高石粉含量石灰岩机制砂混凝土性能研究

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1、铁道建筑2015年第8期RailwayEngineering119文章编号：1003—1995(2015)o8-0119-04高石粉含量石灰岩机制砂混凝土性能研究杨鲁'，谭盐宾，邱志雄，李化建，王钊，谢永江(1．中国铁道科学研究院铁道建筑研究所，北京100081；2．高速铁路轨道技术国家重点实验室，北京100081；3．中国铁道科学研究院研究生部，北京100081；4．广东潮惠高速公路有限公司，广东广州510000)摘要：为解决潮惠高速公路沿线优质河砂资源紧缺问题，减少石粉对环境的不良影响，试验研究了高石粉含量石灰岩机制砂混凝土工作性能、力学性能、收缩变形性能和耐久性能，并与河砂混

2、凝土进行了对比。结果表明，石灰岩机制砂可替代河砂作为细骨料，并可将石粉含量限值提高至9．6％；机制砂混凝土可通过外加剂调整其工作性能，使之与河砂混凝土相当；机制砂混凝土的抗压强度和弹性模量与河砂混凝土相当，而机制砂混凝土抗折强度略高；机制砂混凝土收缩变形性能和耐久性能较优。关键词：石灰岩机制砂混凝土中图分类号：TU528．59文献标识码：ADOI：10．3969／j．issn．1003·1995．2015．08．34虽然我国天然砂产量大，但受到自然资源分布不的不良影响，试验以石粉含量高达9．6％的石灰岩机均和政府河砂资源限采政策的影响，部分地区的天然制砂为细骨料，对比研究了公路桥梁

3、用石灰岩机制砂砂越来越无法满足日益增长的混凝土用量的需求¨。混凝土与河砂混凝土的工作性能、力学性能、收缩变在建潮惠高速公路沿线天然河砂资源分布较多，但河形性能和耐久性能，以期为拓展高石粉含量石灰岩砂级配不良，细度模数多超过3．0，无法满足工程要机制砂在东南沿海地区公路工程中的应用提供理论求，且长距离的河砂运输造成建设成本显著增加，甚至支持。会影响工期。1原材料与试验方法机制砂是岩石破碎加工而成的人工砂，与天然砂相比，机制砂表面粗糙、多棱角，含有较多的石粉，且压1．1原材料碎值普遍偏大，机制砂这些特性都会影响到混凝土性水泥为北京金隅P．042．5水泥，其性能指标见表能。。机制砂在制备

4、过程中不可避免地会产生大量1；矿物掺合料为山东聊城电厂I级粉煤灰和山东济南的石粉(粒径<75m的细小颗粒)，而我国机制砂标$95矿渣粉，其性能指标见表2和表3；细骨料分别为准中多要求石粉含量≤7％[4-6]。为了控制机制砂质石粉含量9．6％、细度模数2．8的石灰岩机制砂，及细量，筛除下来的大量的石粉堆积如山，给环境带来了较度模数2．6的Ⅱ区河砂；粗骨料为5～20mm连续级重的负担。为解决潮惠高速公路沿线优质河砂资源紧配碎石；减水剂为减水率29％的非引气型聚羧酸减缺问题，减少机制砂在破碎过程中产生的石粉对环境水剂。表1水泥的性能指标1．2试验方法收稿日期：2015．0l一20；修回日

5、期：2015．03．291)坍落度、扩展度、含气量试验按照《普通混凝土基金项目：广东交通集团科研项目(13125C43)拌合物性能检测标准》(GB／T50080-2002)进行。作者简介：杨鲁(1988一)，男，山东聊城人，助研，博士研究生。120铁道建筑August，20152)力学性能按照《普通混凝土力学性能试验方法2结果与讨论标准》(GB／T50081—2002)进行。3)收缩变形性能和耐久性能按照《普通混凝土长2．1拌合物性能期性能和耐久性能试验方法标准》(GB／T50082—表5为不同结构部位的混凝土拌合物性能。采用2009)进行。双掺技术的石灰岩机制砂混凝土和易性良好，

6、并通过1．3混凝土配合比调整减水剂和引气剂用量可使其工作性能与河砂混凝潮惠高速公路处于沿海地区，混凝土采用粉煤灰土性能相当。结合表4和表5可知，扩展度和含气量和矿渣粉双掺技术是有效的防腐蚀措施之一。具体配相当时，机制砂混凝土减水剂掺量比河砂混凝土高出合比见表4，其中J系列为机制砂混凝土，H系列为河120％～141％，引气剂掺量则高出400％～750％，这主砂混凝土；Z表示强度等级为C35的灌注桩混凝土，D要是由于石灰岩机制砂中含有9．6％的石粉，虽然导致表示强度等级为C40的墩台混凝土，L表示强度等级对减水剂和引气剂的吸附作用显著增大，仍可通过外加为C50的梁体混凝土。剂调整机制砂

7、混凝土工作性能与河砂混凝土相当。表4混凝土配合比kg／m表5混凝土拌合物性能图1不同结构部位混凝土抗压强度对比2．2力学性能2．2．1抗压强度相同配合比条件下，使用石粉含量高达9．6％的石灰图1为不同结构部位机制砂混凝土与河砂混凝土岩机制砂对混凝土强度影响不大。而墩台河砂混凝土抗压强度对比结果。由图可知，在相同配合比参数条抗压强度低可能是由于河砂混凝土坍落度略高于机制件下，采用石灰岩机制砂制备的混凝土能满足不同强砂混凝土，骨料分布不均导致强度略低。度等级要求；灌注桩和