机制砂用于护栏滑模混凝土施工

孙铭耀

一、混凝土选用对比材料

因当地不生产粉煤灰，施工采用当地LAFAGECPJ42.5水泥，SIDIBAKOU3/8、8/15两档碎石，SIKA3045高效减水剂，配合河砂、河砂+细黄砂、机制砂、机制砂+细黄砂几种方案进行护栏滑模混凝土对比试验。其中调整砂的掺配比例将河砂+细黄砂、机制砂+细黄砂细度模数分别调整到2.49、2.13，见下表。

二、分析实际施工情况确定混凝土坍落度

普通混凝土运输搅拌车在实际施工中，在坍落度小于5cm后，会出现两种情况：(1)搅拌站拌合好的混凝土不能一次性放入搅拌车，只能采用点动开关料门的方式，分批放出混凝土。同时运输搅拌车入料斗要加手提式振捣器辅助振捣，加快堆积的混凝土流动入搅拌车中，加之干硬性混凝土搅拌时间的延长，完成一车4方混凝土的生产时间超过20分钟.生产效率低，也加大混凝土到达现场后坍落度的损失。(2)搅拌车出料困难，出料也是一个加速反向搅拌的过程。会加快混凝土中水分的散失，坍落度损失亦加快。随着时间延长，混凝土坍落度小于3cm后，搅拌车剩余混凝土会无法出料。

基于以上原因，混凝土的初始坍落度设计6-8cm，到达现场出料坍落度控制在3-5cm。护栏滑模混凝土以此为标准控制生产。

三、优化选定对比配合比

固定水泥用量，满足强度、坍落度、基本和易性要求，通过初步试配优化几种配比方案见表：

四、现场对比几种配比混凝土护栏成型情况

见下表，1#配比，河砂细度模数太大，砂率调整到46.7%，混凝土黏聚性仍然较差，出料困难，滑行速度慢，成型护栏不美观，容易开裂。不能用于后续施工。2#、3#、4#配比都能满足护栏成型要求，但增大坍落度，稳定性下降，变形加大。2#、4#配比掺入细黄砂，流动性大，护栏有侧面轻微膨出的情况。3#配比混凝黏聚性最好，变形最小。

五、从材料性能和成本分析护栏使用机制砂的可行性

护栏滑模混凝土要求较低的流动性，较高的黏聚性，较好的体积稳定性。河砂因为细度模数大，为了提高黏聚性，采用较大砂率，但拌合物滑动阻力大，表面干涩。加入细黄砂提高黏聚性，改善滑动性。流动性加大，在砂率不变情况下，河砂和机制砂掺入细黄砂会降低混凝土强度。一般掺入15%-35%降低强度5%-15%，需降低水灰比。机制砂强度大于河砂拌制的混凝土。因颗粒棱角性，内部摩擦阻力最大，流动性低。但0.08mm以下细粉含量较多，相当于间接增加了胶凝材料的用量，混凝土用水量也加大，浆体包裹富裕，抵消掉一部分摩擦阻力，同时黏聚性最好。

从成本分析，当地价格，河砂2600第纳尔/m3，换算1800第纳尔/吨，细黄砂1625第纳尔/m3，换算1200第纳尔/吨，机制砂1050第纳尔/吨。机制砂价格最低，用量最小。相对于河砂和其他两种细黄砂掺配方案，都有成本优势。

结束语

通过对比试验，消除了以前机制砂不适合用于护栏滑模混凝土的误区。机制砂应用于普通混凝土的不利因素：砂粒棱角性、过多的细粉含量，在护栏混凝土中被加以利用，低的流动性，高黏聚性。机制砂骨架作用强，也提高了护栏混凝土的体积稳定性。

护栏滑模混凝土在施工工程中，受材料，天气，温度，运输时间等因素的影响，将坍落度控制在1-2cm的偏差内几乎是不可能的。混凝土坍落度的波动，必然会造成成型后的护栏出现轻微变形和表面的瑕疵。所以对成型后的护栏根据情况进行适当的修整是必要的。滑动出模后的护栏混凝土顶部一般都有1cm左右的下沉。如果无下沉，混凝土偏干硬，护栏容易拉裂。在护栏滑模标高控制时，一般要预留1.5cm的超高。

在后续的施工中，通过对机制砂的试验统计，细度模数在2.35-2.75之间，砂率在40%-45%之间，0.08mm以下细粉含量在13%-17%之间，护栏滑模混凝土较为稳定。机制砂中的含泥量对混凝土性能影响非常大，是关键指标，现场用每千克机制砂消耗的亚甲蓝质量来控制，要求小于1.5g/kg。随着含泥量的增加，混凝土强度明显下降，保持坍落度不变，减水剂用量显著增加。为控制机制砂含泥量，生产厂家要去除开采石料中30-50mm以下碎石渣，然后再进行破碎，或者使用单档（2/6、3/8）碎石破碎生产机制砂。

参考文献：

[1]阿尔及利亚东西高速公路BEJAIA连接线工程专用技术条款

[2]法国规范NFP15-300/301、NFP98-100

[3]缪明澈，护栏滑模施工混凝土性能研究