石屑居然可以讓每方混凝土便宜這么多
隨著我國(guó)基本建設(shè)的快速發(fā)展,混凝土的需求量越來(lái)越大。在普通混凝土中,骨料的用量大約為混凝土體積的70%~80%,然而我國(guó)砂資源分布極不均勻,并且由于長(zhǎng)期的過(guò)度開(kāi)采使天然砂的質(zhì)量和數(shù)量越來(lái)越難以滿足工程建設(shè)的需要。而采石廠在生產(chǎn)碎石時(shí)產(chǎn)生的大量石屑,不僅占用大片土地,而且還帶來(lái)嚴(yán)重的環(huán)境污染,如何處理這些石屑也成為讓人頭痛的問(wèn)題。如果能將石屑處理后做為人工砂使用,既可以避免過(guò)度開(kāi)采對(duì)環(huán)境的破壞,又可以解決石屑帶來(lái)的污染問(wèn)題;另外,石屑的價(jià)格低廉,還可以帶來(lái)相當(dāng)可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
與河砂相比,石屑顆粒多呈層片狀,棱角較多,0.16mm以下的細(xì)粉含量較高,級(jí)配較差。因此,用石屑替代河砂,勢(shì)必影響混凝土的和易性;如果增加水泥漿的用量,將導(dǎo)致材料成本的增加,并且給硬化后的混凝土耐久性帶來(lái)不利影響。這正是石屑之所以未得到大量利用的重要原因之一。本文采用密實(shí)級(jí)配的方法,最大程度地減少骨料的空隙率,既消化了石屑,又達(dá)到了節(jié)約水泥、降低成本的目的。
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試驗(yàn)用原材料
1.1 水泥
水泥品種為P.O 42.5R,廣東韶關(guān)水泥廠和東莞華潤(rùn)水泥廠生產(chǎn),該品種水泥是廣東地區(qū)攪拌站最常用的水泥。本文所用水泥28d實(shí)際抗壓強(qiáng)度分別為45.3MPa、46.8MPa。
1.2 石子
深圳市為海建材有限公司新鴻利石廠生產(chǎn)的碎石,最大粒徑30mm,壓碎指標(biāo)15%,表觀密度2619kg/m3。
1.3 砂子
廣東惠州河砂,細(xì)度模數(shù)2.8,表觀密度2619kg/m3,符合II區(qū)級(jí)配要求。
1.4 石屑
來(lái)自深圳市為海建材有限公司新鴻利石廠,堆積密度1589kg/m3,粒徑分布見(jiàn)表1。
1.5 外加劑
SPP-HP型高效減水劑,廣東東莞兆旌建材有限公司生產(chǎn),密度1.16g/cm3,固含量31%,推薦摻量1.75%C,實(shí)測(cè)減水率為22%。
1.6 粉煤灰
深圳媽灣電場(chǎng)III級(jí)粉煤灰,45μm方孔篩篩余率37.5%,需水量比106%,表觀密度2290kg/m3,堆積密度880kg/m3。
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配合比設(shè)計(jì)
2.1 設(shè)計(jì)思路
采用密級(jí)配的目的是最大限度地減少骨料的空隙率。降低骨料的空隙率可以節(jié)約水泥漿體,充分發(fā)揮水泥漿體對(duì)混凝土流動(dòng)性和粘結(jié)性的貢獻(xiàn)。密級(jí)配是通過(guò)混凝土各組成成分之間的相互填充來(lái)實(shí)現(xiàn)的。首先,用粉煤灰填充細(xì)骨料之間的空隙形成密實(shí)的細(xì)骨料。為達(dá)到最佳密實(shí)效果,粉煤灰所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)α一般在10%~15%之間;其次,用粉煤灰填充后的密實(shí)細(xì)骨料再填充石子之間的空隙,使混合骨料達(dá)到最密實(shí)狀態(tài)。在這個(gè)混合體系中,密實(shí)細(xì)骨料的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)β一般在50%左右;最后,用水泥漿體填充所有骨料的空隙,漿體用量以充分填充空隙并有一定富余為佳,用n值表示水泥漿富余系數(shù)。水灰比或水膠比根據(jù)混凝土