人工砂含粉量与级配对混凝土性能的影响
人工砂混凝土性能研究
人工砂混凝土性能研究 1胶砂试验 1.1胶砂配合比为了解石灰石粉掺量对胶砂流动度和力学性能的影响，设计胶砂配合比，见表5。其中，标准砂、水的用量不变，分别为 1350g、225g。按GB/T2419-2005《水泥胶砂流动度测定方法》、 GB/T17671-1999《水泥胶砂流动度测定方法》分别测试胶砂的流动度、抗折强度、抗压强度，测试结果见表5。 1.2胶砂试验结果分析石灰石粉掺量对胶砂流动度的影响，如图1所示。由该图可看出，虽然用水量未变，但胶砂流动度依然随着石灰石 粉掺量的提高而增大，故也可认为石灰石粉具有一定的减水作用。图1石灰石粉掺量与胶砂流动度的关系石灰石粉掺量对胶砂的抗压强度、 抗折强度影响。随着石灰石粉的掺量增加，相同龄期的水泥胶砂抗折 强度、抗压强度均有不同程度的降低。 2混凝土试验 2.1混凝土配合比为了解石灰石粉掺量对混凝土拌合物性能和力学性 能的影响，以石灰石粉超掺50%、超掺部分等量取代人工砂设计混凝土配合比，其中，碎石、超塑化剂、水的用量不变，见表6。按 GB/T2419-2005《水泥胶砂流动度测定方法》、GB/T17671-1999《水泥 胶砂流动度测定方法分别测试混凝土的拌合物性能、抗压强度，测试 结果见表7。 2.2混凝土工作性能分析(1)掺入细度10%以内的石灰石粉的坍落度基 本都符合工程应用要求，随着石灰石粉量的增加，坍落度也增加，混 凝土的粘聚性好、泵送效果好、坍落度经时损失小。(2)石灰石粉混凝 土坍落度与扩展度随水胶比减小而增加，这与普通混凝土是一致的。(3)混凝土的坍落度随石灰石粉的掺量增加而增大，当掺量超过10%后，随掺量的增加而减小，而经时损失则随石灰石粉掺量增加而增大。
透水水泥混凝土配合比设计方法
3.3 透水水泥混凝土配合比 3.3.1 透水水泥混凝土的配制强度，宜符合现行业标准《普通混凝土配合比设计规程》JGJ 55的规定。强度怎么计算？ 3.3.2 透水水泥混凝土的配合比设计应符合本规程表3.2.1中的性能要求。 3.3.3 透水水泥混凝土配合比设计步骤宜符合一列规定： 1 单位体积粗骨料用量应按下式计算确定： 'g g m αρ=? 3.3.3-1 式中 m g —1m 3透水水泥混凝土中粗骨料质量，kg ，取值1300 kg ～1500 kg ； g ρ'—粗骨料紧密堆积密度，kg/m 3； α—粗骨料用量修正系数，取0.98。 2 胶结料浆体体积 ①当无砂时，胶结浆体体积按下式计算确定： 1(1)1p g void V R αν=-?--? 3.3.3-2 ' (1)100%g g g ρνρ=-? 3.3.3-3 式中 V p —1m 3透水水泥混凝土中胶结料浆体体积（水、砂与胶凝材料的混合物的浆体体积），m 3； νg —粗骨料紧密堆积空隙率，%； ρg —粗骨料表观密度，kg/m 3； R void —设计孔隙率，%，可选10%、15%、20%、25%、30%。 ②当有砂时，胶结料体积按下式计算确定： 1(1)1p g void s V R V αν=-?--?- 3.3.3-4 s s s m V ρ= 3.3.3-5 s s s g m m m β= + 3.3.3-6 式中 V s —1m 3透水水泥混凝土中砂的体积，m 3； ρs —砂的表观密度，kg/m 3； m s —砂的质量，kg ； βs —砂率，在8%~15%范围内选定； R void —设计孔隙率，%，可选10%~20%（路用透水砼）、20%~30%（植生透水砼）。 3 水胶比R W/B 应经试验确定，水胶比选择控制范围为0.25~0.35（0.33）。 4 单位体积水泥用量应按下式确定： /1 P b P W B V m R ρ= ?+ 3.3.3-7
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
含气量对混凝土的影响利弊 李党义
含气量对混凝土的影响利弊 李曦，李党义 （湖南中建五局混凝土有限公司湖南长沙410000） 【摘要】含气量对混凝土性能的影响是多面而又复杂的，含气量对混凝土的和易性、抗折强度、耐磨性能、抗冻性能、抗渗透性能、热传导性能、自身变形等性能有明显的影响，适宜的含气量有利于增强混凝土的综合性能。然而，含气量也会在一定程度上造成混凝土强度的损失，合理适宜的含气量才能使混凝土的综合性能得到有效改善。 【关键词】混凝土含气量；性能；影响 Influence of Air Content on the pros and cons of Concrete Abstract :Air content on the properties of concrete is multi-faceted and complex. The air content has a significant impact on the concrete's workability, flexural strength, wear resistance, frost resistance, anti-permeability, thermal conductivity, its deformation properties. Appropriate air content enhances the overall performance of concrete. However, the air content can also result in the loss of concrete strength. The overall performance of the concrete can only be effectively improved when the appropriate amounts of air is introduced. Key words:concrete air content; performance; affect 在混凝土中添加引气剂，可以调节混凝土中的含气量，从而有效改善混凝土的和易性，增强抗折强度，加强混凝土路面的耐磨性、抗冻性和抗渗透性等性能，有利于延长道路寿命，降低维护力度，具有重要的现实意义。然而，引气剂的掺入，不可避免地会带来一定的反面影响，造成混凝土强度的损失。因此，研究含
无砂透水混凝土配合比设计
无砂透水混凝土配合比设计 摘要：无砂透水混凝土具有多孔、透水性好、有一定的强度，在挡土墙台背作为排水或反滤结构。本文对无砂透水混凝土的配比设计进行了试验，分析影响无砂透水混凝土强度及渗透系数的因数。 关键词：无砂透水混凝土; 配合比; 渗透系数; 水灰比；孔隙率一、前言 无砂透水混凝土是由粗骨料、水泥和水拌制而成，又称多孔混凝土。它是由粗骨料表面包裹的一层水泥浆相互粘结而形成的孔穴均匀分布的蜂窝状结构，具有一定的强度和渗透性。用在挡土墙台背排水结构中，起到反滤和渗水作用，并可承受适当的荷载。具有透水性和过滤性好、施工简便、省料等优点。目前，无砂透水混凝土的研究及施工经验较少。对无砂透水混凝土的作用及质量的重要性认识不够，施工过程中也存在较多的不规范。 二、原材料的选择及试验方法 1、原材料 无砂多孔混凝土原材料的选择主要是水泥品种和强度等级；粗骨料的类型、粒径及级配 水泥：采用PC42.5普通硅酸盐水泥 2、配合比设计 配合比设计步骤 （1）确定水灰比范围
水灰比既影响无砂透水混凝土强度，又影响其透水性。对不同粒径、不同颗粒形状的骨料，其合理水灰比不同。水灰比过小，水泥浆过稠，水泥浆较难均匀地包裹在骨料颗粒表面，不利于强度提过，反之，如果水灰比过大，水泥浆又会从骨料颗粒表面滑下，包裹粗骨料颗粒表面水泥浆过薄，同样不利于强度的提高，同时由于水泥浆流动性过大，水泥浆可能把透水空隙部分或全部填实，也不利于透水。根据混凝土施工提供经验水灰比0.38～0.50。选择0.36、0.38、0.40、0.42、0.45五个水灰比。通过变动水灰比寻找一个最佳水灰比。 （2）确定骨料用量 1m3无砂透水混凝土的出骨料用量宜取紧密堆积状态下的碎石质量(1490kg/m3)。粗骨料用量过少，灰骨比过大，会使部分粗骨料颗粒漂浮在水泥浆中，影响无砂透水混凝土孔隙率和透水性能。（3）确定水泥用量 参照规范的经验数值250～350kg/m3。选择3个水泥用量水平270、300、330。 （4）试拌成型 将碎石和水泥装入搅拌机，边加水边搅拌，搅拌时间应比普通混凝土延长，本文中搅拌时间4min，以便水泥浆均匀包裹在骨料表面。 3、试验方法 （1）透水系数：采用定水位透水系数测定方法。渗透系数按照以下经验公式计算，精确至1cm/s。
浅析影响混凝土强度的几个主要因素
浅析影响混凝土强度的几个主要因素 本钢建设公司混凝土分公司梅晓东 [摘要]：混凝土强度的控制对保证工程质量有着重要的作用。影响混凝土强度的因素颇多，本文主要从用水量、砂率、原材料等方面分析其对强度的影响，以便科学、合理的控制混凝土工程质量。 [关键词]：混凝土强度用水量砂率原材料 混凝土作为目前使用最广泛的结构材料之一，它的质量直接关系到工程的质量、使用寿命以及人民的生命、财产的安全。我国正处于基础设施建设的高峰期，如果在生产过程中对混凝土质量不够重视，将会导致沉重的代价。混凝土生产供应是一个连续过程，供应到现场的混凝土又是一种半成品，不能够马上由后续检验工作完全证实是否合格，而就要被立即浇筑使用的产品。生产过程中众多方面的影响因素均会使生产出的混凝土质量产生变异。为了切实、有效地改善试验配合比、提高混凝土强度质量，笔者对一些影响因素进行分析、研究，以供参考。 1、用水量对混凝土强度的影响 在完全密实的情况下，普通混凝土的强度主要取决于其内部起胶结作用的水泥石质量，而水泥石的质量又取决于所采用的水泥特性和水灰比。 当水泥用量一定时，用水量小则水灰比小。水灰比过小会使混凝土干涩，成型质量难以保证，混凝土成品中会出现孔洞（蜂窝）较多，麻面等现象。这不但影响美观，还会降低混凝土的密实度和强度，使工程的耐久性变差。 在生产中，假设混凝土试验室配合比为： 水泥：砂：石子：水=1：1.51：2.83：0.46 现场测定砂的含水率为3%，则每机一次下料量为： 水泥：100kg 砂：100×1.51×（1＋3%）=155.5kg 石子：283kg 水：100×0.46－100×1.51×3%=41.5kg 如果此水泥的实际强度为47MPa，粗骨料采用碎石（表面特征新系数A=0.46，B=0.52），按此配合比配制的混凝土其28天可达到的强度R为： R=A·fce·（C/W－B）=0.46×47×〔100/（100×0.46）－0.52〕=35.8MPa 情形一：若因误差而多加1kg的水，则水灰比（W/C）' 为： （W/C）'=（100×0.46＋1）/100=0.47 这样配制的混凝土28天可达到的强度R'为： R'=0.46×47×〔100/（100×0.47）－0.52〕=34.8MPa 由于多加1kg水而引起的强度损失为： R－R'=35.8－34.8=1MPa 由此可见，用水量的变化对混凝土强度的影响是很大的，因此出场的混凝土必须制止随意加水。 情形二：若在施工中遇到下雨，雨后测得砂含水率为7%，石子含水率为3%，此时每机一次下料应为： 水泥：100kg 石子：100×2.83×（1＋3%）=291.49kg 砂：100×1.51×（1＋7%）=161.57kg 水：100×0.46－100×1.51×7%－100×2.83×3%=26.94kg 按此配合比显然是科学的，保证了水灰比为0.46，混凝土28天强度可达到设计要求（仍为
高性能混凝土---试验知识
第一部分 高性能砼试验知识 目 录 1高性能砼的定义 1 2高性能砼的原材料 3 2.1水泥 3 2.2粉煤灰 5 2.3细骨料 6 2.4粗骨料 9 2.5外加剂 12 2.6水 14 3高性能砼配合比的选定依据 15 3.1 砼的强度等级 15 3.2砼耐久性设计参数 15 3.3砼中氯离子 20 4砼配合比换算 20 5施工中砼的检测项目及检验批次控制 21 5.1塌落度 21 5.2含气量 21 5.3施工质量控制 21 第一部分 高性能混凝土试验知识 1 高性能混凝土的定义 高性能混凝土一词是从英文High （高级的、高科技的） Performance （履行、演出、行为） Concrete （混凝土）翻译过来的，简称(HPC)。对于高性能混凝土在不同的国家、不同学者依照各自的认识、实践、应用范围和目的的要求的差异，对高性能混凝土有不同的定义和解释。 美国国家标准与技术研究所（NIST ）与美国混凝土协会（ACI ）于1990年5月召开的讨论会上提出：高性能混凝土是具有某些性能要求的匀质混凝土，必须采用严格的施工工艺，采用优质材料配制的，便于浇捣，不离析，力学性能稳定，早期强度高，具有韧性和体积稳定性能的耐久性的混凝土，特别适用于高层建筑，桥梁以及暴露在严酷环境中的建筑结构。 1992年法国Malier Y A 认为：高性能混凝土的特点在于有良好的工作性、高的强度和早期强度、工程经济性高和耐久性，特别适用于桥梁、港工、核反应堆以及高速公路等重要的混凝土建筑结构。 对于不同的工程和应用部门对于高性能混凝土也有不同的要求，会提出不同的性能指标。例如： 1.1 公路工程应满足下列要求 A 水胶比不大于0.35; B 耐久性指数大于80% C 4h 抗压强度高于17.2Mpa,或24h 抗压强度高于34.5Mpa,或28d 抗压强度高于68.9Mpa 。 1.2 桥梁工程 A 水胶比不大于0.4; B 强度高于41.4Mpa;
透水混凝土配比公式完整版
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透水混凝土配合比设计方法 3材料⑷ 原材料 水泥应釆用强度等级不低于级的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，质量应符合现行国家标准《通用硅酸盐水泥》GB 175的要求。不同等级、厂牌、品种、出厂日期的水泥不得混存、混用。 外加剂应符合现行国家标准《混凝土外加剂》GB 8076的规定。 透水混凝土采用的增强料按表选用。 透水混凝土粗骨料 表粗骨料的性能指标 细骨料
植生透水混凝土性能符合发下表 表路用透水混凝土的性能
透水水泥混凝土配合比 透水水泥混凝土的配制强度，宜符合现行业标准《普通混凝土配合比设计规程》JGJ 53的规 定。强度怎么计算？ 透水水泥混凝土配合比设计步骤宜符合一列规定: 1单位体积粗骨料用量应按下式计算确定： 式中zz∕-lm 3透水水泥混凝土中粗骨料质量，kg,取值 瓦一粗骨料紧密堆积密度，kg/m 3； 。一粗骨料用量修正系数, 2胶结料浆体体积 ①当忙砂!时，胶结浆体体积按下式计算确定: 式中Ji-Im 3透水水泥混凝土中胶结料浆体体积（水、砂与胶凝材料的混合物的浆体体积），m 3； 乙一 粗骨料紧密堆积空隙率，%; 厲一粗骨料表观密度，kg/m 3； 血L 设计孔隙率，%,可选10%X 15%、20%、25%、30%o ②当■时，胶结料体积按下式计算确定： 式中K-Iln 3透水水泥混凝土中砂的体积，m 3； PZ —砂的表观密度，kg/m 3； 血L 设计孔隙率，％,可选10%^20% （路用透水磴） %"30% （植生透水磴）。 3水胶比尽B 应经试验确定，水胶比选择控制范围为~（）|。 4单位体积水泥用量应按下式确定: 式中3透水水泥混凝土中胶凝材料（水泥+掺合料）质量，kg∕m 3,植生混凝土约 150~250kg,路基或路面透水混凝土约300kg'450kg∣; Za=-Im 3透水水泥混凝土中水泥质量，kg ： Λ?-Im 3透水水泥混凝土中掺合料质量，kg ； ZBr-Im 3透水水泥混凝土中水的质量，kg ： 1300 kg ?1500 kg 皿一砂的质量, 仗一砂率，在 范圉内选定;
(赵国藩)尺寸效应
混凝土作为一种脆性工程材料表现出了明显的尺寸效应(size Effect)。准确地说，它的混凝土尺寸效应现象表现在两个方面：一是试件尺寸对确定参数的影响，二是在进行数值模拟时，数值计算得到的结果显著的依赖于有限元网格尺寸大小。例如混凝土梁的弯曲强度随梁高度的增加而降低。L’Herrnite的研究则表明，由三点弯曲梁测得的混凝土平均抗拉强度随试件体积的增加而降低。Kadlecek等指出，由三点弯曲梁和四点弯曲梁试验、计算所得的混凝土平均抗拉强度与直接拉伸试件所得混凝土抗拉强度值有显著差别。Bazant等对混凝土缺口梁的试验研究表明，名义抗拉强度和抗剪强度对试件尺寸有明显的依赖性。上述研究实质上表明：1.由弹性分析或极限分析反映的水泥基复合材料的抗拉强度是试件体积和结构内部应力场的函数。这种试件尺寸效应与结构内部原始缺陷有一定的关系。也就是说材料内部的原始缺陷数量是材料体积的函数，原始缺陷在结构中的拓朴分布必定与施加于这些微缺陷的应力场有关。文献[17]的研究指出：这种试件尺寸效应可以用初始损伤发展的概率方法来分析。2.由混凝土缺口试件测得的混凝土断裂韧度有明显的尺寸效应，试件的破坏往往是断裂过程区中微裂缝发展的结果。断裂过程区的大小往往与材料中骨料粒径大小有直接关系，对于混凝土I型断裂而言，断裂过程区的宽度是最大骨料粒径D max的3倍，而其长度约是D max的5至6倍。然而断裂过程区的体积并不随结构的尺寸变化。因而对尺寸较小的试件来说，在断裂过程区和结构的其余部分之间进行的应力和能量重分布是非常重要的。而对于大试件来说，由于断裂过程区的大小与试件尺寸相比可忽略不计，其损伤可视为集中在裂缝尖端的一个相对小的区域。这种试件尺寸效应与结构破坏前的损伤发展有关而与材料中原始缺陷无关。上述两个方面实则指出了两种类型的试件尺寸效应现象，一种与结构的原始缺陷的数量和分布有关，一种与结构在应力作用下的损伤发展有关。对于有缺口试件而言，预制切口可视为结构内部的最大原始缺陷。 对混凝土这种典型的非均质材料来说，对其力学行为的模拟往往有两种方法：一种是视混凝土为均质材料，采用连续介质力学方法。定义局部应变和应力，利用一种适当的方法来分析当材料受荷时，应力和应变的变化。另一种是不再认为混凝土为均质材料，而认为其组份是随机分布，运用概率的方法来研究混凝土的力学行为，这就是通常所说的随机方法(Stochastic Approach)。已有许多学者运用这种随机方法建立了许多混凝土分析模型。
混凝土坍落度影响因素的试验研究
混凝土坍落度影响因素的试验研究 邓初首，夏勇。 【摘要】研究了在用水量一定时，砂率、水灰比、粉煤灰对混凝土坍落度的影响，并分析了粗集料最大粒径对坍落度的影响。结果表明：砂率有一个最佳值，此值下坍落度最大；不同水灰比的混凝土拌合物，通过适当增减砂率，可保持坍落度基本不变；与基准混凝土(不掺粉煤灰)相比，内掺II级粉煤灰的混凝土坍落度增大，内掺III级粉煤灰的混凝土坍落度减小。 【关键词】砂率；水灰比；粉煤灰；坍落度 0前言 混凝土一个重要技术指标是拌合物的和易性，和易性(又称工作性)是指混凝土拌合物易于施工操作(拌和、运输、浇筑和捣实)并能获得质量均匀、成型密实的性能。它包括三方面含义：流动性、粘聚性和保水性。流动性是指混凝土拌合物在自重或施工机械振捣的作用下，能产生流动，并均匀密实地填满模板的性能。对于大量使用的塑性混凝土来说，其拌合物流动性用坍落度表征。 如何准确快速地配制出坍落度符合要求的混凝土?这就需要了解引起坍落度变动的影响因素。不容置疑，用水量是决定坍落度的主要因素。本文着重研究了在固定单位用水量的情况下，砂率、水灰比和粉煤灰掺合料对混凝土坍落度的影响，并分析了粗集料最大粒径的影响。 1 试验用原材料和试验方法 1.1 水泥海螺牌P.O3 2.5级水泥。 1.2 粗集料 马鞍山市葛羊山产石灰岩质人工碎石，最大粒径分别取25mm、40mm两种规格。 1.3细集料 江砂(中砂)，细度模数2．6。 1.4粉煤灰 经检验，选用马鞍山二电厂提供的II级和III级粉煤灰，检验结果如表l所示。 注：细度为45~rr-方孔筛筛余。 1.5试验方法 执行GB／T50080—2002《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》。按标准规定，测得的坍落度值均精确到1mm，修约至5mm。 2结果与讨论 2.1砂率对混凝土坍落度的影响 采用两种研究途径：(1)固定单位用水量和水灰比不变，分别用粗集料最大粒径为25mm、40rnm的碎石混凝土拌合物试验，结果见图1。(2)固定单位用水量和粗集料最大粒径不变，分别取水灰比为0．45、0.55的凝土拌合物试验，结果见图2。
机制砂高性能混凝土在贵广高铁的应用实践
机制砂高性能混凝土在 贵广高铁的应用实践 曾军试验室主任 中铁二局一公司贵广高铁一项目部 摘要：就地取材用洞渣生产优质机制砂，碎石，用25% 95级矿微粉，25%Ⅱ级粉煤灰50% 42.5 P.O水泥，掺聚羧酸减水剂，配制C20-C40等级混凝土，用水量为150-160 kg/m3，，水胶比0.5-0.38，总胶凝材料为300-408，设计选定配合比，加上强有力的施工管理，使混凝土结构高性能化，满足100年耐久性技术标准要求。 关键词：技术条件、机制砂、水洗、配合比成分、耐久性 一、引言 混凝土是工程建设最主要、用量最多的工程材料，混凝土的耐久性直接关系到工程结构物的使用寿命，是关系着国家建设千秋功业的大事。 近代混凝土应用技术经历着许多挫折和变革，挫折反应在不少混凝土结构是不耐久的，设计使用寿命为50年，而在严酷的条件下经20年、10余年或更短的时间就劣化、破坏，需要维修、加固，甚至拆除重建，造成巨大的浪费和环境压力，挫折促使混凝土工作者、建造师们在普通混凝土基础上研究、发展高性能混凝土技术，使之成为混凝土技术发展的主要方向。 铁道部从80年代末立项研究混凝土劣化，历经高强混凝土研究阶段，高性能混凝土研究和应用阶段，特别是经过青藏铁路的工程实践，对高性能混凝土的推广应用有较为明确的认识。强调高性能是与耐久性相关的，高铁混凝土工程必须将耐久性放在首位，无论混凝土强度等级高低，都应满足高性能混凝土技术条件，达到耐久性指标。 二、工程概况 贵广高铁设计行车速度250km/h(预留进一步提速条件)，设计使用年限100年。中铁二局一项目部管段线路全长36.39km，共有桥梁工程9301m/37座，其中特大桥4861.6m/6座，隧道21017m/15座，其中平寨隧道7. 1km，太阳庄隧道4. 5km，且为一级风险隧道。该管段桥、隧相连工程艰巨，混凝土数量大，仅高性能砼一项就达105万方。管段内分设八个施工队，建9个搅拌站利用隧道出碴或就近建砂石场制备砂、碎石，配制机制砂高性能混凝土。 三、混凝土技术条件及基本要求 1、混凝土强度满足设计要求
混凝土配合比
混凝土配合比 轻混凝土是指表观密度小于1950kg/m3的混凝土。可分为轻集料混凝土、多孔混凝土和无砂大孔混凝土三类。轻混凝土的主要特点为： 1．表观密度小。轻混凝土与普通混凝土相比，其表观密度一般可减小1/4～3/4，使上部结构的自重明显减轻，从而显著地减少地基处理费用，并且可减小柱子的截面尺寸。又由于构件自重产生的恒载减小，因此可减少梁板的钢筋用量。此外，还可降低材料运输费用，加快施工进度。 2．保温性能良好。材料的表观密度是决定其导热系数的最主要因素，因此轻混凝土通常具有良好的保温性能，降低建筑物使用能耗。 3．耐火性能良好。轻混凝土具有保温性能好、热膨胀系数小等特点，遇火强度损失小，故特别适用于耐火等级要求高的高层建筑和工业建筑。 4．力学性能良好。轻混凝土的弹性模量较小、受力变形较大，抗裂性较好，能有效吸收地震能，提高建筑物的抗震能力，故适用于有抗震要求的建筑。 5．易于加工。轻混凝土中，尤其是多孔混凝土，易于打入钉子和进行锯切加工。这对于施工中固定门窗框、安装管道和电线等带来很大方便。 轻混凝土在主体结构的中应用尚不多，主要原因是价格较高。但是，若对建筑物进行综合经济分析，则可收到显著的技术和经济效益，尤其是考虑建筑物使用阶段的节能效益，其技术经济效益更佳。 一、轻骨料混凝土 用轻粗骨料、轻细骨料（或普通砂）和水泥配制而成的混凝土，其干表观密度不大于1950kg/m3，称为轻骨料混凝土。当粗细骨料均为轻骨料时，称为全轻混凝土；当细骨料为普通砂时，称砂轻混凝土。 （一）轻骨料的种类及技术性质 1．轻骨料的种类。凡是骨料粒径为5mm以上，堆积密度小于1000kg/m3的轻质骨料，称为轻粗骨料。粒径小于5mm，堆积密度小于1200kg/m3的轻质骨料，称为轻细骨料。 轻骨料按来源不同分为三类：①天然轻骨料（如浮石、火山渣及轻砂等）；②工业废料轻骨料（如粉煤灰陶粒、膨胀矿渣、自燃煤矸石等）；③人造轻骨料（如膨胀珍珠岩、页岩陶粒、粘土陶粒等）。 2．轻骨料的技术性质。轻骨料的技术性质主要有松堆密度、强度、颗粒级配和吸水率等，此外，还有耐久性、体积安定性、有害成分含量等。
砂率对混凝土性能的影响
砂率对混凝土性能的影响 砂率：SP= 砂的用量S/(砂的用量S＋石子用量G)×100% 是质量比 砂率的变动，会使骨料的总表面积有显著改变，从而对混凝土拌合物的和易性有较大影响。 和易性概念和易性是指新拌水泥混凝土易于各工序施工操作（搅拌、运输、浇灌、捣实等）并能获得质量均匀、成型密实的性能。 和易性是一项综合的技术性质，它与施工工艺密切相关，通常，包括有流动性、保水性和粘聚性三方面的含义。 流动性是指新拌混凝土在自重或机械振捣的作用下，能产生流动，并均匀密实地填满模板的性能。 粘聚性是指新拌混凝土的组成材料之间有一定的粘聚力，在施工过程中，不致发生分层和离析现象的性能。 保水性是指在新拌混凝土具有一定的保水能力，在施工过程中，不致产生严重泌水现象的性能。 新拌混凝土的和易性是流动性、粘聚性和保水性的综合体现，新拌混凝土的流动性、粘聚性和保水性之间既互相联系，又常存在矛盾。因此，在一定施工工艺的条件下，新拌混凝土的和易性是以上三方面性质的矛盾统一。 确定砂率的原则是：在保证混凝土拌合物具有的粘聚性和流动性的前提下，水泥浆最省时的最优砂率。 砂率对和易性的影响非常显著。 ① 对流动性的影响。在水泥用量和水灰比一定的条件下，由于砂子与水泥浆组成的砂浆在粗骨料间起到润滑和辊珠作用，可以减小粗骨料间的摩擦力，所以在一定范围内，随砂率增大，混凝土流动性增大。另一方面，由于砂子的比表面积比粗骨料大，随着砂率增加，粗细骨料的总表积增大，在水泥浆用量一定的条件下，骨料表面包裹的浆量减薄，润滑作用下降，使混凝土流动性降低。所以砂率超过一定范围，流动性随砂率增加而下降 ② 对粘聚性和保水性的影响。砂率减小，混凝土的粘聚性和保水性均下降，易产生泌水、离析和流浆现象。砂率增大，粘聚性和保水性增加。但砂率过大，当水泥浆不足以包裹骨料表面时，则粘聚性反而下降。
机制砂高性能混凝土在桥梁工程中的应用
机制砂高性能混凝土在桥梁工程中的应用 发表时间：2019-04-28T09:57:27.140Z 来源：《基层建设》2019年第6期作者：李卫华 [导读] 摘要：近年来，伴随我国建筑工程行业的不断发展，工程建设中对于各类资源的需求量也在不断增加，过度的开采和使用使得天然砂的数量和质量都在下降。 浙江省隧道工程集团有限公司浙江杭州 310000 摘要：近年来，伴随我国建筑工程行业的不断发展，工程建设中对于各类资源的需求量也在不断增加，过度的开采和使用使得天然砂的数量和质量都在下降。同时，一些地区的政府也提出了天然砂的限采规定，这就使得天然砂与混凝土用砂的供需矛盾进一步加剧。为了有效解决这一情况，机制砂应运而生，其在高性能混凝土中的应用进一步提升了混凝土的性能，同时也减少了对天然砂的开采。鉴于此，文章对机制砂高性能混凝土在桥梁工程中的应用进行了研究，以供参考。 关键词：机制砂；高性能混凝土；桥梁工程；应用措施 1机制砂高性能混凝土的性能分析 1.1力学性能 混凝土的基本力学性能主要表现在抗弯曲力、抗拉力、粘结力度以及抗折断性等，在混凝土中添加机制砂可以有效提升混凝土的力学性能，因为机制砂多有岩石破碎而成，与天然砂相比，其质地更为坚硬，且机制砂的表面更加粗糙、棱角较多，对于提升界面的粘结力作用明显。除此之外，机制砂所含的石粉也可以对混凝土中的空隙进行有效改善，从而进一步提升混凝土的力学性能[1]。 1.2耐久性 耐久性指的是混凝土在使用过程中，抵抗特殊气候和环境腐蚀以及荷载压力的性能。混凝土的空隙与混凝土自身的抗冻结性能和抗渗性能有着直接的关系，混凝土的密实度高则空隙也相对较小，其抗渗和抗冻结能力也就相对较强。在混凝土中应用机制砂可以有效减少混凝土内部的空隙，提升混凝土整体密实性，从而使混凝土的抗渗、抗冰冻和抗腐蚀性能得到有效提升。通过相关实验的对比，机制砂高性能混凝土的耐久性较普通混凝土而言，高出了30%~50%左右。 2机制砂高性能混凝土在桥梁工程中的应用 2.1配合比设计要点 2.1.1高性能机制砂混凝土配合比设计 配合比计算结合清华大学矿渣硅灰高强混凝土配置方法，通过更改和修改部分假设参数来实现混凝土的配合比计算。 （1）配合比参数假设：单位用水量170kg；混凝土含气量1.0%；水泥：掺和料体积比=3：1；硅灰：矿粉体积比=2：3；机制砂砂率0.39。 （2）配合比计算：水泥质量432kg/m3；矿粉的质量70kg/m3；硅灰质量40kg/m3。细骨料用量682kg/m3；粗骨料用量1080kg/m3。得到高性能机制砂混凝土的初始配比。水泥：砂：碎石：矿粉：硅灰：水=432：682：1080：70：40：170。根据配合比的计算结果，按 GB/T50080—2002测试方法和L型流动仪进行适配混凝土性能测评[2]。 2.1.2试配和调整 配合比的调整关键点是减水剂的用量减水剂用量过低，混凝土的工作性能较差，过高则容易出现离析、泌水等现象表1为经过重复配合比调整后的高性能混凝土各项性能表。 对表1各性能参数分析可知，在试验的前三次，随减水剂的增加，混凝土的流动速度和坍落度和扩展度都在增加；从第四次开始，混凝土开始出现泌水现象，同时坍落度和扩展度还是保持一定增加；第五次试验开始提高砂率，有效的缓解了泌水现象，混凝土坍落度和扩展度都未再出现增长，但混凝土流动速度出现下降，减水剂饱和点保持在1.9%左右，若再提高减水剂的掺加量容易造成离析危险。从五次试验中可以看出，第三次试验配比所得到的混凝土性能最佳。因此，本文中根据砂：碎石：矿粉：硅灰：水：减水剂=432：682：1080：70：40：170：10.3混凝土配比试验。 2.3机制砂高性能混凝土浇筑要点 在桥梁工程的混凝土浇筑环节，主要包括摊铺、振捣和修整等工序。混凝土的浇筑质量也会直接影响到桥梁工程的建设质量和使用寿命，所以施工企业在进行混凝土浇筑时，应严格遵照施工规范进行。混凝土的浇筑作业应严格控制高性能混凝土的入模温度，同时还要控制混凝土的坍落度和含气量。浇筑过程中，通常采用分层浇筑的方法，机制砂高性能混凝土的摊铺厚度不易超过600mm，此外，分层浇筑的间隔时间也要进行合理控制。在振捣环节需要注意的是，机制砂高性能混凝土的流动性较大，在振捣环节需要应用高频振捣棒或附着式平板振捣器等设备配合作业。振捣过程中，振捣器插入深度不能大于50mm，振捣作业应保持均匀，尽可能避免振捣设备与模板或钢筋发生碰撞，通常情况下，混凝土表面没有浮浆或气泡时，方可停止振捣作业[3]。 2.4高性能新型混凝土的养护 在桥梁工程混凝土施工中，对于混凝土浇筑完成后的养护工作也是保证混凝土施工质量的重要环节，所以，桥梁工程的施工企业应对高性能混凝土的养护工作引起足够重视。在桥梁施工中，低温养护和水养护是较为常见的养护方式。适宜的养护措施可以有效防止机制砂高性能混凝土出现过开裂或是过度硬化的现象。在开展养护工作时，施工人员应注意以下几方面内容：首先，要科学安排混凝土养护时间，通常情况下是在混凝土浇筑完成之后的10h进行喷水养护，这样可以保证混凝土的表面湿度，防止混凝土裂缝的出现[4]；第二，对于混凝土的养护要做到持续性，同时还要根据实际的天气情况及时调整养护方法，例如在气温较低的时候，应对混凝土表面进行覆盖，以防止因温差变化产生裂缝。 结语 综上所述，伴随我国城市化进程的不断深化，各地区的路桥工程建设数量也有了明显增加，同时，人们对于路桥工程的施工质量也提
浅谈C20无砂透水混凝土配合比设计以及在预拌商品混凝土企业生产应
浅谈C20无砂透水混凝土配合比设计以及在预拌商品混凝土企业生产应用与行业现状分析 发表时间：2017-07-18T14:15:59.673Z 来源：《建筑知识》2017年16期作者：位森[导读] 本文通过无砂透水混凝土配合比工程案例分析，介绍了无砂透水混凝土的原材料选取，设计和步骤。 （河南省周口项城市鑫鼎商砼有限公司河南周口 466200）【摘要】本文通过无砂透水混凝土配合比工程案例分析，介绍了无砂透水混凝土的原材料选取，设计和步骤，在商品混凝土企业中生产运输该注意的事项。仅供同行参考。【关键词】无砂透水混凝土；配合比合计；现状分析；生产运输；施工养护【中图分类号】TU528 【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544（2017）16-0026-03 1.前言 住建部2014年10月编制印发《海绵城市建设技术指南》提出六字箴言“渗”“滞”“蓄”“净”“用”“排”据海西晨报记者报道，厦门建设海绵城市获国家连续三年每年4亿专项补助资金。计划在海沧马銮湾片区以及翔安新城南部区域试点建设“城市海绵”让城市道路拥有像海绵一样的蓄水能力，并强化城市渗水能力，净化城市水资源。传统的城市规划及设计习惯于将地面降雨尽快排入城市雨水管网。城市道路也几乎被水泥、柏油、花岗岩、大理石、釉面砖等不透水的地面所覆盖。不仅阻隔了雨水向地下土壤的渗透，也极大的浪费了雨水资源。 行业现状分析： 无砂透水混凝土属于特种混凝土，传统施工都是以现场搅拌形式进行。随着我国预拌混凝土十几年的快速发展工地现场搅拌的现象也几乎消失。住建部于2015年新颁布实施的建筑业企业资质标准规定，预拌商品混凝土不在分等级，承包工程范围从原来的可以生产C60以下强度等级的混凝土，放宽到可以生产各种强度等级的混凝土和特种混凝土。这也预示着无砂透水混凝土作为特制品在预拌商品混凝土企业也可作为一种新的产品对市场进行销售。 预拌商品混凝土行业由于技术门槛相对较低，且生产没有特殊性，属于非常简单的加工。虽然前期投入资金较大，但可以通过分期付款购买设备，而且建设周期也短，一般建一条生产线2-3月，其它行业的投资者很容易进入。我市属于河南周口地区的一个县级市级别城市，近几年来，预拌商品混凝土企业出现“井喷”势头，企业数量从2010年的一家到2016年底迅速增长到近20家。其中规模较大的离市区都比较近有7家，其余大都分布在省道及106国道旁和各个乡镇。企业为了争夺工程项目，不惜使用低价策略，“打价格战”。一个工地多家竞标，竞相压低竞标价格。恶劣的竞争直接降低了企业的利润，影响了企业的健康稳定发展。针对预拌商品混凝土企业在发展中存在的问题以及行业所面临的市场行情，企业想长期稳定发展，占领市场，掌握市场主动权，就必须不断地开发新的产品，面对市场需求大力推广特制品混凝土。 2.工程实例 此次工程位于我市城南新区，距离搅拌站7公里约15~20分钟车程。设计要求基层为C20透水混凝土，面层为彩色透水砖。透水系数≥5mm/s设计孔隙率≥20%。全长3公里，宽7.5米，厚度15cm需用透水混凝土约3000立方。 3.无砂透水混凝土特点 无砂透水混凝土是指无细骨料混凝土，按其粗骨料的种类可分为普通无砂透水混凝土和轻骨料无砂透水混凝土两类。普通无砂透水混凝土是用碎石、卵石或重矿渣等配置而成。宜选用单粒径。一般用作透水层。轻骨料无砂透水混凝土是用陶粒、浮石等配置而成。有时为了提高强度也可掺入少量细骨料和增强料。普通无砂透水混凝土表观密度在1500~1900kg/m3之间，抗压强度为3.5~35MPa。它的导热系数小，保温性能较好，收缩一般比普通混凝土小30%~50%，抗冻性良好。 4.原材料的选取 4.1 水泥 无砂透水混凝土的最重要的环节就是水泥浆体与粗骨料的粘结强度。本次选用的是强度较高，性能较平稳的P.O42.5中联水泥，密度3100kg/m3。 4.2 粗骨料 本次工程设计要求透水层为C20混凝土，面层为彩色透水砖。为了达到更好的透水效果选取单一粒径的碎石。产地为驻马店确山，压碎值为8%，针片状颗粒含量为6%，含泥量为0.9%，表观密度为2620kg/m3紧密堆积密度为1480kg/m3紧密堆积孔隙率为44%。 4.3 增强料 由于骨料和水泥的热胀冷缩比不同，透水混凝土由于变形可能会出现裂缝，造成道路断裂损坏。为提高透水混凝土抗冻性和弯拉性能在混凝土中掺入适量增强料。它会与其它物料发生系列物理和化学反应生成钙矾石针状结晶体，并相互连接成网络，把粗骨料包裹其中，从而固结成整体板块，大幅提高了透水混凝土的强度和粘结力。本次选用的是江苏同基环保材料有限公司TJG-N型透水道路增强固化剂。 4.4 外加剂 因本工程在4月份施工日最高气温以达到20度，所以选用减水率较高，质量较稳定的瑞泰聚羧酸系高性能HPWR-R缓凝型外加剂，在掺量1.8%的情况下减水率达到26%。 5.无砂透水混凝土配合比设计 5.1 计算配置强度 （依据JGJ55-2011规范要求当强度等级≦C20时选取标准差为4MPa） Fcu.o=fcu.k+1.645σ =20+1.645×4 =26.6(MPa) 5.2 单位体积粗集料用量 WG=a·ρG =0.98×1480 =1450kg/m3
6-从2017年砂石价格飙升看机制砂和人工砂的优劣
从2017年砂石价格飙升看机制砂和人工砂的优劣 2017年3月，长江流域河砂产地上船价一个月内四连涨，给砂石骨料行业掀起了不小的震动。 以黄浦江龙吴路靠岸砂价为例，2016年4月5日龙吴路靠岸中砂价格为50元/吨，到2017年2月底，龙吴路河砂到岸价已达65元左右，而根据最新报价，3月13日粗砂报价已经达到90元/吨，在短短两星期时间上涨近50%，接近2015年平均价格的3倍！ 一方面，四个月的统一禁渔期制度开始实施，多地禁渔期严禁开采河砂，另一方面，年后众多大型基建项目扎堆开工，河砂供不应求，成为炙手可热的大宗商品，接近2015年平均价格的3倍。随着水利部加大对河砂开采的打击力度，河砂开采限制重重，天然砂有市无货。在这一背景下，机制砂市场作为其替代品，价格从30多元迅速涨到了超60元/吨。砂石市场的这一骤变在传达着一个很强烈的讯号——高品质机制砂替代天然砂是未来砂石行业发展不可阻挡的趋势。 火热的市场背后，机制砂相对天然砂有着诸多优势，替代天然砂的地位有着许多必然性： 首先，相对天然来说，机制砂具有原料廉价易得、来源广泛的优势 随着基础设施建设的日益发展，特别是近十年超常规、跨越式发展，我国很多地区有限的经过几十万年形成的天然砂资源几乎用尽，影响了建设工程的进展，其不可再生性导致天然砂的成为了稀缺资源，价格一路走高。而机制砂则不存在不可再生性，其可以以石料厂废弃石屑、矿山尾矿、建筑垃圾等为原料，通过高品质机制砂设备加工成优质机制砂，且这些原材料价格都极其低廉。 其次，相对天然砂，机制砂更复合越来越高的混凝土技术标准 随着混凝土技术的迅速发展，高性能混凝土和结构性高强度混凝土的耐久性等综合性能对砂石骨料的质量要求越来越高，要求骨料具有稳定的质量，良好的级配和粒型。而能满足其要求的天然砂数量越来越少，甚至没有，严重的制约了我国高性能混凝土的发展，影响了混凝土的耐久性，进一步造成能源和资源的浪费。 而机制砂是人为选定的原料，材质均一、稳定，矿物成分和化学成分与原料是一致的，没有天然砂那样复杂。砂粒清洁，无泥质和其他有害杂质，性能稳定，粒度级配良好。机制砂一个细度模数，只对应一个级配，它的细度模数和单筛的筛余量成线性关系。只要通过测定，建立线性关系式，测一个单筛的筛余量，便可准确、快速地求出细度模数。这更有利于发展高性能混凝土。 最后，相对天然砂，机制砂更符合国家环保政策 在巨大经济利益的驱动下，过去10年里，天然砂存在严重乱采乱挖情况，改变了河道走向，影响河堤安全，破坏鱼类生存环境，影响防洪，污染地下水质，并影响景观。为了改变这一现状，政府先后出台了系列环保政策以改变这一情况。在2017年3月的两会上，环保部部长陈吉宁表示，今年环保部将继续加大执法力度，对环境违法行为零容忍，坚决治理大气、水、和土壤污染。可以预见，绿色环保产业在接下来将享受更多政策红利，而天然砂的开采将受到越来越严重的政策限制。