機制砂在公路橋梁混凝土中的試驗及其應用

文開榮

（四川路橋華東建設有限責任公司， 四川 成都 610000）

0 引言

隨著我國基礎設施的建設，公路橋梁等數量雖然在不斷的增多，但是我國地域面積大，而且地貌種類各異，自然資源分配不均，同時為了保護環境，減少對自然資源的開采，機制砂被廣泛應用。雖然機制砂棱角多，質量動態波動大，但是正確合理的使用，還是可以配置性能良好的混凝土，應用在不同地勢不同環境中的公路及橋梁之中。本文即對機制砂做了進一步的了解，分析了機制砂在混凝土中的應用。

1 機制砂的特性

想要了解機制砂的特性，就要知道機制砂是怎樣產生的。機制砂是使用機制砂的生產工具將當地的材料或生產粗骨料進行破損而產生。機器的進料量、料漿濃度、裝棒量、棒的級數的不同，產出的機制砂的形狀、大小也不相同。由機器破碎形成的機制砂形狀大多呈不規則的三角體、長方體或片狀而且含有一定量的石粉，總體特點就是不規則，表面粗糙，多棱多角。而且原材料以及破碎工具的不同，機制砂的質量也不相同。

2 機制砂的配合比試驗

2.1 試驗數據

為了直觀的找出機制砂不同砂率對混凝土強度與和易性的影響，找出最優的砂率，以及同一配合比情況下機制砂與普通砂混凝土的對比，分析機制砂是否可以完全替代天然砂。以下圖表則是我進行的實驗數據：

表1 機制砂和天然砂制成的混凝土對比數據

表2 砂率不同的機制砂制成的混凝土試驗數據

2.2 試驗結果分析

通過上述的實驗結果不難看出：

（1）按照天然砂拌制混凝土的比例進行機制砂混凝土的拌制，機制砂混凝土相對于天然砂混凝土所需要的水更多，和易性不好，容易產生泌水現象，尤其是在水泥量使用少的低強度的混凝土中。按照機制砂的特點進行混凝土的拌制，調整機制砂的砂率，合理利用機制砂的石粉，可以配制出良好的混凝土。

（2）由于機制砂的形狀大多不規則，且多棱角，所以用機制砂拌制的混凝土要選擇比天然砂的砂率高百分之二到百分之四的機制砂。經過試驗分析得知，當機制砂砂率在百分之三十八以下時，拌制的混凝土和易性以及保水性相對較差，還會出現泌水現象；當砂率大于百分之四十二時，混凝土的強度會降低，只有砂率在百分之三十九至百分之四十二之間是，混凝土的強度才穩定。

（3）機制砂與天然砂在配比方法以及養護成型都相同的條件下，使用機制砂進行拌制的混凝土具有坍落度小，吸水率高的特點。機制砂的配比較天然砂更加嚴格，一旦機制砂砂率選擇不合適，級配不良、用水量偏差都會造成混凝土的質量下降，出現各種問題。

3 機制砂混凝土特點

（1）用機制砂拌制低強度混凝土，水灰比例大，水泥用量比較少，機制砂中的石粉增大了混凝土的粘稠度，混凝土中隨著石粉含量的增多，對水的需求也越大，粘稠度也越高，但是如果石粉含量過多，會造成對水的需求過大，混凝土的強度降低，塌落度損失加快。

（2）機制砂混有適量的石粉會改良混凝土的和易性，使滾凝土更加緊密，既能提高混凝土的強度，又能提高混凝土的耐性。

（3）機制砂混凝土的拌制依據機制砂的特性進行配比，使用合適的砂率、正確的混合劑，適量的石粉，可以配制出各方面都很優秀的混凝土。

4 機制砂混凝土在公路橋梁上的應用

在我國用在公路和橋梁上的混凝土主要分三類，分別是機制砂抗擾動混凝土、機制砂抗分散混凝土和機制砂鋼管拱自密實混凝土。接下來分別對他們進行簡單介紹。

（1）機制砂抗擾動混凝土可以抵抗或 減弱行駛的車輛的荷載引起的振動對硬化的混凝土路面的損傷；也具有抗裂的優點，機制砂抗擾動混凝土不易泌水，也不易出現分層離析，所以具有很好的抗裂性；早期強度高，在混凝土施工完就有很高的強度，可以縮短修路造成的交通不便的時間，所以在道路修補中也發揮著巨大作用。

（2）機制砂在水下抗分散混凝土大多使用在橋梁和公路的橋墩中，普通的混凝土在水中下落的過程中極易受到水的沖刷、稀釋，使混凝土的強度減弱，使得工程的質量難以保障，同時也造成水的環境污染。使用機制砂水下抗分散混凝土可以很好地解決這一問題，做到不離析、不污染、自密實、抗分散。

（3）機制砂鋼管拱自密實混凝土，具有較高的流動性、抗離析能力。是因為機制砂漿自密實混凝土填入鋼管拱形內形成的一種新型組合結構材料，使得混凝土與鋼管拱間的剛度與力相互結合協同互補。

5 總結

根據上文可以知道，使用機制砂拌制混凝土，施工過程繁瑣，且要求嚴格。在拌制的各個環節如：原材料、配料、拌制、保養等都不可馬虎，有一點差錯都會影響機制砂混凝土的效果。所以嚴格把控各個環節是施工中的重點。由于各地制造機制砂的原材料和設備都不相同，所以在拌制前要多次進行試驗，選出最優化的配比，也要注意每一個細節，保證機制砂混凝土的高品質，高質量。隨著我國可持續發展戰略的提出，機制砂混凝土在未來有著巨大的市場。同時也希望我國高效穩定的發展。