機制砂在我國混凝土結構工程實踐中的應用還處于起步階段,為了推廣機制砂在混凝土特別是橋梁工程中高性能混凝土中的應用,還應開展深入、廣泛的研究。研究重點應包含以下幾個方面。
4. 1機制砂顆粒形狀、顆粒級配的研究
機制砂的顆粒形狀、顆粒級配影響混凝土的和易性、強度、抗干縮性及耐磨等性能。尤其是粒徑小于0. 075 mm的石粉的合理含量需要認真研究。不同粒形的機制砂對混凝土的和易性影響較大,片狀顆粒拌制的混凝土和易性較差,最理想的粒形是近似于立方體顆粒。機制砂中含有適量的石粉,不僅可提高混凝土的強度,還可改善混凝土的和易性,機制砂中的石粉控制在7%以內比較合適,但關于石粉的作用機理和合理含量仍有不同的意見。根據本公司應用機制砂的情況來看,嚴格控制石粉含量是比較困難的,這為在工程中充分利用機制砂提出了挑戰。
4. 2高效、優質制砂設備和制砂工藝的研究
凡是能經濟有效地加工出小于5 mm的合格粒度級配的機械加工設備都可以作為制砂機械。目前,磨碎機械、圓錐破碎機、反擊式破碎機、錘式破碎機、籠型破碎機、輥式破碎機和立軸沖擊式破碎機都可用于制砂。
中小企業使用顎式破碎機較多,生產工藝極為簡單,產品質量參差不齊。混凝土用機制砂對砂的顆粒形狀及級配有很高的要求。有的設備生產的砂粒片狀居多,有的存在過粉碎現象。為了生產出符合要求的優質機制砂,需要從設備選擇、工藝流程、質量控制等方面進行綜合研究。
隨著我國基本建設的不斷深入和環境保護的日益加強,自然砂的利用在很多方面都有了限制。面對建筑業需要砂量的增加,自然資源已不能滿足工程的需求,所以必須要在機制砂的利用上下功夫。如果機制砂使用取得成功,今后的施工組織將可能發生轉變,如在圍巖較好的隧道中施工,混凝土所需的碎石和機制砂就可以在掘進過程中得以解決。
4. 3機制砂混凝土配合比的研究
機制砂混凝土的配合比對混凝土的各種性能,如和易性、力學性能、耐久性能和混凝土表面質量都有非常重要的影響。應深入開展滿足各種強度等級、各類工作性能要求的機制砂混凝土的綜合試驗研究。通過在玉蒙鐵路工程中利用機制砂,發現還應重點研究石粉含量、砂率、水灰比對混凝土各種性能的影響。 4. 4機制砂混凝土攪拌設備的研究 在玉蒙鐵路工程中,利用機制砂攪拌混凝土,攪拌設備也是影響混凝土質量的一個重要因素。機制砂混凝土的攪拌不宜采用小型攪拌設備。在施工之初,機制砂混凝土的攪拌采用與自然砂混凝土攪拌同樣的方法,結果不能滿足工程的質量要求。特別是少量混凝土的攪拌,決不能使用非強制性混凝土攪拌設備,否則混凝土的外觀質量難以保證。機制砂混凝土只有采用大型攪拌站或強制攪拌設備來攪拌,才能保證工程質量。
4. 5機制砂混凝土的應用須加強工程試驗
機制砂混凝土的使用應按要求合理設立工程試驗室,以加強對混凝土的配比、和易性、泌水性、抗凍、抗滲、抗壓強度、抗拉強度、抗折強度、抗彎強度、彈性模量、疲勞強度、收縮徐變、耐久性能等指標的及時監控,從而保證混凝土的質量。 5結語 目前,機制砂混凝土在施工實踐中應用較少,對這種混凝土的長期性能還缺乏深入的研究。這些性能主要包括收縮徐變性能、抗凍性能以及抗滲性能等耐久性指標。在今后的工程施工中應不斷加強研究,以完善機制砂混凝土的各種指標,使其在工程中得以廣泛的應用。