機制砂細度模數(shù)對混凝土工作性及力學性能的影響-上

河砂是一種不可再生的天然資源，地域分布不均，其中在廣西、貴州、四川等山區(qū)河砂資源較為匱乏。砂是混凝土生產(chǎn)過程中不可或缺的組份，如遠距離運輸用于工程建設，將使得工程成本巨增，采用當?shù)氐V石制備機制砂用于工程項目的建設，可有效解決天然河砂不足的現(xiàn)實問題。國內(nèi)外學者對機制砂對混凝土性能的影響開展了大量的研究工作，認為機制砂制備的混凝土在抗壓強度、彈性模量、耐久性等方面具有優(yōu)于河砂混凝土的特征，并在我國西部山區(qū)的交通工程中得到推廣應用。細骨料是配制混凝土的重要組成部分，約占混凝土總質(zhì)量的1/3，其粗細程度（一般采用細度模數(shù)表征）對混凝土的工作性、力學性能及長期耐久性具有一定的影響。機制砂生產(chǎn)過程中，可通過調(diào)整設備參數(shù)來改變機制砂粗細程度。因此，研究機制砂的細度模數(shù)對混凝土工作性、力學性能及長期耐久性具有一定的現(xiàn)實意義，確定合理機制砂細度模數(shù)對混凝土配合比設計、施工質(zhì)量控制具有重要意義。

本文首先分析了不同細度模數(shù)的機制砂堆積密度的變化，在此基礎上，開展了混凝土試驗研究，分析了機制砂細度模數(shù)對混凝土拌合物和易性、抗壓強度、劈裂抗拉強度的影響，為機制砂在混凝土中的應用提供了參考。

1工程概況

本項目位于S347線英德市東華鎮(zhèn)金門水庫旁，是當?shù)赝ㄍ�英德市區(qū)重要交通要道，為加快東華鎮(zhèn)經(jīng)濟建設的需要，市政府決定：在金門大橋舊橋下游凈距3.25m處建設一座新橋。該橋上部采用3－40m預應力鋼筋混凝土簡支T梁橋，下部結構采用樁柱式墩臺和肋板臺（0號臺），基礎為鉆孔灌注樁基礎。引道路基寬度按12m，斷面布置為：硬路肩（含路緣石）2×2.5m+行車道2×3.5m。起點樁號為K88+200，終點樁號為K89+135，全長0.935km（其中金門大橋長128m，引道長807m）。

2試驗方案及測試方法

2.1混凝土試驗方案

水泥采用英德海螺水泥有限責任公司生產(chǎn)的海螺牌P·O42.5R水泥，物理力學性能指標見表1所示。粉煤灰采用珠海電廠生產(chǎn)的Ⅰ級粉煤灰，試驗結果見表2所示。細骨料采用清遠市英德樂遠土砂石開采有限責任公司生產(chǎn)的砂巖機制砂，通過對不同粒徑機制砂顆粒篩分，然后復配制備細度分別為3.2、3.0、2.7及2.5四種不同細度機制砂，并控制機制砂的石粉含量同為5%，且機制砂的顆粒級配滿足JTGTF50-2011公路橋涵施工技術規(guī)范的Ⅱ區(qū)要求，機制砂級配范圍要求見表3。粗骨料采用獅前石場生產(chǎn)的5～10mm、10～20mm二級配碎石，粗骨料各項性能指標均符合JTGTF50-2011公路橋涵施工技術規(guī)范Ⅱ類技術要求，粗骨料試驗結果見表4；外加劑，選取廣東柯杰外加劑科技有限公司生產(chǎn)的KJ-JS聚羧酸高效減水劑，外加劑試驗結果見表5。

2.2試驗方法

機制砂堆積密度測定方法采用《公路工程集料試驗規(guī)程》（JTGE42-2005）的規(guī)定進行；混凝土拌合物和易性測定方法采用《普通混凝土拌合物性能試驗方法標準》（GB/T50080-2016）的規(guī)定進行；混凝土的抗壓強度、劈裂抗拉強度的測定采用《普通混凝土力學性能試驗方法標準》（GB/T50081）的規(guī)定進行。