機制砂在高速公路建設中的應用

一機制砂的工程應用

成功應用機制砂的水利，水電工程很多。如三峽大壩二期，三期工程中全部采用花崗巖機制砂作細骨料：龍灘水電站的混凝土方量為575.6萬(wàn)m³，采用石灰巖機制砂作細骨料：烏江構皮灘電站采用灰巖生產(chǎn)機制砂：湖北宣恩洞坪水利樞紐工程采用灰巖生產(chǎn)機制砂及人工碎石：湖北天堂抽水蓄能電站，皂市水利樞紐工程采用灰巖生產(chǎn)機制砂，施工時(shí)則采用天然砂與機制砂混合的辦法。

很多橋梁工程也廣泛應用機制砂。如株洲：六盤(pán)水鐵路復線(xiàn)南山河特大橋使用機制砂做細骨料配制C55超緩混凝土，重慶嘉陵江黃花園大橋主橋箱結構也使用的機制砂和特細砂混摻的C50混凝土，均取得較好的應用效果。

在商品混凝土應用方面，北京世紀財富中心C60混凝土全為機制砂混凝土。此外，北京恒坤混凝土郵箱公司和北京恒坤拓峰采石有限公司采用干法生產(chǎn)石灰石機制砂，在1年多的時(shí)間里累計生產(chǎn)商品混凝土40多萬(wàn)m³，多數使用純機制砂，石粉含量應用范圍達8％~15％，應用于各種工程，取得了很好的效果。2005年北京地區機制砂的產(chǎn)量已占據混凝土建筑用砂的10％左右。隨著(zhù)人們對機制砂認識的逐漸深入，以及機制砂質(zhì)量的進(jìn)一步提高，機制砂混凝土所占有的份額必然會(huì )逐步增加。

在國外，美國，英國，日本等國家使用機制砂已有幾十年的歷史。美國地質(zhì)勘探局根據資源利用率和環(huán)保的需要，在1996年對機制砂及其母巖進(jìn)行過(guò)調查，結果顯示機制砂大致占細骨料的20％。日本在上世紀80年代，天然集料與人工集料的使用比例大約為0.9:1，而到90年代則降為0.5:1。

二、.機制砂的技術(shù)標準

不同國家制定的機制砂技術(shù)標準不論是級配，細度模數還是石粉含量存在差異。愛(ài)石粉的含量方面上，我國與國外在規定含量時(shí)考慮角度明顯不同。美國標準ASTM C33-1999《混凝土集料標準規范》是根據混凝土耐磨要求進(jìn)行規定的;英國標準BS882:1992《用于混凝土的石料》則根據重載混凝土路面和普通混凝土規定機制砂石粉含量的要求；日本標準JIS A 5005:1993《混凝土碎石機制砂》對用于混凝土機制砂石粉含量的要求是統一的；我國國家標準GB/T14684-2001<建筑用砂》則按混凝土強度等級規定機制砂中石粉含量。在我國的地方標準中，貴州省DBJ22-016-95《山砂混凝土技術(shù)規范》和重慶市DB50/5017-2000《混凝土用機制砂質(zhì)量標準及控制方法》等也均采用按照強度等級的方法來(lái)規定石粉的含量。不同國家的標準中隊混凝土機制砂石粉的含量的限制是不同的。我過(guò)不同地方標準中隊混凝土機制砂十分含量的較高限值也有所不同。

三、機制砂生產(chǎn)

滬蓉西高速指導建立了30個(gè)機制砂場(chǎng)，全部采用砂石聯(lián)產(chǎn)生產(chǎn)線(xiàn)，水洗砂定為一級廠(chǎng)，除塵砂定為二級廠(chǎng)。在管理上實(shí)行準入制和淘汰制。**通過(guò)資格預審進(jìn)行公開(kāi)招投標確定合格生產(chǎn)商（要求規模中等），并配備滿(mǎn)足生產(chǎn)能力的設備及試驗檢測人員；第二在機制砂生產(chǎn)管理上嚴格實(shí)行抽檢淘汰制，對三次抽檢不合格、有多次違規投拆的機制砂廠(chǎng)取消生產(chǎn)資格。

四、機制砂混凝土的應用參觀(guān)

我們現場(chǎng)參觀(guān)了一處機制砂生產(chǎn)廠(chǎng)。從生產(chǎn)的情況看，機制砂生產(chǎn)規模較小，設備配備以鄂破、反擊破、立軸式?jīng)_擊破及斗輪式洗砂機，生產(chǎn)能力及規模均不大，為水洗機制砂，沒(méi)有看到水洗的相應污水處理措施，容易達到。通過(guò)這次現場(chǎng)參觀(guān)及對機制砂的重新認識，放寬了石粉的含量，機制砂生產(chǎn)質(zhì)量容易達到。

參觀(guān)一處隧道時(shí)，機制砂正用于隧道內路面混凝土的拌和施工，機制砂含粉塵量較大，就是我們平常認為的石粉。經(jīng)咨詢(xún)機制砂中石粉含量達到10%-15%，在路面混凝土中使用算合格材料，比規范放寬了7%，混凝土澆筑的色澤及外觀(guān)都很好。

滬蓉西高速3標段中鐵五局T預制場(chǎng)，外觀(guān)及色澤都很好，另外一處空心板梁預制場(chǎng)，外觀(guān)很難看出是用機制砂澆筑的，還有三處橋梁墩柱機制砂混凝土，外觀(guān)很好。

五、機制砂的技術(shù)交流

滬蓉西高速指揮部白副指揮長(cháng)、機料處喻處長(cháng)、顧總、試驗室彭主任、武漢理工大學(xué)喻博士等人進(jìn)行了座談。

1、機制砂在六、七十年代在重慶、廣西、貴州等地區廣泛使用，已大規模地用于橋梁及高速公路建設。機制砂經(jīng)過(guò)滬蓉西高速的研究與應用，打破了國家標準，至少比國家標準放寬了5%。

2、機制砂從兩個(gè)方面比國標有重大突破。**石粉含量由國家標準的3%、5%、7%提高到5%、7%、10-15%，給機制砂生產(chǎn)提供了便利；第二篩孔通過(guò)率放寬5%-15%，尤其對2.36mm、0.075mm的通過(guò)率均有大的調整，更接近于機制砂的天然生產(chǎn)條件。

3、機制砂混凝土配制是機制砂應用的技術(shù)關(guān)鍵，砂率提高3-6%，控制在37%-45%，必須摻減水劑或其它外加劑改善和易性，延長(cháng)拌和時(shí)間，防止過(guò)振，養護期延長(cháng)2-3天。

4、機制砂的生產(chǎn)應用有一套強有力的管理措施及方案，專(zhuān)門(mén)成立機制砂管理監控小組指導機制砂的生產(chǎn)。

5、《研制機制砂在橋梁混凝土中的應用》成立了西部交通課題組，與科研院校聯(lián)合，通過(guò)交通部科技中心的認定，在滬蓉西高速上應用非常成功，已大規模推廣應用到C60以上的高標號混凝土。

六、   考察結論及收獲

1、通過(guò)滬蓉西高速機制砂的考察，對機制砂的認識提高了一步。機制砂的石粉量和篩分率比國家標準放寬了很多，用于橋梁隧道等各種標號的混凝土，外觀(guān)及色澤與河砂砼一樣，質(zhì)量穩定，增強了永藍高速應用機制砂的信心。

2、滬蓉西高速機制砂的生產(chǎn)過(guò)程及工藝比較傳統簡(jiǎn)單，砂廠(chǎng)老板也認為提高了石粉含量以后，機制砂的生產(chǎn)沒(méi)有問(wèn)題，只要使用了振動(dòng)式喂料機，泥粉含量MB值可以達標，質(zhì)量完全可以保證。

3、機制砂水洗、除塵、風(fēng)選只是生產(chǎn)工藝問(wèn)題，采用何種方法根據現場(chǎng)實(shí)際情況擬定，只要能夠達到放寬后的滬蓉西高速標準就是合格的機制砂。

4、機制砂的生產(chǎn)技術(shù)不如機制砂混凝土的配制技術(shù)高深，重點(diǎn)研究機制砂砼的配制（雙摻技術(shù)）、攪拌、振搗過(guò)程，機制砂混凝土要達到強度。

5、在永藍高速機制砂的生產(chǎn)上，建議成立課題組，對機制砂的生產(chǎn)與應用進(jìn)行進(jìn)一步的研究，爭取在機制砂干法生產(chǎn)（《機制砂干法生產(chǎn)的技術(shù)研究》）上有一個(gè)重大突破，創(chuàng )出一個(gè)科技成果。

七、   結語(yǔ)

永藍高速公路計劃生產(chǎn)60-80萬(wàn)方機制砂，但必須經(jīng)過(guò)機制砂混凝土的試配，各項指標合格后使用，在C30及以下標號混凝土中應大力推廣應用，標準可參考滬蓉西《機制砂在混凝土中應用技術(shù)指南》、《湖北滬蓉西高速公路工程混凝土用人工砂應用技規程》、《機制砂混凝土用于橋梁建設的研究》、《混凝土用機制砂質(zhì)量標準及檢驗方法編制目的和要點(diǎn)說(shuō)明》進(jìn)行試驗。如用于C40及以上標號的混凝土必須與科研機構聯(lián)合充分論證試驗后執行。

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