机制砂砼规模化生产应用的试验研究

【摘 要】近几年来，随着我区基本建设的日益发展，对砼砂石材料的需求量越来越大，导致了材资源供应不足的矛盾出现。一些近海地段的cl-含量较高的河砂也开始流入市场，这将会对钢筋砼造成耐久患。2009年8月，依托广西隆百高速公路，开始了机制砂在广西山区高速公路的应用研究的研究工作。这极大的促进了机制砂砼试验研究的开展，经过大量的试配试验，机制砂砼应用在隆百路取得了成功。这次生产初步累计了研究资料，增强了机制砂砼在广西高速公路中规模化应用的信心。

前言

实现机制砂砼规模化生产，在技术上存在的主要困难有，第一，机制砂颗粒形状不如河砂规则，影响砼的和易性；第二，机制砂中石粉含量较大，吸水率高，比表面积大，导致砼需水量大且坍落度损失大。在实际施工中，泵送砼已经成为主流，所以，我们首先要解决的就是机制砂砼的和易性。

一、试验用原材料

1.水泥

本次试验选择使用广西东泥股份有限公司右江牌P.O42.5水泥配制砼。试验结果见表1。

2.机制砂

选择与市场上大多数机制砂品质相近的石灰岩机制砂作为本次试验的细集料。试验结果详见表2，表3。

3.碎石

采用石灰岩质5～25mm连续级配碎石作为本次试验的粗集料。试验结果详见表4，表5。

4.粉煤灰

本次试验采用田阳电厂的Ⅱ级粉煤灰

5.砼减水剂

本次试验选用聚羧酸高效缓凝减水剂。

二、试验结果及其分析

1.优选配合比

所用机制砂中小于0.075mm的颗粒含量较大，达到15.8%。这部分颗粒的存在将会对砼的和易性有较大影响，主要表现为砼需水量较大，且坍落度损失大。但是如果我们选择从机制砂中筛除这部分颗粒不仅困难，而且增加了成本。要将机制砂砼规模化用于施工当中，我们就必须解决如何获得大流动性、高和易性且坍落度损失小的砼。通过大量的试验分析，我们确定了选用高性能减水剂，掺加大量粉煤灰，选用高砂率来解决砼和易性的路线。经优选试验确定的C20～C50机制砂砼配合比及拌合物性能详见表6，表7。

从表7可以看出，通过选用高性能减水剂，掺加大量粉煤灰，选用高砂率，机制砂砼的塌落度损失是可控，满足施工要求的。从实际生产情况看，各强度等级机制砂砼拌合物和易性均较好，而且机制砂砼泌水较少，可泵性良好。这主要是因为百色地区的河砂小于0.315mm颗粒含量偏少，泵送砼泌水较大，而机制砂中富含较多细颗粒，则正好弥补这一缺点。

从表7我们可以看出，各强度等级的机制砂砼抗压强度均满足设计要求。

2.机制砂砼性能评价

2.1 收缩性

通过干缩试验，我们可以检验出机制砂中所含石粉对砼收缩性能的影响。机制砂砼的干燥收缩试件采用100×100×515mm标准试件，按《普通砼长期性能与耐久性能试验方法标准》（GB/T50082-2009）标准条件下养护及检测。但在1d脱模后，测试其初始长度。收缩率为同组三个试件的平均值。

从图1给出的各组砼的收缩曲线可以看到，大掺量粉煤灰的砼收缩比较小，尤其在早期表现更为明显。

对掺相同掺量的粉煤灰的砼，机制砂砼的收缩与河砂砼的收缩基本相同。

2.2 抗渗性

对机制砂砼和河砂砼，各成型了一组砼抗渗标准试件，标准养护28d后，进行抗渗压力试验，试验水压从0.1MPa开始，每隔8h增加水压0.1MPa，加压到1.0MPa，并恒压8小时后。发现五组配合比的砼均无透水现象，劈开后，测试其渗水高度，见表9。

从表9中可以看出，各组砼的渗水高度均比较小。机制砂砼渗水高度略高于河砂砼。

3.社会及经济效益分析

随着人们对生态环境保护意识的增强，对河砂的开采已经逐渐受到限制。因此机制砂砼在环保方面是具有积极意义的。同时我们还希望可以通过它来降低砼的成本。表10给出了C30机制砂砼及与普通砼单位立方