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机制砂在高速公路建设中的应用

来源:源通机械   时间:2011-06-25

一机制砂的工程应用

成功应用机制砂的水利,水电工程很多。如三峡大坝二期,三期工程中全部采用花岗岩机制砂作细骨料:龙滩水电站的混凝土方量为575.6万m3,采用石灰岩机制砂作细骨料:乌江构皮滩电站采用灰岩生产机制砂:湖北宣恩洞坪水利枢纽工程采用灰岩生产机制砂及人工碎石:湖北天堂抽水蓄能电站,皂市水利枢纽工程采用灰岩生产机制砂,施工时则采用天然砂与机制砂混合的办法。

很多桥梁工程也广泛应用机制砂。如株洲:六盘水铁路复线南山河特大桥使用机制砂做细骨料配制C55超缓混凝土,重庆嘉陵江黄花园大桥主桥箱结构也使用的机制砂和特细砂混掺的C50混凝土,均取得较好的应用效果。

在商品混凝土应用方面,北京世纪财富中心C60混凝土全为机制砂混凝土。此外,北京恒坤混凝土邮箱公司和北京恒坤拓峰采石有限公司采用干法生产石灰石机制砂,在1年多的时间里累计生产商品混凝土40多万m3,多数使用纯机制砂,石粉含量应用范围达8%~15%,应用于各种工程,取得了很好的效果。2005年北京地区机制砂的产量已占据混凝土建筑用砂的10%左右。随着人们对机制砂认识的逐渐深入,以及机制砂质量的进一步提高,机制砂混凝土所占有的份额必然会逐步增加。

在国外,美国,英国,日本等国家使用机制砂已有几十年的历史。美国地质勘探局根据资源利用率和环保的需要,在1996年对机制砂及其母岩进行过调查,结果显示机制砂大致占细骨料的20%。日本在上世纪80年代,天然集料与人工集料的使用比例大约为0.9:1,而到90年代则降为0.5:1。

二、.机制砂的技术标准

不同国家制定的机制砂技术标准不论是级配,细度模数还是石粉含量存在差异。爱石粉的含量方面上,我国与国外在规定含量时考虑角度明显不同。美国标准ASTM C33-1999《混凝土集料标准规范》是根据混凝土耐磨要求进行规定的;英国标准BS882:1992《用于混凝土的石料》则根据重载混凝土路面和普通混凝土规定机制砂石粉含量的要求;日本标准JIS A 5005:1993《混凝土碎石机制砂》对用于混凝土机制砂石粉含量的要求是统一的;我国国家标准GB/T14684-2001<建筑用砂》则按混凝土强度等级规定机制砂中石粉含量。在我国的地方标准中,贵州省DBJ22-016-95《山砂混凝土技术规范》和重庆市DB50/5017-2000《混凝土用机制砂质量标准及控制方法》等也均采用按照强度等级的方法来规定石粉的含量。不同国家的标准中队混凝土机制砂石粉的含量的限制是不同的。我过不同地方标准中队混凝土机制砂十分含量的较高限值也有所不同。

三、机制砂生产

沪蓉西高速指导建立了30个机制砂场,全部采用砂石联产生产线,水洗砂定为一级厂,除尘砂定为二级厂。在管理上实行准入制和淘汰制。**通过资格预审进行公开招投标确定合格生产商(要求规模中等),并配备满足生产能力的设备及试验检测人员;第二在机制砂生产管理上严格实行抽检淘汰制,对三次抽检不合格、有多次违规投拆的机制砂厂取消生产资格。

四、机制砂混凝土的应用参观

我们现场参观了一处机制砂生产厂。从生产的情况看,机制砂生产规模较小,设备配备以鄂破反击破立轴式冲击破斗轮式洗砂机,生产能力及规模均不大,为水洗机制砂,没有看到水洗的相应污水处理措施,容易达到。通过这次现场参观及对机制砂的重新认识,放宽了石粉的含量,机制砂生产质量容易达到。

参观一处隧道时,机制砂正用于隧道内路面混凝土的拌和施工,机制砂含粉尘量较大,就是我们平常认为的石粉。经咨询机制砂中石粉含量达到10%-15%,在路面混凝土中使用算合格材料,比规范放宽了7%,混凝土浇筑的色泽及外观都很好。

沪蓉西高速3标段中铁五局T预制场,外观及色泽都很好,另外一处空心板梁预制场,外观很难看出是用机制砂浇筑的,还有三处桥梁墩柱机制砂混凝土,外观很好。

五、机制砂的技术交流

沪蓉西高速指挥部白副指挥长、机料处喻处长、顾总、试验室彭主任、武汉理工大学喻博士等人进行了座谈。

1、机制砂在六、七十年代在重庆、广西、贵州等地区广泛使用,已大规模地用于桥梁及高速公路建设。机制砂经过沪蓉西高速的研究与应用,打破了国家标准,至少比国家标准放宽了5%。

2、机制砂从两个方面比国标有重大突破。**石粉含量由国家标准的3%、5%、7%提高到5%、7%、10-15%,给机制砂生产提供了便利;第二筛孔通过率放宽5%-15%,尤其对2.36mm、0.075mm的通过率均有大的调整,更接近于机制砂的天然生产条件。

3、机制砂混凝土配制是机制砂应用的技术关键,砂率提高3-6%,控制在37%-45%,必须掺减水剂或其它外加剂改善和易性,延长拌和时间,防止过振,养护期延长2-3天。

4、机制砂的生产应用有一套强有力的管理措施及方案,专门成立机制砂管理监控小组指导机制砂的生产。

5、《研制机制砂在桥梁混凝土中的应用》成立了西部交通课题组,与科研院校联合,通过交通部科技中心的认定,在沪蓉西高速上应用非常成功,已大规模推广应用到C60以上的高标号混凝土。

六、   考察结论及收获

1、通过沪蓉西高速机制砂的考察,对机制砂的认识提高了一步。机制砂的石粉量和筛分率比国家标准放宽了很多,用于桥梁隧道等各种标号的混凝土,外观及色泽与河砂砼一样,质量稳定,增强了永蓝高速应用机制砂的信心。

2、沪蓉西高速机制砂的生产过程及工艺比较传统简单,砂厂老板也认为提高了石粉含量以后,机制砂的生产没有问题,只要使用了振动式喂料机,泥粉含量MB值可以达标,质量完全可以保证。

3、机制砂水洗、除尘、风选只是生产工艺问题,采用何种方法根据现场实际情况拟定,只要能够达到放宽后的沪蓉西高速标准就是合格的机制砂。

4、机制砂的生产技术不如机制砂混凝土的配制技术高深,重点研究机制砂砼的配制(双掺技术)、搅拌、振捣过程,机制砂混凝土要达到强度。

5、在永蓝高速机制砂的生产上,建议成立课题组,对机制砂的生产与应用进行进一步的研究,争取在机制砂干法生产(《机制砂干法生产的技术研究》)上有一个重大突破,创出一个科技成果。

七、   结语

永蓝高速公路计划生产60-80万方机制砂,但必须经过机制砂混凝土的试配,各项指标合格后使用,在C30及以下标号混凝土中应大力推广应用,标准可参考沪蓉西《机制砂在混凝土中应用技术指南》、《湖北沪蓉西高速公路工程混凝土用人工砂应用技规程》、《机制砂混凝土用于桥梁建设的研究》、《混凝土用机制砂质量标准及检验方法编制目的和要点说明》进行试验。如用于C40及以上标号的混凝土必须与科研机构联合充分论证试验后执行。

河南源通机械有限公司

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