機(jī)制砂配制c50高性能混凝土的應(yīng)用研究

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1、工程科技　　　　　2006年第2期65機(jī)制砂配制C50高性能混凝土的應(yīng)用研究第二工程有限公司　潘前外【摘　要】本文結(jié)合重慶混凝土原材料實(shí)際情況,對采用當(dāng)?shù)禺a(chǎn)的機(jī)制砂和天然渠河特細(xì)砂復(fù)合的混合砂配制高性能混凝土進(jìn)行了研究,可供類似工程使用參考?！娟P(guān)鍵詞】　高性能混凝土　混凝土配制　機(jī)制砂1　前言高性能混凝土對原材料的要求高,特別是細(xì)集料,在《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》和《高強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)施工指南》以及CECS104:99《高強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》中對混凝土的要求明確指出:細(xì)集料宜采用天然中砂。而重慶市地處長江、嘉陵江交匯處,工程建設(shè)所用天然砂主要取自兩江的天然砂,細(xì)

2、度模數(shù)多在1.6以下,多為特細(xì)砂。所以在重慶,一些重要工程結(jié)構(gòu)混凝土的配制中,均采用運(yùn)距400km以外的簡陽砂或德陽砂。在渝澳大橋施工中,主橋箱梁和墩身混凝土設(shè)計(jì)標(biāo)號均為C50混凝土,主橋箱梁為三向預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu),掛籃懸臂施工技術(shù);P3、P4墩箱梁采用預(yù)拌混凝土泵送施工,按設(shè)計(jì)、施工技術(shù)要求混凝土為:大流動性、緩凝、早強(qiáng)泵送高強(qiáng)高性能混凝土,按現(xiàn)場要求泵送高度60m,水平距離100～250m,混凝土不僅需要具有高強(qiáng)度,還要具有良好的耐久性和較高的工作性能。因工期緊,簡陽和德陽砂運(yùn)距遠(yuǎn)、成本高、供貨難保證,因此提出了在全橋用重慶生產(chǎn)的、質(zhì)地堅(jiān)硬級配良好的機(jī)制砂和天然渠

3、河砂復(fù)合的混合砂配制高性能混凝土課題。2　可行性研究問題一提出便得到業(yè)主、監(jiān)理的大力支持,一致認(rèn)為,從重慶的實(shí)情和社會效益、經(jīng)濟(jì)效益出發(fā),渝澳大橋采用混合砂配制高性能混凝土是合理的,但在全橋采用混合砂配制混凝土在重慶尚屬首次,必須要有一定的理論依據(jù)和科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)募夹g(shù)措施,經(jīng)充分論證,方可付諸實(shí)施。經(jīng)調(diào)查,在云南、貴州省的工程建設(shè)中已全面采用山砂和機(jī)制砂配制混凝土,已具有應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),并制定了相應(yīng)的《人工砂技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用規(guī)程》。為盡快落實(shí)嘉陵江復(fù)線橋配制高性能混凝土細(xì)集料問題,我們對重慶地區(qū)機(jī)制砂的開發(fā)和機(jī)制砂配制混凝土的研究實(shí)施情況作了全面調(diào)查。重慶市建設(shè)委員會曾于1

4、993年8月下達(dá)給重慶市建筑科學(xué)院研究《機(jī)制砂配制混凝土及性能研究》科研項(xiàng)目;1997年9月重慶市建委同意重慶市建筑科學(xué)院和重慶市長渝機(jī)制砂公司關(guān)于《長渝機(jī)制砂配制高強(qiáng)混凝土應(yīng)用研究》的立項(xiàng)申請,開展機(jī)制砂物理、試驗(yàn)、制砂工藝和質(zhì)量控制,高強(qiáng)混凝土配合比設(shè)計(jì)優(yōu)化研究、高強(qiáng)混凝土一般物理力學(xué)和耐久性試驗(yàn)等項(xiàng)目研究。通過研究,提出了《長渝機(jī)制砂配制高強(qiáng)混凝土及工程應(yīng)用》技術(shù)報(bào)告。通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對比分析得到以下結(jié)論:(1)機(jī)制砂與特細(xì)砂組成的混合砂可以代替天然中砂配制高性能混凝土;(2)混合砂配制混凝土強(qiáng)度和中砂混凝土強(qiáng)度相當(dāng);(3)混合砂與天然中砂配制的混凝土各齡期的

5、收縮與徐變性能差異不大。#機(jī)制砂配制高性能泵送混凝土在重慶市重點(diǎn)工程中,成功地運(yùn)用于黃花園大橋主橋下游幅166機(jī)制砂配制C50高性能混凝土的應(yīng)用研究#####墩箱梁16～20節(jié)段、2墩箱梁17～22節(jié)段中;鵝公巖大橋西塔柱C50混凝土和復(fù)線橋P3、P4墩身C50混凝土中,為大跨度橋梁提供了應(yīng)用實(shí)例。2001年5月重慶市建委發(fā)布的《重慶市機(jī)制砂配制混凝土技術(shù)規(guī)程》,為渝澳大橋采用機(jī)制砂配制高性能混凝土提供了理論和實(shí)踐依據(jù)。所以,以機(jī)制砂、特細(xì)砂組成的混合砂代替天然中砂是可行的。3　對原材料的選擇是否能用機(jī)制砂、特細(xì)砂組成的混合砂配置出高性能的混凝土,原材料的選擇是

6、關(guān)鍵,必需對水泥、粗集料、細(xì)集料(機(jī)制砂和渠河砂)、外加劑、摻合料等進(jìn)行優(yōu)選,對原材料、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、穩(wěn)定性、檢測手段、生產(chǎn)規(guī)模、儲運(yùn)方式等要有具體要求。3.1　對原材料的質(zhì)量要求3.1.1　對水泥的質(zhì)量要求(1)水泥必須是旋窯生產(chǎn)的水泥熟料。(2)各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)除達(dá)到國家指標(biāo)外,尚應(yīng)滿足以下技術(shù)要求:①3d抗壓強(qiáng)度≥32.0MPa,28d抗壓強(qiáng)度≥57.0MPa;②采用天然二水石膏作為緩凝劑,杜絕用化學(xué)石膏或硬石膏作為緩凝劑,以#保證凝結(jié)時間的穩(wěn)定性。初凝時間在2:00～3:30小時;③水泥中的鋁酸三鈣≤8.0%。0段大體#積混凝土,其工程要

7、求采用中熱硅酸鹽水泥,按GB200-89中的規(guī)定:525中熱硅酸鹽水泥,水化熱3d≤251kJ/kg,7d≤293kJ/kg。熟料中的鋁酸三鈣≤6%,安定性用煮沸法檢驗(yàn),必須合格。水2泥比表面積>3000cm/g以上,其堿含量<0.6%;④水泥廠應(yīng)保證均勻性一致的粒化高爐礦渣作為水泥的摻合料,以保證水泥品質(zhì)均勻和顏色的一致性。3.1.2　對細(xì)集料的質(zhì)量要求(1)配制C50混凝土采用機(jī)制砂與天然砂復(fù)合的混合砂,混合砂的細(xì)度模量≥1.90。(2)機(jī)制砂應(yīng)滿足:①經(jīng)建設(shè)主管部門技術(shù)鑒定,有類似工程應(yīng)用的專業(yè)廠家的證明;②材質(zhì):石灰?guī)r,母巖強(qiáng)度≥100MPa;③細(xì)度模數(shù)

8、:3.3±0.2;④含粉