特细沙与机制砂在C50箱梁混凝土中的运用

随着资源的枯竭，满足泵送混凝土生产所需要的天然中砂越来越少，价格越来越高，≤普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准≥（JGJ52-2006）中砂的粗细程度按照细度模数分为粗、中、细、特细四级，其细沙细度模数1.5-0.7。第3.1.2节要求除特细沙外，泵送混凝土宜选用Ⅱ区中砂。机制砂由于其颗粒形状棱角多表面粗糙不光滑，细度模数一般位于3.5-4.4之间，用于配制混凝土其拌合物和易性差。越来越多的混凝土生产企业在混凝土生产中将特细沙和机制砂按照比例混合，混凝土拌合物的和易性得到显著改善。笔者所在混凝土公司对机制砂和特细沙进行混合使用，使混合砂的颗粒级配位于Ⅱ区中砂，生产普通混凝土涉及C10至C45各个等级，约107万方，混凝土施工性能良好，混凝土实体各项指标符合≤混凝土结构工程施工质量验收规范≥（GB50204-2002）验收标准。

2013年底公司签约一桥梁工程，该项目施工中，笔者依据《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）第6.3.1规定之用于公路桥涵混凝土细集料宜采用级配良好、质地坚硬、颗粒洁净且粒径小于5mm的河沙，当河沙不易得到时，可采用符合规定的其他天然砂或人工砂。人工砂包括机制砂和混合砂等规定，和普通混凝土中混合砂使用经验，采用特细沙和机制砂混合浇筑箱梁大体积混凝土获得良好效益。现分享如下：

一、工程及原材料概况：淦河桥设计基准期100年，属于城市次干道，设计荷载公路一级。桥梁上部结构采用主跨80m下承式系杆混凝土拱桥.主梁采用单箱单室预应力混凝土箱型边主梁截面，边主梁箱宽2.2m，中心处梁高2.019m，一次性浇筑混凝土方量约2300 M3，混凝土的强度等级为C50，属于超长超宽的大体积混凝土结构，设计要求混凝土强度达到设计强度的90%以上进行张拉。

该工程所使用的水泥采用华新水泥股份有限（赤壁）公司生产的Po42.5级水泥，比表面积345m2/kg，标准稠度26.8%，安定性合格，28 天抗压强度51.1Mpa，水化热3天264KJ/Kg、28天285KJ/Kg。矿粉采用湖北新冶钢有限公司生产的S95级矿粉，比表面积412m m2/kg，28 天活性指数101%。粉煤灰采用岳阳华能电厂生产的F类Ⅰ级灰，细度10.1%，需水量比97.8%，烧失量1.67%.碎石采用产自咸宁官塘的5-25mm连续级配碎石，压碎值9%，含泥量0.3%，针片状含量6.7%，表观密度2720kg/m3，堆积密度1610kg/m3。外加剂采用咸宁市天安新型建材公司生产的15%的TA-2000聚羧酸缓凝型高效减水剂，混凝土减水率27%，28天抗压强度比103%。混凝土拌合用水采用自来水。机制砂产自咸宁市恒大机制砂场，MB指0.8-1.0之间，细度模数3.6-4.0之间。特细沙采用武汉金口的长江砂，细度模数0.8--1.3之间.依据大体积混凝土技术要求确定配合比如下

二、 特细沙与机制砂的混合试验过程

根据普通混凝土细沙和机制砂混合使用经验，对特细沙和机制砂分别按照4：6，5：5和6：4进行混合，其级配分布及关键技术指标如表1，

从表一和图一可以看出：特细沙和机制砂采用4：6 和5：5 进行混合后细度模数分别在2.8和2.6.颗粒机配分布在Ⅱ 区，满足泵送混凝土要求。6：4 混合后细度模数较小，且级配分布不够合理，不适宜泵送混凝土要求。

考虑到C50大体积混凝土胶凝材料较多，适宜使用较大细度模数的细骨料，故选择使用特细沙和机制砂4：6比例混合，按照混凝土同配比砂浆进行砂浆扩展度及包裹性验证如下图2。

从图2中可以看出同配比砂浆包裹性良好，无泌浆等现象发生。经观察一小时扩展度损失小于10mm。

三、混凝土实际生产施工过程控制，

在混凝土实际生产过程中，密切注意特细沙和机制砂的含水率、MB值、细度模数等变化，及时作出调整，严格计量并适当延长搅拌时间，确保拌合物均匀性，整个泵送施工过程良好。后期混凝土实体验收检测结果良好，达到设计预定要求，取得较好的技术和经济效益。

四、结论

在资源日益匮乏，供需矛盾日益突出的情况下，加强特细沙和机制砂的合理搭配，使混合砂颗粒级配和细度模数达到Ⅱ区中砂要求生产混凝土在经济上可行的，在技术上是可靠的，对资源的综合利用是有益的是值得推广使用的。

参考文献

1、≤普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准≥（JGJ52-2006）

2、《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）

3、≤普通混凝土配合比设计规程≥（JGJ55-2011）

4、≤混凝土泵送施工技术规程≥（JGJ/T10-95）

5、≤特细沙混凝土应用技术规程≥（DB50/5030-2004）

6、尹正刚，刘洪刚，王自强，超细粉砂在预拌混凝土中的运用，2013混凝土行业高峰论坛文集

作者简介： 袁 棕（1975-），男，工程师，从事商品混凝土质量管理