机制砂细度模数对混凝土工作性及力学性能的影响-上

河砂是一种不可再生的天然资源，地域分布不均，其中在广西、贵州、四川等山区河砂资源较为匮乏。砂是混凝土生产过程中不可或缺的组份，如远距离运输用于工程建设，将使得工程成本巨增，采用当地矿石制备机制砂用于工程项目的建设，可有效解决天然河砂不足的现实问题。国内外学者对机制砂对混凝土性能的影响开展了大量的研究工作，认为机制砂制备的混凝土在抗压强度、弹性模量、耐久性等方面具有优于河砂混凝土的特征，并在我国西部山区的交通工程中得到推广应用。细骨料是配制混凝土的重要组成部分，约占混凝土总质量的1/3，其粗细程度（一般采用细度模数表征）对混凝土的工作性、力学性能及长期耐久性具有一定的影响。机制砂生产过程中，可通过调整设备参数来改变机制砂粗细程度。因此，研究机制砂的细度模数对混凝土工作性、力学性能及长期耐久性具有一定的现实意义，确定合理机制砂细度模数对混凝土配合比设计、施工质量控制具有重要意义。

本文首先分析了不同细度模数的机制砂堆积密度的变化，在此基础上，开展了混凝土试验研究，分析了机制砂细度模数对混凝土拌合物和易性、抗压强度、劈裂抗拉强度的影响，为机制砂在混凝土中的应用提供了参考。

1工程概况

本项目位于S347线英德市东华镇金门水库旁，是当地通往英德市区重要交通要道，为加快东华镇经济建设的需要，市政府决定：在金门大桥旧桥下游净距3.25m处建设一座新桥。该桥上部采用3－40m预应力钢筋混凝土简支T梁桥，下部结构采用桩柱式墩台和肋板台（0号台），基础为钻孔灌注桩基础。引道路基宽度按12m，断面布置为：硬路肩（含路缘石）2×2.5m+行车道2×3.5m。起点桩号为K88+200，终点桩号为K89+135，全长0.935km（其中金门大桥长128m，引道长807m）。

2试验方案及测试方法

2.1混凝土试验方案

水泥采用英德海螺水泥有限责任公司生产的海螺牌P·O42.5R水泥，物理力学性能指标见表1所示。粉煤灰采用珠海电厂生产的Ⅰ级粉煤灰，试验结果见表2所示。细骨料采用清远市英德乐远土砂石开采有限责任公司生产的砂岩机制砂，通过对不同粒径机制砂颗粒筛分，然后复配制备细度分别为3.2、3.0、2.7及2.5四种不同细度机制砂，并控制机制砂的石粉含量同为5%，且机制砂的颗粒级配满足JTGTF50-2011公路桥涵施工技术规范的Ⅱ区要求，机制砂级配范围要求见表3。粗骨料采用狮前石场生产的5～10mm、10～20mm二级配碎石，粗骨料各项性能指标均符合JTGTF50-2011公路桥涵施工技术规范Ⅱ类技术要求，粗骨料试验结果见表4；外加剂，选取广东柯杰外加剂科技有限公司生产的KJ-JS聚羧酸高效减水剂，外加剂试验结果见表5。

2.2试验方法

机制砂堆积密度测定方法采用《公路工程集料试验规程》（JTGE42-2005）的规定进行；混凝土拌合物和易性测定方法采用《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》（GB/T50080-2016）的规定进行；混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度的测定采用《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T50081）的规定进行。