机制砂高性能混凝土在高速公路工程中的应用研究

我 国基础 设施 建 设 的高 速 发展 ， 给 建 筑材 料 的 开采 和供 应带 来 了极 大 的压 力 ， 作 为 混 凝 土理 想 细 集 料 的天 然砂 变得 越 来 越 紧 缺 ， 天 然 砂 资 源 匮乏 的 重 庆 紧缺情 况 更 加 明显 。合 理 利用 机制 砂 资 源 ， 减
机 制砂 与河砂 级配 曲线 如 图 １ 所示 ； 粉煤 灰 是 良好 的混 凝 土 活 性 掺 和 料 ， 粉 煤 灰 混 凝 土 】 有 节 约 成 本、 改善新 拌混 凝土 的工 作性 能 、 改 善混 凝土抗 硫 酸 盐侵 蚀 、 碱集 料反应 等优点 ， 粉煤 灰分别 以 １ １ 、 １ ５ 的 比例取 代水 泥 ， 验 证 粉 煤 灰对 机 制 砂 混 凝 土
少 对 天然砂 的依 赖 既 可 实 现 较 为显 著 的经 济 效 益 ， 又可保 护 环境 。 目前 国 内关 于机 制砂 在混 凝土 中应 用 的研 究 已 有 很 多 ， 例 如 陈 飚 ］ 、 吴 明威［ ２ ］ 、 田 建 平 等研 究 了机 制砂 中石粉 含 量对混 凝 土性 能 的影 响， 祁 峰［ ４ ］ 、 石新 桥 ＿ ５ ］ 、 曹 盛 明［ ６ 等 研 究 了机 制 砂 在
叮７
机制砂高性 能混凝土在高速公路工程中的应用研究
刘 义峰 ， 李俊 杰
（ 重庆交通大学土木建筑学院， 重庆 ４ ０ ０ ０ ７ ４ ）
摘 要 ： 针 对 机 制 砂 混 凝 土 应用 中 出 现 的 级 配 不 良 ， 结 合 重 庆 沿 江 高速 工程 实 际 ， 通 过 分 析 不 同配 合 比下 机 制 砂 混凝 土 的 工 作 性 能 、 力学性 能 、 耐久性能 ， 提 出 改 善 措 施 。结 果 表 明 ： 机 制 砂 混 凝 土 的坍 落度 损 失 较 大 ， 粉 煤 灰对其有明显改善作用 ； 机 制砂 级 配 不 良时 ， 抗 压 强 度 不 能满 足使 用 要 求 ， 需 掺 配 河 砂 调 整 级 配 。提 出机 制 砂
合 理范 围 内 （ 约７ ％～１ ０ ） 时， 配 制 出 的 高性 能 混
凝 土各 方面 性能 满 足要 求 ， 甚 至某 些 性 能 要 优 于 天
及 寻找最 佳 配 合 比。在 机 制 砂 中掺 入 ２ ０ 的 河 砂 得 到混合 砂 ， 验证机 制砂 级配 对混 凝土 性能 的影 响 ，
＞１ ３ ５ ０
４ １
＜４ ７
４ ． ３
＜５
１ ． １
１ ３
＜１ ． ４ ＜２ ５
高 性 能 混凝 土 中的应 用 技 术 ， 刘 杰 等 研 究 了机 制
砂 混凝 土在 凤凰 岭 隧道 中的应 用技 术 。这些 研ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 表
２ 混 凝 土 配 合 比试 验
图 １ 机制砂 、 河 砂级 配 曲 线
试 验 用 材料 ： 水 泥 为 重庆 拉 法基 水 泥有 限公 司
国 防 交 通 工 程 与 技 术 囝 ２ ０ ｌ ３ 第 ６ 期
・
研 究 与设计 ・
机 制砂 高性 能混凝 土在高 速公 路工 程 中的应用研 究 刘义 峰等
４ ． ７ ５ ｍｍ 的岩 石 颗 粒 ， 但不包括软质岩 、 风 化 岩 石
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ － ０ ９ ～ １ ８
作者简介 ： 刘义峰（ １ ９ ８ ６ 一） ， 男， 硕 士研 究 生 ， 研究 方 向 为筑 路 材 料及其改性技术 ４ １ ３ ２ ６ ０ １ ８ ２ ＠ｑ ｑ ． ｃ ｏ ｎ ｒ
质 量 不 稳 定 等 是 机 制 砂 在 高 性 能 混 凝 土 中应 用 受 到 制 约 的 主 要 原 因 ， 并提 出推广 机制砂 在高性 能混凝土 中
应 用 的 建议 。 ．
关键词 ： 机制砂 ； 坍 落度损失 ； 粉煤灰 ； 高 性 能 混 凝 土
中图分类号 ： ＴＵ５ ２ ８ 文献标识码 ｇ Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ ２ — ３ ９ ５ ３ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ６ — ０ ０ ２ ５ — ０ ４
然 砂混 凝土 。但 这些 研究 大 多 以试 验 研 究 为 主 ， 对 于 机制砂 在 高速 公路 工程 实 践 中的 应 用研 究 较 少 。 本 文结合 重 庆沿 江 高速 工 程 实 际 ， 验 证 机 制砂 配 置 高性 能混 凝 土 的可行 性 ， 解 决 机 制 砂 高 性 能混 凝 土
的颗 粒 。粒 形 多呈三 角体 或方 矩体 ， 表 面粗糙 ， 本 身
不可 避免含 有 一定 量 石 粉 （ 粒径小于 ０ ． ０ ７ ５ ｍｍ 的
颗粒 ） ， 细度 模数 一般 在 ２ ． ６ ～３ ． ６之 间 。沿 江 高速 采 用 重庆顺 志矿 业 生 产 的机 制 砂 ， 其 性 能 指标 如表
应用 中的问题 ， 并结 合 相 关 研 究 成 果 ［ ７ ］ ， 提 出 推广
机制 砂应 用 的几点 建 议 ， 使 机 制 砂 高 性 能 混凝 土在
工程 中能 够得 到更 广泛 应用 。
性能 的改 善作用 。
ｌ 机 制 砂性 质
机制砂ｌ ＿ 】 ｏ ］ 是 由机 械 破 碎 、 筛分制成， 粒 径 小 于
１所 示 。
表 １ 机 制 砂性 能
试 验 表 观 密 度 ／ 松散 密 度／ 孔 隙率 ／ 含 粉 量 ／亚 甲 蓝 压 碎 值／ 项目 （ ｋ ｇ・ ｍ一 。 ）（ ｋ ｇ・ ｍ一 。 ） ＭＢ值
机 制 砂
规 范
２ ７ ３ ０
＞２ ５ ０ ０
１ ６ ５ ０
设计 不 同配 合 比进 行 对 比试 验 ， 考 察混 凝 土 性
能， 验 证 现 有 机 制砂 配制 Ｃ ５ ５混 凝 土 的 可行 性 ， 以
明， 随着 高性 能 减水 剂 技 术 及 粉煤 灰 等 掺 和 料 在 混
凝 土 中应用 技术 的 发 展 ， 当机 制砂 中 的石 粉 含 量 在