机制砂高性能混凝土的配制及应用

机制砂高性能混凝土的配制及应用
周明凯，王雨利，王稷良，李婷婷，应国量
（武汉理工大学硅酸盐工程中心教育部重点试验室，武汉４３００７０）
摘要：机制砂相比天然砂而言，空隙率略小，但由于粒形和级配较差，不但会影响拌和物的质量，而且还会影响硬化后混凝土的性能。

为了消除机制砂混凝土的不利因素，采用掺加高效减水剂和粉煤灰来提高混凝土的性能。

利用“双掺”技术配制了Ｃ４０、Ｃ５０高性能混凝土，并在工程中应用，取得较好的经济效益和社会效益。

关键词：粉煤灰；机制砂；高性能混凝土
中图分类号：ＴＵ５２８．５６文献标识码：Ａ文章编号：１００３—１３２４（２００７）０１—００５８－０３
机制砂颗粒有棱角、形状不规则，含有不少针片
状颗粒…，因而互咬合，流动阻力大，造成拌制的混凝土工作性较差，易产生离析晗Ｊ。

机制砂表面较粗糙，机制砂粗糙度基本在１７．０—２１．１ｓ，而河砂的粗糙度为１４．８—１５．５ｓ【３ｊ。

机制砂粗糙的表面增加颗粒流动阻力而对工作性产生不利影响，机制砂级配不良，通常是两头多中间少，即粗颗粒（２．３６ｍｍ以上）和细颗粒（Ｏ．１５ｌｎｌＴｌ以下）较多，但中间颗粒（尤其是１．１８～０．３ｍｍ之间）较少ＭＪ，配制的混凝土易于离析泌水，对混凝土强度也有不利影响。

为了消除机制砂对混凝土造成的不利因素，不少专家采用粉煤灰和高效减水剂来配制机制砂，如田建平等配制了Ｃ５０粉煤灰机制砂混凝土，并在贵州某大桥主梁中应用瞪１；杨建辉等配制了粉煤灰机制砂自密实混凝土，并在工程中应用旧Ｊ，等等。

湖北省境内的沪蓉西高速公路全长约３２０公里，位于山岭重丘区，地势复杂、桥涵众多，仅宜恩段桥梁全长达５３９２７米，其中设特大桥３０座，中大桥１５３座，建设这些工程无疑需要大量的砂。

湖北省
恩施州的天然砂资源已经枯竭，无砂可用，如果从岳阳调进河砂价格高达２８０形ｍ３，而在沿线采石，制备机制砂成本约为５０元／ｍ３，运输费用低廉。

于是，决定利用当地丰富的石灰石资源，来生产机制砂。

通过掺加Ｉ级粉煤灰和高效减水剂配制了Ｃ４０、Ｃ５０机制砂混凝土，在多处大桥的空心板和预制Ｔ梁使用，取得了良好的经济效益和社会效益。

机制砂由于自身的特点，如级配较差、颗粒粒形不好、含有一定量的石粉、具有新鲜的颗粒表面，因此用它来拌制的混凝土，既有优点也有缺点，其优点如骨料和界面粘结好，配制的混凝土强度略高等…；缺点有拌制的混凝土和易性较差、需水和水泥量多、拌制的混凝土振动后易液化等。

为了充分发挥它拌制的混凝土的优点，避免其缺点。

在采用高效减水剂的基础上，又掺加了Ｉ级粉煤灰对其拌制的混凝土进行了改善。

１试验用原材料
１．１水泥
采用湖北华新“堡垒牌”４２．５级普通硅酸盐水泥，其性能指标见表１。

１．２骨料
粗骨料：恩施市福刚砂石料厂生产的５～２５ｍｍ连续级配碎石，压碎值７．５％，针片状含量４．４％，含泥量０．４％，表观密度２７２１ｋｇ／ｍ３。

．５８．２００７年第１期—＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝一欢地登录山东建材信息网ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｓｄｊｃ．ｃｎ
万方数据
表１水泥的物理力学性能
细骨料：恩施市福刚砂石料厂生产的水洗机制砂，其性能指标见表２。

表２细集料试验结果
１．３粉煤灰
武汉阳逻电厂Ｉ级粉煤灰，性能指标见表３。

表３阳逻电厂Ｉ级粉煤灰性能指标％
１．４高效减水剂．
武汉浩源化学建材有限公司生产的ＦＤＮ—Ｉ高效减水剂，它是一种黄褐色粉末。

２试验２．１试验方法
新拌混凝土的工作性能通过坍落度来评价，其检验方法按ＧＢ／Ｔ５００８０—２００２（普通混凝土拌和物性能试验方法标准》进行。

混凝土抗压强度试验按ＧＢ／Ｔ５００８１—２００２（普通混凝土力学性能试验方法标准》规定的方法进行。

抗压强度试块尺寸为１５０ｍｍ×１５０ｍｍ×１５０ｍｍ，每组６块分别测试７ｄ和２８ｄ强度。

２．２试验结果及分析
根据工程的设计要求，分别进行了Ｃ４０、Ｃ５０机制砂混凝土的配制，其原材料用量及试验结果见表４。

由表４可知，配制的Ｃ４０混凝土，在掺加和不掺加
表４试验原材料用量及试验结果
粉煤灰时，混凝土的坍落度相同，７ｄ和２８ｄ强度接近。

但在不掺加粉煤灰时，混凝土拌和物稳定性较差，振动后有泌水现象，这在施工过程中，如果控制不当，容易形成较大的缺陷，对混凝土整体质量不利；掺加粉煤灰时，混凝土拌和物比较稳定，和易性好，振动后没有发现泌水现象。

这是由于粉煤灰丰富了浆体量，减小了水和粉体的比例，从而使拌和物变得更加稳定。

水粉比虽然减小，但粉煤灰中含有的
《山东建材》玻璃微珠弥补了机制砂颗粒形貌不好的缺陷，从而使拌和物在较小的水粉比时也获得了相同的坍落度。

同样，在配制Ｃ５０混凝土时，在满足坍落度要求时，粉煤灰拌制的机制砂混凝土拌和物更加稳定。

Ｃ４０和Ｃ５０混凝土７ｄ的抗压强度，掺加粉煤灰的均略小些，但２８ｄ的均略高一些，这说明在掺加粉煤灰后，硬化后混凝土的性能更加稳定一些。

用粉煤灰取代一定量的水泥，使单位体积的水泥用量减少，
２００７年第１期・５９・
万方数据
无机发泡材料保温层施工工艺
王俊增，孙辉，钟加衡
（山东三箭置业集团有限公司，济南２５０１００）
摘要：无机发泡材料保温层，是由粉煤灰、水泥、发泡剂、固化剂和水，经拌和反应发泡生成的含有大量封闭气泡、大孔隙比的无机制品。

具有重量轻、保温效果好、可现场制作等特点，可用于屋面保温（找坡）层，楼面（保温）垫层、填充层等，经实际应用取得了良好的经济和社会效益。

关键词：无机发泡材料；保温层；发泡施工
中图分类号：ＴＵ７６１．１＋２文献标识码：Ｂ文章编号：１００３—１３２４（２００７）０１—００６０—０３
目前屋面保温材料多是板状珍珠岩保温块，其做法为先用水泥珍珠岩（或蛭石）松散材料找坡，其上铺装珍珠岩保温块。

由于找坡层及保温板块材质松软强度低而且较厚，所以防水层施工前需要在保温块上做较厚的水泥砂浆找平层或混凝土垫层，在找平层或垫层内一般还要配置铁丝（钢筋）网片，防止当屋面遇到局部较大荷载作用时（设备运输安装、人员活动等）造成破坏，影响防水层的使用质量。

在室内随着生态环保建筑要求的发展，除外墙保温已得到全面推广使用外，楼地面保温也逐渐受
可以降低水化热，减少混凝土的收缩和开裂的趋势。

粉煤灰掺加可以优化混凝土的孑Ｌ结构，对混凝土的抗渗有利。

粉煤灰主要成分为ＳｉＯ：和Ａ１：Ｏ，，具有一定的活性，这对混凝土长期强度发展也有利‘７ｑ３。

３工程应用概况
在沪蓉西高速公路多处大桥施工中使用粉煤灰机制砂混凝土，其中Ｃ４０混凝土配合比用于空心板的施工，Ｃ５０混凝土配合比用于预制Ｔ梁的施工。

４’结论
针对在山区高速公路施工中，遇到天然砂资源短缺的问题，采用粉煤灰和高效减水剂双掺技术配制了Ｃ４０、Ｃ５０机制砂混凝土，使机制砂混凝土拌和物更加稳定，易于泵送施工，硬化后混凝土的性能也变得更加稳定。

并在工程中使用，取得了较好的经济效益和社会效益。

・６０・２００７年第１期————————＝—＿玟怒莹录
参考文献：
［１］ＮａｔｉｏｎａｌＣｒｕｓｈｅｄＳｔｏｎｅＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ．ＳｔｏｎｅＳａｎｄｆｏｒＰｏｒｔｌａｎｄＣｅｍｅｎｔ［Ｊ］．ＣｏｎｃｒｅｔｅＭａｔｅｒｉａｌｓ，１９７６，（２）：１２—１３．
［２］ｃＲＭａｒｅｋ．ＩｍｐｏｒｔａｎｃｅｏｆＦｉｎｅＡｇｇｒｅｇａｔｅＳｈａｐｅａｎｄＧｒａｄ・ｉｎｇｏｎＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓ
ｏｆＣｏｎｃｒｅｔｅ［Ｃ］．ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｅｎｔｅｒｆｏｒＡｇｇｒｅｇａｔｅｓＲｅｓｅａｒｃｈ，３ｒｄａｎｎｕａｌｓｙｍｐｏｓｉｕｍ，１９９５：２５—２８．［３］蔡基伟．石粉对机制砂混凝土性能的影响及机理研究［Ｄ］．武汉：武汉理工大学，２００６：３０—５０。

［４］吴明威，付兆岗，李铁翔，等．机制砂中石粉含量对混凝土性能影响的试验研究［Ｊ］．铁道建筑技术，２０００，（４）：４６—４９．
［５］田建平，周明凯等．Ｃ５０粉煤灰机制砂混凝土的配制及应用．粉煤灰综合利用［Ｊ］．２００６，（２）：２８—２９．
［６］杨建辉，童智洋．利用机制砂配制自密实混凝土［Ｊ］．世界桥梁，２００３，（１）：３０—３２．
［７］林国仁，方德铭．粉煤灰高性能混凝土在公路隧道二次衬砌中的应用［Ｊ］．华东公路，２００３：７５—７８．
［８］陈洪光．大掺量粉煤灰混凝土应用于隧道衬砌可行性的研究［Ｊ］．混凝土，２００３，（２）：４４—４８．
（收稿日期：２００６—１ｌ一２８）山东建材信息网ｈｔｔｐ：／／ｍ’ｒｗ．ｓｄｊｃ．ｅｎ
万方数据。