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威海市海王旋流器有限公司
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閱讀：65發(fā)布時間：2021-8-23
混合砂比例對T梁C55混凝土性能的影響：
該文針對肯尼亞內(nèi)馬鐵路沿線缺乏河砂的現(xiàn)狀和采用機制砂配制高強混凝土粘度過大的問題，通過混凝土含氣量、容重、坍落度和抗壓強度研究了機制砂和河砂混合砂中的混合比例對混凝土性能的影響。結(jié)果表明：隨著混合砂中機制砂比例的增加，混凝土含氣量逐漸下降，混凝土容重和抗壓強度呈現(xiàn)增大趨勢，保持混凝土坍落度在(180±10)mm，減水劑用量隨著機制砂比例的增大而增加，即使減水劑用量增加，采用機制砂比例較高的混合砂配制的混凝土坍落度也呈下降趨勢。
關(guān)鍵詞：內(nèi)馬鐵路；混合砂；機制砂；T梁混凝土
當前，我國正在積極推進“一帶一路”發(fā)展戰(zhàn)略，肯尼亞是“一帶一路”戰(zhàn)略東非布局的首站，蒙內(nèi)鐵路已建成通車，作為延長線的內(nèi)馬鐵路正在建設?？夏醽喆蟛糠值貐^(qū)常年干旱，河流較少，河砂匱乏，內(nèi)馬鐵路工程采用機制砂是必然的選擇。機制砂是經(jīng)除土處理，由機械破碎、篩分制成的，粒徑小于4.75mm的巖石、礦山尾礦或工業(yè)廢渣顆粒，但是不包括軟質(zhì)、風化的顆粒。機制砂混凝土在鐵路工程線下工程(如涵洞基礎、墻身、八字墻、蓋板、橋梁樁基、墩柱等)中的應用研究已較為充分，然而在鐵路工程上部結(jié)構(gòu)，尤其是T梁中的研究相對較少。因此在內(nèi)馬鐵路T梁混凝土生產(chǎn)過程中考慮采用河砂與機制砂混合使用，減小機制砂對于T梁混凝土工作性的不利影響。該文研究了機制砂和河砂混合比例對于T梁C55混凝土工作性能和力學性能的影響。
1 試驗
1.1 原材料
1)水泥
采用CEMΙ52.5水泥，執(zhí)行的標準為EN1971，初凝155min，終凝255min，3d和28d抗壓強度分別為27.2MPa、58.6MPa，比表面積320平方米每千克。
2)粉煤灰
采用印度I級粉煤灰，細度(45μm篩余)10.1%，需水量比85%，燒失量1.45%。
3)細骨料
機制砂，內(nèi)馬鐵路料場生產(chǎn)，表觀密度2840千克每立方米，吸水率1.6%，壓碎值5%，細度模數(shù)2.6，石粉含量6.1%，MB值0.9，級配見圖1；對比用河砂為肯尼亞河砂，細度模數(shù)2.5，級配見圖1。
5)減水劑
國內(nèi)某聚羧酸減水劑，固含量30%，減水率29.3%。
1.2 方案
試驗用混凝土配合比見表1，保持混凝土用水量不變，調(diào)整減水劑用量使混凝土坍落度保持在(180±10)mm，配合比中用水量包括減水劑含水量。
混凝土工作性能按照GB/T50080—2002《普通混凝土拌和物性能試驗方法標準》進行；力學性能按照GB/T50081—2002《普通混凝土力學性能試驗方法標準》進行；長期性能和耐久性能按照GB/T50082—2009《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標準》進行。
2 結(jié)果與分析
2.1 對混凝土工作性能的影響
河砂與機制砂混合比例對T梁混凝土工作性的影響試驗結(jié)果見表2。由表2可以看出，隨著機制砂比例的增加，混凝土含氣量呈現(xiàn)下降趨勢，純機制砂混凝土含氣量比純河砂混凝土含氣量下降了21%，這主要是由于機制砂混凝土相對于河砂混凝土采用相同的減水劑，機制砂混凝土引氣比較困難，因此如果采用機制砂比例較高時，應考慮在減水劑復配過程中適當?shù)靥岣咭龤獬煞值暮浚浑S著機制砂比例的增加，混凝土容重呈現(xiàn)增加趨勢，純機制砂混凝土容重比純河砂混凝土容重增加了50千克每立方米、2%，增加比例并不大，這主要是由于該試驗采用的機制砂表觀密度比河砂表觀密度大，另外機制砂比例增加混凝土含氣量減小，進一步使混凝土容重增大；由混凝土坍落度試驗結(jié)果結(jié)合混凝土配合比情況可知，保持混凝土坍落度在(180±10)mm，減水劑用量隨著機制砂比例的增大而增加，另外即使減水劑用量增加，采用機制砂比例較高的混合砂配制的混凝土坍落度也呈下降趨勢，純機制砂混凝土坍落度比純河砂混凝土坍落度下降了6%，這主要是由于機制砂相對于河砂表面較為粗糙，級配較差。雖然通過調(diào)整減水劑用量，采用不同比例的混合砂均能配制出坍落度(180±10)mm的混凝土，然而機制砂比例較大會使混凝土本身的粘度增大，不利于混凝土施工，因此應綜合考慮，機制砂比例不宜過大。
表2 河砂與機制砂混合比例對T梁混凝土工作性的影響
2.2 對混凝土抗壓強度的影響
河砂與機制砂混合比例對T梁混凝土抗壓強度的影響試驗結(jié)果見表3，由表3可以看出，各組混凝土1d抗壓強度均較高，抗壓強度的為LJ4組(河砂：機制砂為6：4)29.6MPa，抗壓強度的為LJ6組(河砂：機制砂為4：6)33.2MPa，其他試驗組1d抗壓強度均大于30MPa，純機制砂混凝土1d抗壓強度比純河砂混凝土1d抗壓強度增大了3%；各組混凝土28d抗壓強度均大于65MPa，滿足C55強度等級混凝土抗壓強度設計要求，抗壓強度的為LJ2組(河砂：機制砂為8：2)68.3MPa，抗壓強度的為LJ8組(河砂：機制砂為2：8)73.4MPa，純機制砂混凝土28d抗壓強度比純河砂混凝土28d抗壓強度增大了2%，整體而言隨著機制砂比例的增大，混凝土抗壓強度呈現(xiàn)增大趨勢。
a.隨著混合砂中機制砂比例的增加，混凝土含氣量逐漸下降，混凝土容重和抗壓強度呈現(xiàn)增大趨勢，保持混凝土坍落度在(180±10)mm，減水劑用量隨著機制砂比例的增大而增加，另外即使減水劑用量增加，采用機制砂比例較高的混合砂配制的混凝土坍落度也呈下降趨勢。
b.通過試驗優(yōu)選河砂和機制砂5：5的混合砂作為細骨料配制T梁C55混凝土，所配制的混凝土含氣量為3.5%，容重為2460千克每立方米，坍落度170mm，1d、3d、7d、14d、28d抗壓強度分別為31.9MPa、43.6MPa、55.1MPa、64.6MPa、71.5MPa。
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