细砂、特细砂配制混凝土的试验及应用.pdf

细砂、特细砂配制混凝土的试验及应用王玉瑛(内蒙古第三电力建设工程公司)我公司承建陕西榆林地区神木电厂和横山电厂时，由于当地没有中砂，细砂也很少，大都属于特细砂，而且电厂工程混凝土强度等级大于C20的较多，尚有抗渗、抗冻性能要求，为了就地取材，保证混凝土工程质量，结合当地细砂、特细砂的实际情况，采用相应的技术措施，进行了针对性的混凝土配合比试验。1原材料及检验结果(1)水泥:陕西吴堡普425号和宁夏青铜峡普525号水泥，实测强度分别为47MPa和58.6MPa。(2)细砂:细度模数为1.6～1.9，大部分为1.6～1.7，刚进入细砂区，含泥量2%～3%，比重2.63；特细砂:细度模数为1.0～1.5，大部分为0.9～1.2，含泥量1%～2%，比重2.60。(3)碎石:级配一般均偏大，比重2.82。细砂、特细砂及碎石的其它各项指标均合格。据上述原材料检验结果，确定应用原则:细砂应用于≥C30混凝土，特细砂应用于≤C25混凝土，具有抗渗、抗冻要求的混凝土应用细砂。2混凝土配合比设计原则应用细砂和特细砂必须降低砂率，增加水泥用量和用水量，才能保证混凝土和易性和强度，而且必须加强养护，尤其是加强早期养护，防止混凝土产生裂纹。通过试验验证，细砂、特细砂混凝土砂率一般为28%～31%，比中砂砂率减少3%以上，但又考虑到应用碎石时应增加2%～3%的砂率，相抵后，采用细砂时就应用中砂的砂率，采用特细砂时，应用比中砂砂率减少2%以上的砂率。水泥用量比用中砂时应增加25kg/m3以上，用水量增加10～15kg/m3。如掺普通减水剂，可适当减少水泥用量和用水量。3试验结果(1)普通525号水泥，细砂，5～40mm碎石，配制C20、C30、C40混凝土，坍落度3～5cm，混凝土强度结果:C20混凝土配合比265/1:2.38:5.22:0.72，实测标养28d强度26.5MPa；C30混凝土配合比340/1:1.83:3.90:0.55，实测标养28d强度38.0MPa；C40混凝土配合比452/1:1.21:2.84:0.43，实测标养28d强度47.4MPa。(2)普425号水泥，特细砂，5～40mm碎石，配制C15、C20、C25混凝土，坍落度3～5cm，混凝土强度结果:C15混凝土配合比274/1:2.16:5.04:0.73，实测标养28d强度20MPa；C20混凝土配合比330/1:1.70:4.15:0.60，实测标养28d强度24.1MPa；C25混凝土配合比385/1:1.52:3.35:0.50，实测标养28d强度29.5MPa。抗渗、抗冻混凝土试验结果:(1)普525号水泥，细砂，碎石5～40mm，坍落度3～5cm；C20混凝土配合比360/1:1.92:3.48:0.58，M减水剂0.25%，引气剂0.5/万，实测混凝土含气量4.85%，标养28d混凝土强度25.1MPa，抗冻250次循环，重量损失0.45%，强度损失7%，实测抗渗1.0MPa水压时，平均透水高度12cm。(2)普525号水泥，细砂，碎石5～40mm，坍落度3～5cm，C20混凝土配合比330/1:2.01:3.97:0.53，M减水剂0.25%，引气剂0.5/万，实测混凝土标养28d强度31.1MPa，冻融循环250次后，重量损失0.37%，强度损失10.5%，实测抗渗1.0MPa水压时，平均透水高度10cm。(3)普525号水泥，特细砂，碎石5～40mm，坍落度3～5cm，C20混凝土配合比375/1:1.67:3.45:0.48，M减水剂0.25%，引气剂0.5/万，实测标养28d强度28.5MPa，冻融循环250次，重量损失0.7%，强度损失5.4%，实测抗渗1.0MPa水压时平均透水高度12.7cm。上述结果说明，细砂和特细砂配制抗渗和抗冻混凝土是可行的，因为它总表面积大，细颗粒多，对掺入减水剂和引气剂的效果优于中砂，配制普通混凝土掺入减水剂后，细砂和特细砂的效果也是明显的，所以，应用细砂和特细砂时，应掺入减水剂。据有关资料介绍，细砂掺入减水剂，可采用中砂配合比，不需减少砂率；特细砂加入减水剂，可采用细砂或中砂混凝土配合比，不需调整砂率。细砂与中砂的区别，主要在于颗粒细，总表面积大，如采用与中砂相同的砂率，则砂总表面积将要超过中砂总表面积的数倍，所以就得增加水泥用量和用水量以弥补所增加的总表面积。因此，配制细砂混凝土时要尽量减少细砂混凝土中砂的总表面积。如用细砂采取中砂的混凝土配合比，不增加用水量，而掺0.25%的木钙减水剂，也能起同样的作用。所以，中砂混凝土配合比采用细砂时，可不必减少砂率和增加水泥用量，只掺0.25%的木钙减水剂即能保证混凝土强度，满足和易性要求。4工程应用陕西横山电厂应用细砂和特细砂混凝土，并掺入木钙减水剂，部分实测结果如下:电厂