机制砂在路面重铺中的应用
时间：2021-01-09 20:03:02 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘 要本文简略地介绍机制砂在我国的发展与应用情况。通过对机制砂与天然砂的相关技术指标、分别采用机制砂与天然砂配制混凝土的性能进行对比，以及路面重铺试验路段相关试验数据的研究，得出机制砂对水泥拌合物性能的影响，验证机制砂的可行性。
关键词机制砂；天然砂；掺配；试验；性能
中图分类号U4文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)091-0141-01
1机制砂应用概述
我国在20世纪60年代已经在建筑方面开始采用机制砂，1973年国家建委在贵州省召开了机制砂在混凝土中应用的论证会，通过建材业和建筑业的经验交流，肯定了研究成果，并制定了《机制砂混凝土技术规程》。自此，机制砂的应用范围得以扩大，由建筑行业扩大到公路、铁路、水电、冶金等系统，由挡护工程扩大到桥梁、隧道及水工工程，从砌筑砂浆发展到普通混凝土、钢筋混凝土，预应力混凝土、泵送混凝土、气密性混凝土及喷锚支护等工程。传统的水泥混凝土路面的细集料一般采用天然砂，但是随着我国建筑业的飞速发展，天然砂供应变的日趋紧张，天然砂的价格也因此飞速飙升。而且有些河流由于过并采砂，导致河床下沉，严重影响河两岸与桥墩的基础的稳定。因此价格相对比较低廉的机制砂替代天然砂的主导地位是势在必行。
2试验用料材及其品质
2.1材料
水泥：P.O42.5R级水泥，漳平红狮水泥有限公司生产；
天然砂：中砂，产地为漳州；
机制砂：粗砂，产地为漳平赤水挂山料场。
2.2机制砂与天然砂的品质
细骨料依据中华人民共和国行业标准JTG E42—2005《公路工程集料试验规程》进行检验，结果见表1。
3水泥混凝土配合比及其力学性能
根据中华人民共和国行业标准JTG F30—2003《公路水泥混凝土路面施工技术规范》进行水泥混凝土配合比设计及其力学性能的试验。为了便于相互比较，各种细骨料的水泥混凝土配合比均采用相同的水泥用量，配合比及其力学性能的试验结果见表2。
4机制砂与天然砂掺配及力学性能
由于机制砂的细度模数为3.62（大于3.50），天然砂的细度模数为2.94（小于3.50）。因此本试验路段混凝土用砂采用机制砂与天然砂按3:2的掺配比进行掺配，掺配后的混合砂的细度模数为3.41（小于3.50），级配符合规范要求本。本试验路段配合比采用掺配后的配合比。
根据中华人民共和国行业标准JTG E30—2005《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》进行水泥混凝土抗弯拉试验。本路段混凝土设计抗弯拉强度等级为5.0 Mpa，试验结果见表3；本路段最终取芯结果见表4。
5试验结果分析
从表1可以看出，机制砂的细度模数大于天然砂细度模数，且超出规范规定的最大限值3.50，因此在使用该机制砂时应该与细砂进行掺配使用。机制砂的表观密度、堆积密度、堆积空隙率、含泥量、泥块含量、压碎值、机制砂母岩抗压强度等均符合规范要求。从表2可知，在使用水泥数量相同的条件下，采用机制砂试配出来的水泥混凝土3天抗压强度比天然砂试配出来的水泥混凝土3天抗压强度大1.2 %，28天抗压强度大1.4 %；采用机制砂试配出来的水泥混凝土28天抗折强度比天然砂试配出来的水泥混凝土28天抗折强度大1.3 %。从其结果可发现采用机制砂与天然砂试配出来的水泥混凝土强度差别不大，且均满足要求。从表3、表4可以得出采用机制砂与天然砂按3:2比例掺配出来的混合砂，其水泥混凝土的试验抗弯拉强度完全符合要求。试验路段28天的随机取芯劈裂强度符合要求。
从上述试验结果，可以得出机制砂的性能与天然砂的性能相近，且各项技术指标均能够满足规范要求。从经济方面，机制砂的开采成本要比天然砂的成本低25 %以上，并且机制砂大多可在施工就地开采，故运输成本一般要低于天然砂，所以经济性优于天然砂。并且机制砂的社会与环境效益明显。如果机制砂得到大力的推广，不仅可以大大地减轻天然砂的开采压力，保护河两岸与桥墩的基础的稳定，而且可以保护生态，实现基建业可持续发展。
参考文献
[1]JTGE42-2005公路工程集料试验规程[S].
[2]JTGF30-2003公路水泥混凝土路面施工技术规范[S].
[3]JTGE30-2005公路工程水泥及水泥混凝土试验规程[S].
