高石粉含量石灰岩机制砂混凝土性能研究

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发布时间：2021-09-15

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高石粉含量石灰岩机制砂混凝土性能研究
杨鲁 ' ，谭盐宾，邱志雄，李化建，王钊，谢永江
(1．中国铁道科学研究院铁道建筑研究所，北京100081；2．高速铁路轨道技术国家重点实验室，北京100081；
3．中国铁道科学研究院研究生部，北京 100081；4．广东潮惠高速公路有限公司，广东广州 510000)
摘要：为解决潮惠高速公路沿线优质河砂资源紧缺问题，减少石粉对环境的不良影响，试验研究了高石
粉含量石灰岩机制砂混凝土工作性能、力学性能、收缩变形性能和耐久性能，并与河砂混凝土进行了对
比。结果表明，石灰岩机制砂可替代河砂作为细骨料，并可将石粉含量限值提高至9．6％；机制砂混凝
土可通过外加剂调整其工作性能，使之与河砂混凝土相当；机制砂混凝土的抗压强度和弹性模量与河砂
混凝土相当，而机制砂混凝土抗折强度略高；机制砂混凝土收缩变形性能和耐久性能较优。
关键词：石灰岩机制砂混凝土
中图分类号：TU528．59 文献标识码：A DOI：10．3969／j．issn．1003·1995．2015．08．34
虽然我国天然砂产量大，但受到自然资源分布不
均和政府河砂资源限采政策的影响，部分地区的天然
砂越来越无法满足日益增长的混凝土用量的需求¨ 。
在建潮惠高速公路沿线天然河砂资源分布较多，但河
砂级配不良，细度模数多超过3．0，无法满足工程要
求，且长距离的河砂运输造成建设成本显著增加，甚至
会影响工期。
机制砂是岩石破碎加工而成的人工砂，与天然砂
相比，机制砂表面粗糙、多棱角，含有较多的石粉，且压
碎值普遍偏大，机制砂这些特性都会影响到混凝土性
能。。机制砂在制备过程中不可避免地会产生大量
的石粉(粒径<75 m的细小颗粒)，而我国机制砂标
准中多要求石粉含量≤7％[4-6]。为了控制机制砂质
量，筛除下来的大量的石粉堆积如山，给环境带来了较
重的负担。为解决潮惠高速公路沿线优质河砂资源紧
缺问题，减少机制砂在破碎过程中产生的石粉对环境
的不良影响，试验以石粉含量高达9．6％的石灰岩机
制砂为细骨料，对比研究了公路桥梁用石灰岩机制砂
混凝土与河砂混凝土的工作性能、力学性能、收缩变
形性能和耐久性能，以期为拓展高石粉含量石灰岩
机制砂在东南沿海地区公路工程中的应用提供理论
支持。
1 原材料与试验方法
1．1 原材料
水泥为北京金隅P．042．5水泥，其性能指标见表
1；矿物掺合料为山东聊城电厂I级粉煤灰和山东济南
$95矿渣粉，其性能指标见表2和表3；细骨料分别为
石粉含量9．6％、细度模数2．8的石灰岩机制砂，及细
度模数2．6的Ⅱ区河砂；粗骨料为5～20 mm连续级
配碎石；减水剂为减水率29％的非引气型聚羧酸减
水剂。