機(jī)制砂泵送混凝土回彈試驗(yàn)與研究

安夫賓 董 明 謝紅賓 竇 雷

（1 青島泰昊工程測(cè)試有限公司，山東 青島 266101；2 嵊州永固商品混凝土有限公司，浙江 嵊州 312455；3 青島嶗山區(qū)工程質(zhì)量監(jiān)督站，山東 青島 266101)

隨著人類(lèi)環(huán)境保護(hù)意識(shí)的提高和受自然資源的限制，作為混凝土細(xì)骨料最主要來(lái)源的天然河砂已經(jīng)無(wú)法滿足基礎(chǔ)建設(shè)對(duì)其用量的需求[1-2],所以使用機(jī)制砂代替天然河砂對(duì)于混凝土行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。 實(shí)現(xiàn)工業(yè)固體廢物(如鋼渣、煤矸石)、工業(yè)尾礦(如石灰石、花崗巖、冶煉礦石)、河道內(nèi)卵石和碎石廠塊石、瓜子片等人工機(jī)制砂資源的充分利用，生產(chǎn)更優(yōu)質(zhì)的機(jī)制砂取代天然河砂用于混凝土的生產(chǎn)，能更好地滿足基本建設(shè)的發(fā)展要求，創(chuàng)建節(jié)約型社會(huì)。 機(jī)制河砂和天然河砂相比較，顆粒表面粗糙多棱角、級(jí)配不良、石粉含量高,在配合比設(shè)計(jì)時(shí)需要做很大的調(diào)整。

1 試驗(yàn)生產(chǎn)原材料

（1）水泥：上虞海螺水泥廠P.O42.5，28d 實(shí)際抗壓強(qiáng)度49.6MPa 實(shí)重為3130kg/m3滿足GB175-2007《通用硅酸鹽水泥》要求。

(2)粉煤灰:寧波北侖電廠Ⅱ級(jí)灰，需水量比為102%，細(xì)度為13%，表觀密度為2280 kg/m3，堆積密度為862 kg/m3。

(3) 砂子:不同細(xì)度的機(jī)制砂，表觀密度為2690 kg/m3，堆積密度為1745 kg/m3，石粉(粒徑≤0.16mm的顆粒)含量為12.3%，粒徑≥5.0mm的顆粒為8%。

(4) 石子:G10-28 連續(xù)級(jí)配碎石，表觀密度為2740 kg/m3，堆積密度為1535 kg/m3。

(5)外加劑:奈系TOR702 泵送劑，β=15%。

2 試驗(yàn)

2.1 泵送混凝土配合比

表1 機(jī)制砂泵送混凝土配合比

表2 測(cè)區(qū)混凝土回彈值

表3 測(cè)區(qū)混凝土回彈值與28d 抗壓強(qiáng)度比值

機(jī)制砂級(jí)配、顆粒形態(tài)、石粉含量高等獨(dú)有的特性決定機(jī)制砂混凝土獨(dú)特的性能，在配合比設(shè)計(jì)、力學(xué)性能檢測(cè)時(shí)不能完全參照?qǐng)?zhí)行天然河砂混凝土的標(biāo)準(zhǔn)。

2..2 回彈法檢測(cè)工程實(shí)體不同齡期混凝土回彈值

回彈法檢測(cè)不同齡期混凝土回彈值見(jiàn)表2。

各地質(zhì)檢監(jiān)督站以JGJ/T23-2001《回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》為準(zhǔn)，要求測(cè)區(qū)回彈混檢測(cè)測(cè)區(qū)凝土強(qiáng)度換算值達(dá)到混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度95%～100%以上算合格，否則要取芯檢測(cè)測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度。 表3 中20d 至103d 不同齡期C40、C50 混凝土回彈值與28d 抗壓強(qiáng)度比值在68.4%-83.2%，符合混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)規(guī)律，但相比于回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程抗壓強(qiáng)度降低了15%～25%左右，因此本工程按規(guī)范檢測(cè)回彈結(jié)果評(píng)定為不合格。 抽取C50 混凝土回彈值為41.3、39.8、39.9，為該批測(cè)區(qū)混凝土取芯檢測(cè)測(cè)區(qū)，查表?yè)Q算強(qiáng)度值為42.5、39.6、39.7，僅達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度81%左右，但取芯芯樣抗壓強(qiáng)度為53.2、54.3、54.0，達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的108%左右，完全滿足工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)《鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程CECSO3：2007》要求，由于施工、養(yǎng)護(hù)條件的影響，取芯試驗(yàn)的強(qiáng)度僅為標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度的75%～80%左右。而對(duì)于機(jī)制砂混凝土回彈法檢測(cè)建議修訂放寬JGJ/T23-2001 標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)加強(qiáng)當(dāng)?shù)刭|(zhì)檢監(jiān)督站牽頭制定地區(qū)和專(zhuān)用測(cè)強(qiáng)曲線。在有充分的數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)用回歸計(jì)算法重新修正水灰比計(jì)算公式中的αa，αb。 力學(xué)性能檢測(cè)時(shí)也應(yīng)修正回彈、取芯檢測(cè)方法作為判斷實(shí)體抗壓強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)。

表4 28d 標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試塊回彈值

2.3 回彈法檢測(cè)28d 標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試塊回彈值

泵送C20-C50 混凝土標(biāo)養(yǎng)試塊28d 回彈換算強(qiáng)度與28d 抗壓強(qiáng)度比值66%-59%呈直線下降趨勢(shì)，但泵送C50 混凝土比值例外又呈上升趨勢(shì)。 應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)能量大于2.207J的混凝土回彈儀檢測(cè)及另行制訂高強(qiáng)混凝土回彈檢測(cè)方法及專(zhuān)用測(cè)強(qiáng)曲線進(jìn)行檢測(cè)。

3 結(jié)論

圖1 標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試塊28d 回彈換算強(qiáng)度與28d 抗壓強(qiáng)度比值

(1)機(jī)制砂的細(xì)度、級(jí)配及石粉含量是影響機(jī)制砂在泵送混凝土中應(yīng)用的主要因素，機(jī)制砂的細(xì)度模數(shù)在2.6～3.0 且級(jí)配連續(xù)，粉狀物含量在7%～15%左右能很大程度地改善泵送混凝土整體性能，粉狀物含量過(guò)多則增大混凝土表面砂漿浮漿厚度，過(guò)少則影響混凝土和易性,易離析、泌水，影響結(jié)構(gòu)體表面光潔度、粗糙程度，降低了回彈強(qiáng)度。

(2)不同品質(zhì)的機(jī)制砂在泵送混凝土中應(yīng)用時(shí)，對(duì)新拌混凝土的和易性、收縮、強(qiáng)度抗?jié)B等性能都有不同程度的影響，同品質(zhì)的機(jī)制砂在不同強(qiáng)度等級(jí)的泵送混凝土中影響程度也不同，根據(jù)本文表2、表3、表4 回彈換算強(qiáng)度與28d 抗壓強(qiáng)度比值提高15%～25%左右作為判斷實(shí)體回彈換算強(qiáng)度是否合格依據(jù)，即建議質(zhì)量檢測(cè)監(jiān)督站以回彈換算強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度70%～75%以上定為工程實(shí)體強(qiáng)度合格。

(3) 機(jī)制砂獨(dú)有的特性決定機(jī)制砂混凝土獨(dú)特的力學(xué)性能，在配合比設(shè)計(jì)、性能檢測(cè)時(shí)不能完全參照?qǐng)?zhí)行天然河砂混凝土的標(biāo)準(zhǔn)。積極廣泛在建筑工程中應(yīng)用機(jī)制砂，能大幅降低生產(chǎn)成本、保護(hù)土地資源、符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，為建設(shè)環(huán)保和節(jié)約型社會(huì)作出巨大的貢獻(xiàn)。

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