机制砂在混凝土中的应用.pdf

2 0 1 0年 1 2月 第 7眷第 4 泵圳 土 木 与 建 筑 机制砂在混凝土中的应用 尤立峰高芳胜 ( 深圳市安托山混凝土有限公司) 【 摘要l针对本地 区碎石生产过程 中产生的大量高石粉含量机制砂 的状况，研 究充分利用该机制砂 。本文 通过试验研 究和实践应 用提 高机制砂在混凝土中的使 用量， 并将掺机制砂混凝土与天然砂混凝土在工作性 能、力学性能、抗渗性能等方面进行比较。 【 关键词l高石粉含量机制砂混合砂混凝土 1 前言 近年来随着我国城市化进程的加快，促进了房 地产的快速发展 ，基建工程的投入不断加大，建筑 尤立峰，男，本科，技术副总经理，工程师 地址 ：深圳市福田区北环路南侧安托山 电话 ：1 3 8 2 3 5 4 3 1 3 4 ，E - ma i l ：y o u O l O S s o h u c o m 业迎来 了一个高速发展期。建筑业的发展使用砂量 逐年增加。由于天然砂是一种再生过程很慢的资源 ， 按现在这样的速度大量使用天然砂，会使天然砂资 源快速减少 ，甚至出现无砂可用的情况。现在有一 些地方天然砂已经短缺，需从一百公里 以外的地方 运输，成本增加很多。为了节省成本，很多混凝土 表1 5搅拌 站标 准养 护强 度结 果 施工现场同条件养护强度统计结果如表 1 8所 搅拌站标准养护强度统计结果如表 1 6所示： 表 1 6 搅拌站标准养护强度统计结果 搅 拌站 标 准养 护 强度 统计 结 果表 明，该 批 c l o o 7 凝土强度满足要求。 施工现场同条件养护强度结果如表 1 7 所示： 表 1 7 施工现场同条件养护强度结果 74 不： 表 1 8 旌工现场同条件养护强度统计结果 施工现场同条件养护强度统计结果表明，该批 C 1 0 0 7 凝土强度满足要求 。 6实际生产、施工中发现的问题 施工方与搅拌站应紧密配合 ， 使C 1 0 0 高性能 混凝土浇筑有序的进行。 由于气温特别是夏天温度 较高时对 混凝土 流动度造成一定的影响，因此应选择温度较低的时 候进行施工。 在对C 1 0 0 试件进行试压时应尽量调平压力 机的上下压板，减少因受压不平带来的强度偏差 。 7结 论 通过材料优选，可以配制 出自密实性 良好的 高性能混凝土 。 在进行实际生产前，根据实际情况进行一系 列的模拟试验 ，具有一定的必要性。 配 fj C l O 0 高性 能 自密实免振捣 混凝土 可通 过掺加硅粉、粉煤灰及高效减水剂来实现。 本次生产 的C 1 0 0 高性能混凝土具有 自密 实 免振捣且具有耐久性 良好的特点。一 2 0 1 0年 1 2月 第 7卷第 4期 朵圳 土木 与建鲔 企业 已在用机制砂替代天然砂 。在国外使用机制砂 已有几十年的历史了，与我们一河之隔的香港基本 上用 的都是机制砂 。国内也有一些省市先后建起了 一 些机制砂生产线 。经过几年 的发展机制砂的生产 技术和使用技术都 已相 当成熟 。大量使用机制砂并 逐渐替代天然砂将是一种趋势。 2高石粉含量机制砂使用情况 机制 砂的生产有湿法生产和干法 生产二种工 艺 。前者石粉含量低 ，后者工艺简单，但石粉含量 较高。本文研究的对象就是后者石粉含量较高的机 制砂。本地有很多碎石生产线 ，在生产碎石的过程 中筛分 出了大量粒径小于5 O mm的尾矿，该尾矿在 没有经过水洗 的情况 下各项指标都符合机制砂 的 要求，只是石粉含量 比较高，最高达到 了1 0 ，故 在本地 区该类型机制砂 只是作为 回填或路面稳定 层使用，很少应用于商品混凝土中。该机制砂 的石 粉含量超过 了， G ， 5 22 0 0 6 标准中规定的用于配制 C 3 0 C 5 5 混凝土的机制砂石粉含量不大于7 0 的 规定，且该机制砂颗粒级配 比较差 ，粗颗粒 ( 1 2 5 mm以上 )和石粉 ( 0 0 8 ram以下)较多，中问颗粒 较少 ，导致配制的混凝土容易泌水。但用该机制砂 与天然砂 以一定的 比例混合 成混合砂可很好 的用 于配制混凝土 。如机制砂与天然砂 以3 ：7 的比例混 合成混合砂，混合砂颗粒级配适 中，各项指标均能 满足配制C 6 0 以下混凝土的要求。深圳安托山混凝 土公司通过 改善减水剂性能及优化配合 比等措施 ， 从2 0 0 4 年开始就用这种高石粉含量的机制砂取代 3 0 的天然砂用于配制c 1 0 c 5 5 混凝土 ， 应用于多 个工程 中。 从实际工程应用情况看， 使用效果 良好。 所生产的混凝土的工作性能、抗渗性能、抗压强度 与用天然砂配制的混凝土相当，有些性能甚至更优。 为 了更加充分利用这些高石粉含量的机制砂，节约 资源 ，节省成本，本试验研究对象是在确保混凝土 的各项性能不 降低 的前提下提 高该机制砂 的掺入 率 。 3试验过程 3 1 试验用原材料 水泥 ：日本小野 田公司生产的P 0 4 2 5 水泥。 掺 合料 ：深圳妈湾 电厂的 级粉煤灰 ；韶关 钢铁厂的$ 9 5 级矿粉 。 天然砂： 东莞河砂 ， I I 区中砂， 细度模数2 8 。 机制砂 ：安托山石场 ，I I 区中砂，细度模数 2 9 ，石粉含量 1 0 ，亚 甲蓝MB 值合格 。 粗骨料：安托山石场，5 2 5 mm碎石。 3 2试配方案 以大坍落度泵送混凝土C 3 0 的配合 比为基础 ， 直接用机制砂按 比例进行取代 ，比较混凝土的工作 性能 ，并成型试块 比较混凝土2 8 d 的抗压强度。 根据各配合 比混凝土 的工作性能选择最佳 取代率；再进行掺机制砂混凝土与天然砂混凝土作 各项性能的比较。 3 3试配混凝土的配制 混凝土配合 比见表1 表 1 不同取代率混凝土配合比 粗骨 胶凝材 细骨料 m。 机制 水 减水 项 料 料 天然 机制 砂取 | | 剂掺 目 | | | J 时 砂 砂 代率 ? 量 刀 1 3 3 5 8 0 0 O 0 1 0 5 0 1 6 7 2 7 2 3 3 5 5 6 6 2 4 2 30 1 0 5 0 1 6 7 27 3 3 3 5 4 8 5 3 2 3 40 1 0 5 0 1 6 7 2 7 4 3 3 5 4 0 4 40 4 5 0 1 0 5 0 1 6 7 2 7 5 3 3 S 3 2 3 48 5 6 0 1 0 5 0 1 67 2 7 6 3 3 5 O 80 8 1 00 1 0 5 0 1 67 2l7 混凝土工作性能和抗压强度见表2 表 2 工作性能及抗压强度 坍落度 扩展度 抗压强度 MP a 项 目 工作性能 mm mm 7 d 2 8 d A1 2 O 5 5 3 0 流动性好，粘聚性好 2 8 5 4 0 1 2 2 0 5 5 2 0 流动性好，粘聚性好 2 8 8 4 0 3 3 2 0 5 5 2 O 流动性好，粘聚性好 2 8 4 4 0 8 4 2 0 5 5 3 0 流动性好，粘聚性好 2 8 7 4 1 1 流动性稍差，粘聚性 5 1 9 5 4 7 0 2 8 1 41 5 较好 A 6 1 8 0 4 4 0 流动性差 ，有泌水 2 8 8 4 1 5 试验结果表 明： 高石粉含量机制砂取代率在0 5 0 ，混 凝土工作性能基本相当，当取代率超过5 0 ，混凝 土的工作性能开始下降。用1 0 0 高石粉含量机制 砂时，混凝土和易性差，有泌水现象。主要原因是 机制砂颗粒棱角比较多，表面比天然砂粗糙。随着 机制砂掺量的增加 ，机制砂表面互相咬合接触的频 率增加，从而影响混凝土的流动性。 随着机制砂掺量的增加混凝土2 8 d 抗压强度 也会有所提高。所 以我们选定用5 0 的高石粉含量 机制砂取代天然砂来配制大坍落度混凝土 ，即可满 足工作性，又提高了强度。 3 4比较混凝土的其他性能 抗渗性能试验 分别用混凝土配合 比 1 和 4 配制混凝土 ， 进行抗渗 性能的比较。表3 的试验结果显示，两个配合 比的 7 5 2 01 0年 1 2月 第 7卷 第 4期 梁圳 土 木 与 律 筑 京基金融中心底板高强大体积混凝土的配制与裂缝控制 高芳胜尤立峰 ( 深圳市安托山混凝土有限公司) 【 摘要l 在 不掺膨胀剂、冰屑 、不掺纤维、不设冷却管、不施加预应力的情况下， 通过优化 混凝土配合比， 改进施工工艺，采取有效的养护措施，加强温控监测，能很好地解决深圳京基金融中心工程l_ f J 口 fJ 高强 大体 积 混凝 土的 裂缝控 制 问题 。 【 关键词l大掺量矿渣粉和粉煤灰裂缝控制 混合砂 高芳胜 ，高级工程师，深圳市安托山混凝土有限公司总工程师 地址：深圳市福田区北环路南侧 电话：0 7 5 5 8 3 5 0 0 3 7 0 混凝土试件抗渗等级都达到 了P1 4 还没有试件透水 ， 劈裂观察， 1 的平均渗透高度 比 4 的高 。 分析原因 为：机制砂中含有的石粉可以起到一定的填充作用， 能使混凝土更加密实。 表 3 混凝土抗渗试验结果 编号 达到抗渗等级 平均渗水高度 mm 1 P1 4 5 0 A 4 P1 4 42 抗氯离子渗透性能试验 根据 用 电量表示混凝土抗氯离子渗透标准试 验方法A S T M1 2 0 29 7 进行混凝土的抗氯离子渗 透性能对 比试验 ，试验结果表明，掺 5 0 机制砂混 凝土 比天然砂混凝土的抗氯离子渗透性能稍强。见 表4 。 表 4 混凝土抗氯离子渗透性能试验 编号 A 1 4 通过电量 C 1 4 5 0 1 3 2 0 干燥收缩性能试验 混凝土干燥收缩试验结果表明， 掺 5 0 机制砂 混凝土收缩与天然砂混凝土基本相 同，见表5 。 表 5 混凝土干燥收缩性能的试验结果 翁孑 A1 4 龄 期 3 d 1 00 1 0一 11 5 1 0 7 d 1 55 1 0 6 1 6 5 1 0 6 1 4 d 2 0 7 1 0 2 4 2X1 0 6 2 8 d 43 0 1 0 6 4 5 3X1 0 6 综上所述， 可 以用 5 0 的高石粉含量的机制砂 取代天然砂来配制大坍落度 的C 1 0 c 5 5 混凝土， 混 76 - 上 _ - - 一 0 刖 吾 近年来，随着我国超高层建筑的不断开工，超 高层建筑的高度不断被刷新，其基础底板受力状态 不断加重 ，结构越来越厚 ，混凝土强度等级越来越 凝土的工作性能、力学性能、抗渗性能、抗氯离子 性能、干缩性能都没有降低，均能达到工程施工的 要求 。 4应用情况 我们近期在部分工程中生产低于C 6 0 等级大坍 落度混凝土 以及水下混凝土时用该机制砂取代 了 5 0 的天然砂 。混凝土到施工现场和易性 良好，泵 送顺利 ，构件未发现有害裂缝，混凝土强度稳定并 都达到预期要求 。说明掺入5 0 高石粉含量机制砂 混凝土 的使用效果 良好 。 5结论 在碎石 生产过程 中产生 的机 制砂 石粉含 量 高，颗粒级配差，虽然各项指标都符合 国家标准要 求，但石粉含量较高只能用于配制小于C 3 0 等级的 混凝土 。如与天然砂按1 ：1 混合成混合砂可改善颗 粒级配，就能很好的用来配制小于C 6 0 等级的混凝 土。在实际应用 中取得了很好的效果。 用5 0 的高石粉含量的机制砂取代天然砂 来配制混凝土，由于石粉的填充作用， 其力学性能、 抗渗性能、抗氯离子性能都优于天然砂混凝土 ，干 缩性能和天然砂混凝土相 当。 利用该高石粉含量机制砂取代 5 0 的天然 砂不仅可以节约 自然资源，还可以节约成本 ，有显 著的经济效益。 参考文献 ： 1 何兆芳，尾矿在预拌混凝土中应用的试验研究 商品混凝土 2 0 0 9( 6 )：4 2 4 6 2 王建程 ，董浩，王兰英，于新文，天津蓟县机制砂在混凝土中的应用 商品混 凝土 2 0 0 9 ( 6 ) ：4 9 5 2