辉绿岩细砂混凝土在高速公路中的应用研究
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摘要
随着土木工程建设事业的全方位发展，混凝土骨料资源受到了制约。优良的骨料在某些地区已经开发利用，剩下的是低品质骨料，从建筑经济上考虑，利用低品质骨料已成必然趋势。本文结合实际工程，立足于降低工程所需混凝土配制成本和提高地产建筑材料的利用水平，对使用低品质辉绿岩和细砂配制系列混凝土进行了试验研究。
本文首先对地产的两种材料——辉绿岩和青砂(细砂)进行调查评估，指出两种材料品质不良。辉绿岩因母岩强度低、呈节理状，致使加工出的碎石针片状颗粒偏大，约12％～15％，且级配不良；青砂细度模数在1.6～2.4之间波动，级配差。两种材料的品质都不稳定。
其次，作者主要对低品质辉绿岩青砂骨料混凝土的配制和基本性能进行了试验研究，结果表明：(1)对于辉绿岩，不论细集料采用黄砂还是青砂，辉绿岩混凝土的强度均略高于石灰岩混凝土；但辉绿岩碎石中的针片状颗粒及不良级配导致混凝土的工作性能差，离析泌水严重；(2)细砂在配制水灰比＜0.4的高强混凝土中，对强度影响较大，可使强度降低50～10％；细砂的表面特性可使混凝土的粘度变小，容易出现泌水；(3)根据流变研究结果，利用辉绿岩石屑代砂，掺加粉煤灰等活性掺合料的方式可有效地解决辉绿岩细砂混凝土严重的离析泌水；(4)重视粗骨料的筛选，优化混凝土配合比可充分利用地产材料配制性能合格的高、中、低强度混凝土。
最后，作者介绍了辉绿岩细砂混凝土在实际工程中的应用情况，并总结出辉绿岩细砂混凝土的施工工艺。
With the rapid development of construction undertakings, the resource of concrete aggregates is restricted. In some areas, excellent aggregates have been exploited and utilized, only low-quality aggregates left. Considering from construction economy, utilizing low-quality has been an inexorable trend .In order to decrease the unit cost of concrete and increase the utilization of local building material, this paper, dealing with practical projection, studies on preparation of concrete with low-quality diabase and green sand (fine sand) as aggregates through experiment.
The investigation and evaluation on the two material diabase and fine sand have been summarized first in this paper, the quality of the two materials is poor. For diabase, the content of elongated and flaky particles in crushed stone is on the high side, about 12%~15% and its gradation is harmful. And for fine sand, its fineness modulus fluctuates between 1.6 and 2.4 and the gradation is harmful. Furthermore, the two materials are unstable in quality.
Secondly, preparation of concrete with low-quality diabase and fine sand as aggregates and its basic performance are mainly studied through experiment. The results show that:(l) No matter the fine aggregate using medium sand or fine sand, the strength of diabase concrete will be always a little higher than that of limestone concrete. But the elongated and flaky particles in crushed stone and its harmful gradation lead to poor workability, that segregation and weeping of concrete is serious; (2) In high-strength concrete with w/c less than 0.4,the fine sand will which will decrease by 5%~10%. The surface character of fine sand equally leads to segregation and weeping; (3) According to rheological research of fresh cement pastes, poor workability can be resolved through the way of utilizing diabase stone chips replacing sand as aggregate and mixing active material such as fly ash; (4) By selecting diabase aggregate, optimizing mixture ratio and rigorously enforcing construction course,low-quality diabase and fine sand can be fully ultilized into preparation of qualified concrete posesing highjnedium and low strength.
Finally, the author briefly discusses the application of diabase-fine sand concrete hi engineering, and summarizes a set of technology on the construction of this concrete.
本文首先对地产的两种材料——辉绿岩和青砂(细砂)进行调查评估，指出两种材料品质不良。辉绿岩因母岩强度低、呈节理状，致使加工出的碎石针片状颗粒偏大，约12％～15％，且级配不良；青砂细度模数在1.6～2.4之间波动，级配差。两种材料的品质都不稳定。
其次，作者主要对低品质辉绿岩青砂骨料混凝土的配制和基本性能进行了试验研究，结果表明：(1)对于辉绿岩，不论细集料采用黄砂还是青砂，辉绿岩混凝土的强度均略高于石灰岩混凝土；但辉绿岩碎石中的针片状颗粒及不良级配导致混凝土的工作性能差，离析泌水严重；(2)细砂在配制水灰比＜0.4的高强混凝土中，对强度影响较大，可使强度降低50～10％；细砂的表面特性可使混凝土的粘度变小，容易出现泌水；(3)根据流变研究结果，利用辉绿岩石屑代砂，掺加粉煤灰等活性掺合料的方式可有效地解决辉绿岩细砂混凝土严重的离析泌水；(4)重视粗骨料的筛选，优化混凝土配合比可充分利用地产材料配制性能合格的高、中、低强度混凝土。
最后，作者介绍了辉绿岩细砂混凝土在实际工程中的应用情况，并总结出辉绿岩细砂混凝土的施工工艺。
With the rapid development of construction undertakings, the resource of concrete aggregates is restricted. In some areas, excellent aggregates have been exploited and utilized, only low-quality aggregates left. Considering from construction economy, utilizing low-quality has been an inexorable trend .In order to decrease the unit cost of concrete and increase the utilization of local building material, this paper, dealing with practical projection, studies on preparation of concrete with low-quality diabase and green sand (fine sand) as aggregates through experiment.
The investigation and evaluation on the two material diabase and fine sand have been summarized first in this paper, the quality of the two materials is poor. For diabase, the content of elongated and flaky particles in crushed stone is on the high side, about 12%~15% and its gradation is harmful. And for fine sand, its fineness modulus fluctuates between 1.6 and 2.4 and the gradation is harmful. Furthermore, the two materials are unstable in quality.
Secondly, preparation of concrete with low-quality diabase and fine sand as aggregates and its basic performance are mainly studied through experiment. The results show that:(l) No matter the fine aggregate using medium sand or fine sand, the strength of diabase concrete will be always a little higher than that of limestone concrete. But the elongated and flaky particles in crushed stone and its harmful gradation lead to poor workability, that segregation and weeping of concrete is serious; (2) In high-strength concrete with w/c less than 0.4,the fine sand will which will decrease by 5%~10%. The surface character of fine sand equally leads to segregation and weeping; (3) According to rheological research of fresh cement pastes, poor workability can be resolved through the way of utilizing diabase stone chips replacing sand as aggregate and mixing active material such as fly ash; (4) By selecting diabase aggregate, optimizing mixture ratio and rigorously enforcing construction course,low-quality diabase and fine sand can be fully ultilized into preparation of qualified concrete posesing highjnedium and low strength.
Finally, the author briefly discusses the application of diabase-fine sand concrete hi engineering, and summarizes a set of technology on the construction of this concrete.
引文
[1] 刘崇熙．混凝土骨料性能和制造工艺．广州：华南理工大学出版社，1999
[2] 陈本沛．煤矸石用于混凝土骨料的可行性．华侨大学学报，1994，(2)：181～184
[3] 蒲心诚，严吴南等．特细砂超高强高性能混凝土的配制技术．重庆建筑大学学报，1991，(1)：1～4
[4] 孙南屏，祁玲．针片状骨料对混凝土的一种特殊作用．混凝土与水泥制品，1995，(3)：23～25
[5] 白海萍，赵均海等．针片状超标骨料配制c30混凝土的研究．西安矿业学院学报，1999，(3)：217～220
[6] 葛世桢，王舒．不合格骨料配制负温高强混凝土技术措施．低温建筑技术，2001，(1)：29～30
[7] 彭崇．桐子壕航电工程特细砂混凝土应用技术总结．四川水利发电，2002(3)5～9
[8] 徐浩．混凝土骨料应用技术．混凝土，1995，(2)：45～
[9] 重庆建筑工程学院，南京工学院．混凝土学．中国建筑工业出版社，1981
[10] Mehta P K著．混凝土的结构、性能与材料．祝永年等译．同济大学出版社，1991
[11] G．H．塔特索尔著．混凝土工作性．陈莲英等译．中国建筑工业出版社，1983
[12] 黄士元，蒋家奋等编著．近代混凝土技术．陕西科学技术出版社，1998
[13] 美国内部垦务局．混凝土手册．王圣培等译．中国建筑工业出版社，1986
[14] Neville A M著．混凝土的性能．祝永年等译．同济大学出版社，1991
[15] 陈肇元，朱金栓，吴佩刚．高强混凝土及其应用．清华大学出版社，1992
[16] 徐浩．采用普通材料的高强混凝土配制技术．混凝土与水泥制品．1994，(1)：20～22
[17] 湖南大学，天津大学，同济大学，南京工学院．建筑材料．中国建筑工业出版社，1989
[18] 记许生，陈伟等著．常用建筑材料试验手册．中国建筑工业出版社，1986
[19] 陈巧珍．建筑材料试验计算手册．广东科技出版社，1989
[20] 黄大能，沈威等编译．新拌混凝土的结构和流变特征．中国建筑工业出版社，1981
[21] 顾国芳，蒲鸿汀．聚合物流变学基础．同济大学出版社，2000
[22] 张冠伦，张云理．混凝土外加剂原理及其运用技术．上海科学技术文献出版社，1985
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[25] 尹志府．用石砂配制高强混凝土及流态混凝土．混凝土，1993，(3)
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[28] 蒋家奋．初探普通集料对混凝土性能的影响．混凝土及加筋混凝土，1988，(2)
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[42] 姚佳良，李传司．泵送混凝土施工质量问题分析与防治．桥梁建设，1998，(3)：60～62
[43] 李松南．泵送混凝土在北涧河特大桥预制T梁中的运用．山西交通科技，1998，(增刊1)：37～40
[44] 杨国强，黄荣辉等．商品混凝土质量通病极其防治．混凝土，2002，(7)：10～11
[45] 张宴清．影响混凝土拌和物含气量的若干因素．混凝土与水泥制品，1998，(2)：5～8
[46] 罗娜，罗涛．如何消除混凝土表面气泡．重庆交通学院学报，2000，19，(2)：102～104
[47] 张清华，梁瑞成等．正确浇筑混凝土的方法．黑龙江水专学报，2002，29(2)：
[48] 王小苑，刘慧春．水泥混凝土构件表面气泡的防治措施．内蒙古公路与运输，1999，(增刊)：19～20
[49] 文乾照．桥墩混凝土施工中的离析现象及防止措施．铁道建筑，2001，(增刊)：31～32
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[51] 黄培元．桥梁混凝土的浇筑和振捣．东北公路，2002，25(1)：49～53
[52] 徐峰．混凝土泌水及减少泌水的措施．混凝土及加筋混凝土，1989，(6)：14～15
[53] 綦春明，聂春龙等．高强泵送混凝土施工中几个问题的探讨．南华大学学报，2001，15(1)：59～61
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