機(jī)制砂與細(xì)砂復(fù)配在泵送phc管樁混凝土的應(yīng)用研究

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1、機(jī)制砂與細(xì)砂復(fù)配在泵送PHC管樁混凝土的應(yīng)用研究孫常杰茍德勝姚棟李斌斌季學(xué)陽(yáng)（建華建材投資有限公司江蘇鎮(zhèn)江212413）摘要：針對(duì)天然砂資源稀缺、成本普遍較高的現(xiàn)狀，且泵送PHC管樁強(qiáng)度等級(jí)高(C80)、混凝土和易性能好、泵送效率高等特點(diǎn)，采用機(jī)制砂與細(xì)砂復(fù)配的混合砂，以最小空隙率達(dá)到降低砂率的目的，不僅較好地滿足泵送混凝土的要求，也可為企業(yè)節(jié)省較大的成本。.jyqkin，終凝時(shí)間185min，比表面積400m2/kg。其他各項(xiàng)性能指標(biāo)均符合《通用硅酸鹽水泥》(GBIT175-2007)要求。摻和料：硅砂粉，比表面積380m2/kg，0.8m

2、m篩余百分?jǐn)?shù)1.0%，其他均符合《預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁用硅砂粉》（JC/T950-2005）。細(xì)骨料：江西贛江細(xì)砂，細(xì)度模數(shù)1.6，表觀密度2630kg/m3，緊密密度空隙率36%，含泥量小于1.0%，經(jīng)檢測(cè)其他均符合《建設(shè)用砂》(CB/T14684-2011)要求；江西贛江中砂，細(xì)度模數(shù)2.8，表觀密度2650kg/m3，緊密密度空隙率39%，含泥量小于1.0%，經(jīng)檢測(cè)其他均符合《建設(shè)用砂》(GBIT14684-2011)要求。粗骨料：長(zhǎng)安公司生產(chǎn)的5mm-20mm碎石，表觀密度2650kg/m3，含泥經(jīng)水洗后小于0.5%，經(jīng)檢測(cè)其他均符合

3、《建設(shè)用卵石、碎石》(GBIT14685-2011)要求。外加劑：江蘇某外加劑公司生產(chǎn)的高性能聚羧酸類(lèi)減水劑，固體含量23.08%，密度1.054g/ml，實(shí)際減水率24.4%，pH值6.3，水泥凈漿流動(dòng)度220mm。1.2配合比依據(jù)《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》(JGJ55-2011)的要求，配合比設(shè)計(jì)應(yīng)滿足混凝土配置強(qiáng)度及其他力學(xué)性能、拌合物性能、長(zhǎng)期性能和耐久性能的要求；所配置的混凝土具有良好的可泵性能，本次試驗(yàn)采用水膠比0.30，具體配比見(jiàn)表1。強(qiáng)度滿足高強(qiáng)混凝土管樁要求，強(qiáng)度等級(jí)不低于C80。配制混凝土是在管樁廠現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行，實(shí)際水膠比在

4、0.32-0.35之間，細(xì)骨料為天然砂，細(xì)度模數(shù)為2.8。2機(jī)制砂搭配比例與試驗(yàn)方案管樁實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中需要機(jī)械與人工搭配混合砂，因此，選定合理搭配比例具有一定的經(jīng)濟(jì)性與可操作性。經(jīng)過(guò)綜合考慮，選定機(jī)制砂搭配比例分別為25%和50%兩種，安徽地區(qū)選擇8種機(jī)制砂進(jìn)行前期試驗(yàn)。初步的試驗(yàn)結(jié)果是，按《建設(shè)用砂》(GB/T14684)標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)混合細(xì)骨料，從表2可以看出，復(fù)配細(xì)骨料與單一的細(xì)骨料相比，空隙率大幅度降低，從而減少膠凝材料用量，提高混凝土密實(shí)度。從圖1和圖2可知，最小空隙率對(duì)應(yīng)的不同產(chǎn)地機(jī)制砂，以江西機(jī)制砂、河北卵石破碎的機(jī)制砂較優(yōu)，待混凝土

5、試配試驗(yàn)確定。3混凝土試件的制作與養(yǎng)護(hù)本試驗(yàn)用抗壓強(qiáng)度試件尺寸為1OOmm×1OOmm×1OOmm立方體，以3塊試件為1組，采用表1的混凝土配合比，但細(xì)骨料為河砂與機(jī)制砂搭配，機(jī)制砂摻量有25%和50%兩種，其他材料及用量均與表1相同；試件與管樁同條件養(yǎng)護(hù)，為蒸汽一壓蒸二次養(yǎng)護(hù)，蒸汽養(yǎng)護(hù)時(shí)間為Sh，恒溫80℃，出池后試壓即為脫膜強(qiáng)度，壓蒸養(yǎng)護(hù)時(shí)間為7h，溫度為180℃，壓力1．OMPa，出釜后試壓即為壓蒸強(qiáng)度。按照《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50081-2002)和《普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50080-20

6、02）要習(xí)之檢測(cè)相關(guān)技術(shù)指標(biāo)。4混凝土力學(xué)性能和拌合物性能試驗(yàn)結(jié)果通過(guò)表3及圖3、圖4的試驗(yàn)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)機(jī)制砂25%摻量時(shí)，脫模與壓蒸強(qiáng)度整體高于50%摻量，混凝土中摻人石灰石粉后，可使粉體粒度分布得以?xún)?yōu)化，水泥、礦物摻和料、石粉顆粒之間發(fā)生顆粒堆積效應(yīng)，可使填充空隙減少，混凝土孔結(jié)構(gòu)得到改善，內(nèi)部更加致密，這些均對(duì)混凝土強(qiáng)度有利，石灰石粉在水泥水化反應(yīng)中起到晶核作用，在一定程度上有利于水泥水化反應(yīng)；通過(guò)表3及圖3、圖4試驗(yàn)結(jié)果還發(fā)現(xiàn)，河北卵石破碎的機(jī)制砂強(qiáng)度較高，說(shuō)明卵石區(qū)別碎石，其主要成分SiO2可與水泥水化產(chǎn)物Ca(OH)2在高溫高壓下反

7、應(yīng)生成托勃莫來(lái)石，以提高混凝土強(qiáng)度；考慮選擇河北卵石與山東鑫國(guó)機(jī)制砂進(jìn)行泵送效率試驗(yàn)。5試樁泵送效率對(duì)比試驗(yàn)5.1混凝土配合比設(shè)計(jì)按表1基礎(chǔ)混凝土配合比進(jìn)行設(shè)計(jì)，其中減水劑摻量按0.26%~0.30%進(jìn)行調(diào)整試驗(yàn)，天然砂和兩種混合砂的混凝土配合比見(jiàn)表4。5.2天然砂和混合砂混凝土及其拌合物性能的試驗(yàn)結(jié)果（見(jiàn)表5）5.3不同機(jī)制砂石粉含量對(duì)管樁混凝土水膠比、強(qiáng)度的影響（見(jiàn)表6）6成本分析6.1四種砂的單價(jià)（見(jiàn)表7）6.2混凝土成本核算（見(jiàn)表8）由表8可知，天然細(xì)砂與機(jī)制砂復(fù)配使用，在滿足泵送混凝土技術(shù)指標(biāo)條件下，可節(jié)約混凝土成本達(dá)9元／m3，為

8、企業(yè)發(fā)展注入新的競(jìng)爭(zhēng)力。結(jié)論(1)通過(guò)在混凝土細(xì)骨料中摻加25%機(jī)制砂，可以提高泵送混凝土強(qiáng)度，滿足泵送混凝土的工作性能，在石粉含量約5%以下時(shí)可提高混凝土泵送效率