混合砂混凝土性能与应用研究

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细集料是配制混凝土的基本原材料,其质量优劣对混凝土拌合物的工作性和硬化混凝土的物理力学性能和耐久性均具有重要影响。用天然中、粗砂作细集料是国内外配制混凝土的惯例,但优选天然砂资源越来越少与建筑业的蓬勃发展的矛盾日益突出。环境保护与可持续发展已经成为全世界的发展战略。混凝土行业如何就地取材、尽可能降低混凝土生产成本为基本原则。新国标GB/T14684-2001《建筑用砂》明确提出了生产企业要提供产品合格证的这一要求,促使人工砂生产企业建立质量保证体系,推动了机制砂的应用。特细砂应用已经成为重庆地区一个特色,但是与普通混凝土相比,特细砂混凝土水泥用量大、砂率低、拌合物粘度较大、耐磨性较差、收缩相对较大,这些特性严重制约了特细砂在道路工程、高强混凝土工程和预应力混凝土工程中的应用。机制砂单独使用配制流动性混凝土时工作差难以满足泵送要求,采用机制砂与特细砂混合使用的技术途径可以克服单独使用时细集料颗粒偏少,特细砂粗颗粒少的缺点,有利于降低单位体积混凝土的水泥用量,改善混凝土拌合物的工作性,提高混凝土的密实性与强度。 本文研究了流动性混合砂混凝土的配制、混合砂混凝土的力学性能、长期性能和相关耐久性能,总结了相关工程应用统计资料,研究得到如下结论: (1) 混合砂混凝土的配合比设计可以按照天然砂的配合比设计法来设计,且其强度可满足混凝土强度保证率的要求。 (2) 混合砂的细度可以通过改变机制砂和特细砂的配合比例来调整。混合砂的细度模数与其组成的质量比成比例关系,重庆特细砂与机制砂的适用掺配比例为8∶2~6∶4。 (3) 机制砂与特细砂复合的混合砂配制的混凝土的力学性能完全能够满足设计要求,与中砂所配制的混凝土的基本相同。 (4) 混合砂混凝土的收缩和徐变与中砂混凝土的相当。 (5) 随着混凝土强度等级的提高,混合砂混凝土的抗渗透性、耐磨性和耐急热性增强。 (6) 混合砂可以用于制备大流动性混凝土,选择适当掺配比例,所配制混凝土拌合物的工作性与同配比天然中砂混凝土的相当。
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