技术机制砂混凝土的施工控制技术2（一）机制砂的定义机制砂：由机械破碎、筛分制成的，粒径小于4.75mm的岩石颗粒，但不包括软质岩、风化岩的颗粒。其中的75μm以下颗粒划入石粉范围。天然砂：包括河砂、湖砂、山砂及淡化海砂；混合砂：由机制砂和天然砂混合制成的砂；人工砂：经除土处理的机制砂和混合砂的统称。3（一）机制砂的定义山砂：主要是云贵等地的特殊叫法，也可指自然山砂；石屑：采石场在加

2、工碎石的过程中产生的副产物；破碎砂、规范砂、人工砂俗称。机制砂的几个过渡性名称4（二）机制砂应用的背景随着国家对基础设施投资力度的加大，混凝土及砂的用量急剧增加。河砂的掠夺性开采致使河床发生变化，对周围环境产生不良影响，目前部分河流已禁止开采河砂。部分地区石多砂少，河砂资源匮乏。2002年国标《建筑用砂》首次增加了机制砂作为建筑用砂的新品种。5（二）机制砂应用的背景机制砂在水利水电工程应用比较多，其制砂工艺先进，质量稳定。在云贵等溶岩地区缺乏天然砂资源，机制砂在混凝土工程中已经得到了普遍的应用。在交通行业，机制砂已应用于一般性混凝土工程，但在重点

3、工程，特别是在重大桥梁工程中对是否使用机制砂还存在一些疑虑。机制砂混凝土应用现状6（二）机制砂应用的背景工程技术人员对机制砂混凝土的性能缺乏认识。没有形成专门的机制砂混凝土配制技术。机制砂行业生产技术水平低下，机制砂质量良莠不齐。对石粉在机制砂混凝土中的作用研究不够，石粉含量争议过大。机制砂应用推广的阻碍7（三）机制砂的特性机制砂河砂矿物组成石灰岩、石英岩、花岗岩等一般为α-石英坚固性好好颗粒形状具有棱角、形状不规则，含有不少针片状颗粒粒形较圆或较方，棱角少颗粒表面较粗糙（粗糙度17～21S），表面吸水率高较光滑，吸水率低（粗糙度14～15S）细

4、度模数一般为中粗砂(2.9~3.6)一般为中砂(2.3~3.0)级配级配不良，2.36mm以上及0.15mm以下颗粒较多，而1.18～0.3mm颗粒较少级配较好，各粒径范围分布较均匀粉体含量(＜0.075mm)粉体为石粉,未经处理机制砂石粉含量约为15%,国标限定为10%，桥规5%、7%、10%。粉体为泥粉，国标限定为1%，3%，5%8（三）机制砂的特性机制砂的颗粒形貌9（三）机制砂的特性机制砂的级配10级配中值（三）机制砂的特性机制砂的级配11（三）机制砂的特性石粉机制砂中的石粉理化特性指岩石破碎过程中，形成的颗粒小于0.075mm的粉末。其吸

5、水率低，液塑限指数低。泥粉指黏土矿物的粉末。其吸水率高，液塑限指数高。12（三）机制砂的特性机制砂中石粉与天然砂中的泥粉成分不同，粒度分布不同，不包含粘土、页岩、有机物等有害成分，在使用中所起的作用不同。机制砂中的石粉含量一般都超过10%，这个含量对大多数混凝土不会产生有害的影响。而天然砂中的泥对混凝土是有害的，粘土矿物由于其颗粒极细、疏松多孔的特性和它们的表面活性，一般会增加混凝土的拌和用水量，从而牵连混凝土的强度、耐久性和体积稳定性。机制砂中的石粉理化特性13（三）机制砂的特性石粉颗粒呈块状，稍具棱角，接近水泥或矿渣。粉磨后部分棱角被磨掉，轮

6、廓变得稍圆。石粉的细度与水泥接近，远小于粘土的比表面积。机制砂中的石粉理化特性石粉粉煤灰水泥14（三）机制砂的特性机制砂石粉中可能混有一定数量的泥土成分。GB/T14684-2001《建筑用砂》规定了测机制砂石粉含量必须先进行亚甲蓝MB值的检验，以检验小于75μm的颗粒是以石粉为主还是以泥土为主。机制砂的MB值与砂中含泥量成线性正比关系，而与石粉含量关系不大；同时，含泥量一定时，机制砂的MB值与其所含泥粉的液限成正比。机制砂中的石粉理化特性15（三）机制砂的特性机制砂中泥粉及石粉对MB值的影响岩性对MB值的影响石粉含量对MB值的影响16（三）机制

7、砂的特性泥粉对MB值的影响泥粉含量(%)机制砂中泥粉及石粉对MB值的影响17（三）机制砂的特性机制砂的堆积密度和振实密度均随着石粉含量的增加而逐渐升高，对于级配较差的机制砂，石粉能明显地增加混合物的密实度。机制砂生产过程去除的“石粉”中，有一部分颗粒大于75μm，特别是用螺旋洗砂机洗去的石粉中，大于75μm颗粒达一半以上，不仅破坏了机制砂的自然级配，而且浪费资源，污染环境。机制砂中的石粉理化特性18（三）机制砂的特性石粉含量对机制砂堆积效果的影响19（四）机制砂对混凝土性能的影响石粉含量对混凝土工作性的影响C30C60C80石粉含量对混凝土坍落度

8、的影响20石粉含量对混凝土力学性能的影响石粉含量对混凝土抗压强度的影响C30C60C80（四）机制砂对混凝土性能的影响21石粉含量对混凝