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      全機(jī)制砂混凝土應(yīng)用探討

      2018-12-27 06:40:58秦翼王春蘭
      重慶建筑 2018年12期
      關(guān)鍵詞:河砂砂率模數(shù)

      秦翼,王春蘭

      (重慶建工建材物流有限公司,重慶 401122)

      0 引言

      由于缺乏優(yōu)質(zhì)的河砂資源,重慶地區(qū)從上世紀(jì)90年代開始使用機(jī)制砂與特細(xì)砂復(fù)配出來(lái)的混合砂生產(chǎn)混凝土。隨著基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的大力發(fā)展,優(yōu)質(zhì)的河砂資源消耗殆盡,河砂的含泥量變高,細(xì)度模數(shù)降低,砂中的有害雜質(zhì)增多,在工程使用中的風(fēng)險(xiǎn)也逐漸增加,并且無(wú)砂可用的情況時(shí)有發(fā)生。因此,應(yīng)用機(jī)制砂完全取代天然砂生產(chǎn)混凝土勢(shì)在必行[1]。國(guó)標(biāo)《建設(shè)用砂》(GB 14684-2011)的頒布實(shí)施,為全機(jī)制砂混凝土的應(yīng)用提供了可靠的技術(shù)支持與保證。全機(jī)制砂的應(yīng)用節(jié)約了河砂這一天然資源,一方面響應(yīng)了國(guó)家環(huán)保的號(hào)召,一方面使得混凝土的質(zhì)量得到了有效保障。

      1 機(jī)制砂的基本特性

      如果要用機(jī)制砂完全取代河砂,最接近的思路就是把機(jī)制砂制作得越接近河砂的品質(zhì)越好。試驗(yàn)采用的是重慶某公司提供的機(jī)制砂。該公司擁有一條先進(jìn)的機(jī)制砂生產(chǎn)線,能夠調(diào)節(jié)不同的細(xì)度模數(shù)參數(shù),生產(chǎn)出的機(jī)制砂能夠滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求中對(duì)天然砂的顆粒級(jí)配要求。

      1.1 顆粒形態(tài)

      機(jī)制砂是巖石破碎而成,生產(chǎn)類似河砂顆粒形貌的機(jī)制砂能耗較大,且產(chǎn)能會(huì)嚴(yán)重下降。鑒于此,試驗(yàn)用的機(jī)制砂顆粒表面仍比較粗糙,有較尖銳的棱角。

      1.2 顆粒級(jí)配與產(chǎn)能的關(guān)系

      試驗(yàn)用樣品機(jī)制砂的級(jí)配均在Ⅱ區(qū)砂范圍內(nèi),顆粒級(jí)配良好。隨著細(xì)度模數(shù)降低,產(chǎn)能不斷下降,結(jié)果見表1所示。

      表1 試驗(yàn)樣品的顆粒級(jí)配及產(chǎn)能的關(guān)系

      1.3 表觀密度、堆積密度與壓碎指標(biāo)

      樣品機(jī)制砂表觀密度為2710kg/m3,松散堆積密度1550 kg/m3,緊裝堆積密度1670kg/m3,壓碎指標(biāo)為9.2%。

      2 全機(jī)制砂混凝土的配置參數(shù)

      考慮到成本因素影響,對(duì)比試驗(yàn)所用混凝土配合比的膠凝材料用量不變,適當(dāng)調(diào)整砂率、用水量及外加劑用量。

      2.1 材料說(shuō)明

      混合砂:采用細(xì)度模數(shù)3.3的山碎石機(jī)制粗砂與細(xì)度模數(shù)1.0的天然河砂,以60%﹕40%的比例搭配,混合成細(xì)度模數(shù)為2.4左右混合砂[2]。

      膠凝材料用量:總用量320kg/m3。

      2.2 混凝土試配

      試配顯示,1號(hào)和2號(hào)樣品拌制混凝土的工作性能不佳。

      1號(hào)樣品砂率調(diào)整范圍為42%~50%,均出現(xiàn)包裹性不佳,有較嚴(yán)重的泌水離析現(xiàn)象,必須補(bǔ)充膠凝材料總用量方能得到有效改善。分析其原因:一是因?yàn)樵摌悠返募?xì)度模數(shù)達(dá)到2.8,機(jī)砂偏粗,用于低強(qiáng)度混凝土效果不佳,需要靠更多的膠凝材料來(lái)彌補(bǔ)細(xì)顆粒的不足。二是機(jī)制砂表面較粗糙,棱角多,導(dǎo)致出現(xiàn)離析泌水現(xiàn)象。

      2號(hào)樣品砂率調(diào)整范圍為42%~48%;最終選定為46%;但是當(dāng)采用46%砂率、160kg/m3用水量的時(shí)候,混凝土的初始坍落度為230mm,擴(kuò)展度520mm,兩小時(shí)的坍落度為210mm,擴(kuò)展度430mm,不能滿足現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工需要。若提高外加劑初始摻量,則出現(xiàn)抓底,泌水離析現(xiàn)象。因此我們聯(lián)系外加劑廠家進(jìn)行調(diào)整。在調(diào)整過(guò)程中發(fā)現(xiàn),始終難以找到一個(gè)平衡點(diǎn),拌制的混凝土要么擴(kuò)展度偏小,不滿足生產(chǎn)需求,要么出現(xiàn)抓底、泌水離析現(xiàn)象。經(jīng)過(guò)調(diào)整,增加了基準(zhǔn)用水量,采用46%砂率、165kg/m3用水量的時(shí)候,初始的坍落度為230mm,擴(kuò)展度570mm,兩個(gè)小時(shí)的坍落度為220mm,擴(kuò)展度540mm,能滿足生產(chǎn)需要。但外加劑需要增加增黏組分,摻量較混合砂的混凝土提高0.2%,否則會(huì)出現(xiàn)敏感度非常高,砂率或者用水量稍有變動(dòng)混凝土狀態(tài)就會(huì)出現(xiàn)異常的情況。因此,2號(hào)樣品實(shí)際使用起來(lái)效果也不盡如人意。分析其原因,主要還是因機(jī)制砂顆粒形態(tài)問(wèn)題引起的容易出現(xiàn)離析泌水的情況。

      3號(hào)樣品砂率最終選定為43%,與混合砂的混凝土保持了一致,初始坍落度230mm,擴(kuò)展度600mm,兩個(gè)小時(shí)坍落度230mm,擴(kuò)展度560mm,包裹性良好,改變砂率、變化用水量均未出現(xiàn)較敏感的波動(dòng)現(xiàn)象,試驗(yàn)成功。歸其原因:一是細(xì)度模數(shù)較低,與混合砂基本一致;二是由于通過(guò)不斷打磨,使得顆粒形態(tài)變好。但是因其能耗大,產(chǎn)能嚴(yán)重下降,加上需要全部取代河砂,機(jī)制砂單價(jià)又不能定得過(guò)高等綜合因素影響,并不是廠家生產(chǎn)的首選產(chǎn)品。

      2.2.2 調(diào)整2號(hào)樣品再次試配

      《建設(shè)用砂》規(guī)范中對(duì)機(jī)制砂的要求:當(dāng)機(jī)制砂MB值小于1.4時(shí),石粉含量應(yīng)小于等于10%。結(jié)合所查閱的機(jī)制砂混凝土的相關(guān)文獻(xiàn),我們決定采用2號(hào)樣品,并另外補(bǔ)充6%左右的石粉,將篩底提升至10%。調(diào)整后的2號(hào)樣品的級(jí)配情況如表2所示。級(jí)配曲線如圖1所示(圖中虛線代表Ⅱ區(qū)砂的級(jí)配上下限,實(shí)線為調(diào)整后的2號(hào)樣品)。

      “名詞兒化后轉(zhuǎn)化成另一個(gè)名詞,常見的是一個(gè)多義詞兒化后由一個(gè)義項(xiàng)衍生出另一個(gè)或幾個(gè)義項(xiàng),不同的義項(xiàng)之間盡管存在著淵源上的關(guān)系,但所表達(dá)的概念是不同的,寬泛一點(diǎn)說(shuō),這也相當(dāng)于由一個(gè)詞轉(zhuǎn)化為另一個(gè)詞?!?/p>

      表2 調(diào)整后的2號(hào)樣品的級(jí)配情況

      圖1 調(diào)整后的2號(hào)樣品的級(jí)配曲線

      調(diào)整后的2號(hào)樣品試配效果良好,C30配合比試配結(jié)果如表3所示。

      表3 調(diào)整后的2號(hào)樣品拌制C30混凝土的檢測(cè)結(jié)果

      2.2.3 試生產(chǎn)

      將調(diào)整后的2號(hào)樣品機(jī)制砂用于混凝土生產(chǎn),一條生產(chǎn)線采用原有混合砂的模式,一條生產(chǎn)線采用全機(jī)制砂的模式,生產(chǎn)一個(gè)月后的強(qiáng)度及標(biāo)準(zhǔn)差的對(duì)比如表4所示。

      表4 C30混合砂混凝土與全機(jī)制砂混凝土28d抗壓強(qiáng)度對(duì)比

      3 結(jié)論

      (1)全機(jī)制砂細(xì)度模數(shù)宜控制在2.4~2.6之間,MB值在符合標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí),對(duì)于低強(qiáng)度等級(jí)混凝土,石粉含量可以適當(dāng)提高。換一種說(shuō)法就是,若把這些石粉含量作為膠凝材料總量的一部分,則全機(jī)制砂混凝土的總膠凝材料用量不應(yīng)低于380kg/m3。

      (2)采用先進(jìn)生產(chǎn)線生產(chǎn)出來(lái)的全機(jī)制砂應(yīng)用到混凝土中,混凝土的穩(wěn)定性能遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的混合砂混凝土,且標(biāo)準(zhǔn)差小,有利于質(zhì)量控制。

      責(zé)任編輯:劉艷萍

      能工巧匠

      種植屋頂排蓄水怎樣防治污染

      某經(jīng)濟(jì)適用房建設(shè)單位為解決停車難的問(wèn)題,設(shè)計(jì)了半地下車庫(kù),并利用車庫(kù)屋頂做綠化。車庫(kù)總平面尺寸為60 mx17m。柱距開間和進(jìn)深為5.5mx6m,屋頂設(shè)計(jì)混凝土板厚為25cm,梁為反梁,梁高為60cm,防水為2mm厚聚氨酯防水涂料,屋頂平面設(shè)2cm厚水泥砂漿保護(hù)層,梁側(cè)、梁頂沒有做保護(hù),平鋪10cm厚石子,2層土工布,30cm厚素土層。在施工過(guò)程中,筆者發(fā)現(xiàn)屋頂?shù)呐潘?、蓄水和防污等?wèn)題沒有引起足夠的重視,本文即對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行探討。

      1車庫(kù)屋面排水問(wèn)題

      雨水落下后,一部分雨水從屋面排水溝直接排走,另一部分滲入土中,經(jīng)過(guò)土壤吸收和土工布過(guò)濾后,多余的水通過(guò)下臥石子層和梁中預(yù)留孔洞進(jìn)入排水溝排走。

      石子排水層與卵石排水層比較,雖然排水效果較差,但在江南地區(qū)有施工方便、取材容易和價(jià)格較低等優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)比較分析,下臥排水層的石子以三層為好。粒徑2~6 cm的實(shí)鋪8~10cm就可以,粒徑4~8cm的實(shí)鋪10~12cm為好。屋面如果做找坡層則排水效果更好,本工程沒有設(shè)計(jì)找坡,屋面有積水現(xiàn)象。

      反梁在混凝土板面標(biāo)高處設(shè)排水孔,孔與孔之間未設(shè)計(jì)濾水管,孔處石子層加厚為13~15 cm,以確保孔口不被堵塞。

      2屋面的防滲漏和防污染處理

      本工程混凝土屋面設(shè)計(jì)為2mm厚聚氨酯防水涂料,防水效果尚可。但現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn),防水涂料完成,石子排水層鋪上兩個(gè)多月后,屋頂居然沒長(zhǎng)一根草(局部有積水)。在主體工程施工時(shí),屋頂混凝土澆筑后不到一個(gè)月,屋頂草長(zhǎng)得就比較旺盛(屋面有積水)。經(jīng)分析可能是防水涂料有一定的污染,使草難以生長(zhǎng)??紤]到污染問(wèn)題,屋面下臥石子層內(nèi)的水宜盡快排走,設(shè)計(jì)應(yīng)考慮對(duì)防水涂料全部做水泥砂漿保護(hù)層,這樣既有利于防水涂料的耐久性,也有利于植物的正常生長(zhǎng)。

      3土的保水性設(shè)計(jì)

      地表水和石子下臥層水排走了。植物生長(zhǎng)所需的水分如何解決?養(yǎng)護(hù)澆水太多就會(huì)增加管理成本和養(yǎng)護(hù)成本。本工程在施工時(shí)既考慮了土的通氣、排水,又考慮了所選種植土的保水性,用當(dāng)?shù)氐姆凵巴良幽拘己透惩?,同時(shí)選擇了濾水和保水效果好的加厚土工布,使保水工作取得比較好的效果。當(dāng)然在少雨的季節(jié),根據(jù)土壤濕度,也要適時(shí)澆水以保證草木的成活率。

      屋頂綠化對(duì)增加城市綠化、改善環(huán)境、減少污染大有好處,處理好屋頂排蓄水問(wèn)題,對(duì)屋頂綠化的種植、養(yǎng)護(hù)極為重要。 (摘自:《建筑工人》)

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