机制砂在高性能砼中的应用.docx

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1、机制砂在高性能碎中的应用结题报告1、前言（主要写该项目的背景、研究现状、研究内容及创新点）2、机制砂的生产工艺2.1、 石料来源2.2、 砂石料破碎场场地选择及平面布置2.3、 工艺流程2.4、 生产过程说明（主要写机制砂的生产特色及经验总结）2.5、 石粉含量的控制（石粉活性、根据石粉对混凝土强度等性能的影响从工艺上控制石粉含量）3、机制砂混凝土原材料、配合比性能（A3合同段T梁、A4合同段T梁、A4合同段隧道二衬）3.1、 原材料3.1.1 水泥3.1.2 、粉煤灰、矿粉3.1.3 砂3.1.4 碎石3.1.5 、外加剂（包含原材料的选择依据、原材料性能指标及检测报告）3.2、 配合比（该

2、部分也要包含在实验室测定的相关指标）321、T梁混凝土配合比（T梁对混凝土工作性能的要求，要强调三掺技术在高性能睑中的应用）322、隧道二衬混凝土配合比4、机制砂混凝土现场施工工艺（与天然河砂的区别。现场施工一些注意的要点）4.1、 机制砂的质量控制指标4.2、 机制砂混凝土的拌合时间4.3、 机制砂混凝土的振捣4.4、 机制砂混凝土的养护4.5、 施工现场的总结5、工程应用效果（与天然河砂的比较；对比机制砂与天然砂的强度、弹性模量情况对现场施工的影响）5.1、 T梁外观质量5.2、 T梁强度实验5.3、 T梁静载实验5.4、 T梁弹性模量实验5.5、 隧道二衬渗透性能实验（突出其抗渗等级较天

3、然砂高）6、经济效果（具体章节等材料到了再确定）7、分析与讨论（从机制砂混凝土优于天然砂混凝土的性能等方面，综合前面几章的内容，进行机理分析，总结规律，为第8章结出结论做铺垫）8、结论（结合地域特点、构件性能、经济性与天然河砂对比来体现机制砂的优势，并突出机制砂在C50高标号混凝土中的成功应用）第一章前言11项目背景混凝土是目前最大宗的建筑材料，随着我国建设规模逐渐增大，混凝土用量及砂的消耗量也急速增长。据估计，2006年全国混凝土总用量约为21亿m3,2010年将达亿25H,届时仅用于混凝土的细骨料就将达17.9亿吨。然而，我国大多数地区用于混凝土的细骨料仍然是天然砂。天然砂资源分布很不均匀

4、、是一种地方资源，而且其形成过程漫长，一旦用尽，短时间内不可再生。由于天然砂是一种低值材料，所以很不适宜长距离运输。随着基础建设的日益发展，我国不少地区天然砂资源逐步减少，甚至枯竭，且质量日益下降，从而影响工程建设质量并严重影响工程建设的顺利进行。由于市场需求的增大及砂源供应的减少，砂价格急剧增大，进而增大工程的造价。另一方面，砂资源短缺，价格上涨，必然导致一些地方超量开采，毁田挖砂、破坏原有河道，过度开采引起环境的破坏越来越来严重。江砂、河砂的过度开采，会危及江、河堤岸的稳定和桥梁的使用寿命,甚至危及两岸生态。因此，国务院和各地相关政府部门相继出台了限制或禁止开采天然砂的规定。利用当地的岩石

5、资源或工程弃置的废石生产人工砂，缓解地方砂资源的短缺，己成为目前工程建设的必然选择沈海复线高速公路莆田段全长约50km,桥梁隧道占路线总长的90%以上，其中用于桥梁的T梁水泥混凝土量约9万符。T梁混凝土为C50高性能混凝土，按常规混凝土细骨料一般采用优质的天然砂，但莆田高速公路沿线优质的天然砂数量有限，无法满足施工需要，而公路隧道开挖的花岗岩及凝灰岩洞渣数量较多，利用这些废石加工机制砂，应用于高性能混凝土意义重大。1.2研究现状关于人工砂的研究工作，国外开始时间较早。美、英、日等工业发达国家使用人工砂已有很长的历史，将人工砂纳入国家标准的时间至少30年以上。如20世纪80年代日本的天然集料与人

6、工集料的比例，大约为0.9:1,至20世纪90年代则降为0.5:1。国内对机制砂混凝土的研究开始于上世纪60年代。目前国内机制砂主要应用于低标号混凝土，人工砂在高标号混凝土中的应用较少。由于一些建设工程的环境条件所限，我国水电、建筑部门就开始用当地石材制成机制砂，进行机制砂生产工艺、技术性能、应用于混凝土和砂浆的研究,并开始在工程上使用。从70年代起,贵州省已在建筑上大规模使用机制山砂，并制定了地方标准一一山砂混凝土技术规程(DBJ-22-016-95)o90年代，云南省试行了人工砂技术标准及应用规程地方规程；河南省制定实施了人工砂质量标准及应用技术规程(YTG10-94)地方标准。2000年

7、以后，人工砂发展迅速，上海、北京和重庆分别制定实施了机制砂在混凝土中应用技术规程(DGT/J08-506-2002)、人工砂应用技术规程(DBJ/T01-65-2002)和机制砂，混合砂混凝土应用技术规程(DB/50-5030-2004)地方标准或使用规程。2002年2月1日起实施的国标建筑用砂(GB/T14684-2001)首次增加了人工砂种类。近几年，由于福建省内人工砂的迅速发展，福建省制定了混凝土中人工砂应用技术规程(DBJ/T13-116-2009)地方标准。目前，住房和城乡建设部正在组织编制人工砂混凝土应用技术规程行业标准。人工砂在国内实际工程中也得到了广泛的应用。贵州乌江渡水库大坝

8、工程全部采用人工砂，大约350万用天津西斯尔混凝土工业有限公司已使用127万吨人工砂，生产商品混凝土180m*并成功地用于北水南调工程的西河闸工程；浙江湖州新开元碎石限公司已生产人工砂100余万吨，用人工砂配制的高强度泵送混凝土成功地应用于上海市贸滨江花园、徐汇苑等工程；长江三峡工程二期工程使用人工砂910万里三期工程使用人工砂261万小黄河小浪底工程也大量使用了人工砂；内昆、株六复线等铁路建设中也有人工砂使用的报道。13研究内容及创新点1.3.1研究内容1、分析机制砂生产工艺、级配组成对位的影响；2、采用人工砂为细集料配制抗渗、防水二衬佐及C50T梁高性能碎，并大面积应用于现场施工；3、研究

9、T梁张拉时间对T梁后期使用耐久的影响。1.3.2创新点将机制砂应用于高性能混凝土，采用粉煤灰及矿粉改善配合使高性能混凝土各项性能达到要求。第二章机制砂的生产工艺2.1石料来源A3标段有一座母山隧道，开挖可产生隧道洞渣50万方，隧道围岩为微分化凝灰岩，抗压强度高，是生产机制砂、碎石的理想母材。2.2砂石料破碎场场地选择及平面布置2.2.1场地选择加工场的位置选择根据有利于洞渣运输弃放、生产产品运输、接近水源地、节约用地、环保不扰民原则，选择在粉山隧道入口处西侧山坡地建设机制砂加工场（K82+560）,面积20亩。2.2.2平面布置加工场总平面布置图如图2.1道路机制砂加工场平面布置图注：图中尺寸

10、均以米计。2. 3工艺流程工艺流程图如图2.2第三标段机械制砂、碎石的生产工艺流程3. 年产量砂子15万方、碎石15万方以上:4. 4生产过程说明按照一年半时间加工完母山隧道所有洞渣，当天洞渣当日加工完（IOoO1500方/日），每日开机生产I015小时的要求进行设计安排生产线，详细设备及生产线如下：1、弃料场建在靠近隧道洞口侧山坡的最高台地上，利用高差（约6米）向下侧第二台地卸料。2、利用装载机将母料倒入震动给料机（最大进料尺寸500mm）,初筛后进入颗式破碎机（处理能力100150m3h）o3、经头破后的石料利用输送带送入中间料仓（中间料仓与第三阶台地高差3米），中间料仓下设地垄用皮带输送

11、机将碎石送入圆锥式破碎机二破（处理能力100150m3h）o4、二破后碎石经皮带送至圆振动筛（处理能力150400m3h）,筛分后送至第二中心料仓（此时如换筛网筛分后即为普通碎石）。5、石料从中心料仓用皮带送至制砂机（带整形功能，处理能力150200m3h）,6、制砂机破碎整形后送入第二个三层圆振动筛进行筛分，筛分成四级产品，即三种规格反击破碎石10315mm、1020mm、4.7511.5mm和V4.75mm以下混合料砂子，碎石用皮带送入成品料仓，砂子用皮带机送入洗砂机（处理能力90m3h）o7、洗砂机冲洗筛分后得到1.64.75mm的机制砂，余料经细沙回收装置将60%80%的1.6m以下细

12、沙回收（可按需调节回收比例），回收的细沙根据级配需要与中粗砂混合后用皮带送入机制砂成品料仓，未回收细沙进入沉淀池沉淀后用挖掘机挖出处理，沉淀后清水循环利用。成品机制砂和碎石料仓按规格分四个料仓堆放，料仓用浆砌石挡墙分隔，地面用碎硬化，设置排水沟排水。生产线流程图如图2.3GZGII50X5000给料机中心料库it180th2YA246O摄动#说明:整个场地为平地时依照图纸布局最小场地要求为长90米宽90长。沈晓静生产线流程图比例1长兴县长虹路桥丁山机椎设备有限公同图2.3生产线流程图第三章机制砂混凝土原材料、配合比性能5. 1原材料3.1.1水泥综合考虑机制砂混凝土强度等级、工作性要求、耐久性

13、等因素，选用强度富余系数较大的优质水泥，可以采用比一般水泥大的水胶比配制出强度等级高的混凝土。在等强度、等坍落度的条件下机制砂混凝土水泥用量也较普通混凝土水泥用量小。较大的水胶比也可在一定程度上降低由于机制砂需水性大造成的高强高流动性混凝土难以配制的困难。水泥的性能指标见表3-10表3T岭”P.052.5水泥的物理性能标准稠度(%)初凝时间(min)终凝时间(min)安定性比表面积(m2kg)3天强度(MPa)28天强度(MPa)25.2185235合格34631.356.83.1.2粉煤灰、矿粉以粉煤灰和矿粉取代部分水泥或骨料，能在保持混凝土原有和易性的条件下减少用水量。粉煤灰越细，球形微珠

14、含量越高，其减水效果越好。如果掺粉煤灰而不减用水量，则可在改善混凝土和易性的同时减少混凝土拌合物的泌水率，防止离析。机制砂与天然砂物理性能对照如表3-2。3.1.3砂机制砂为2#拌合站轧石场生产的粗砂，其物理性能见表3-2,级配曲线见图3-10天然砂为广东滨海产，其物理性能见表3-2,级配曲线见图3-2。表3-2砂与天然砂物理性能对照表砂通过下列筛孔(mm)的质量百分率(%)细度石粉压碎泥块4.752.361.180.60.30.15模数含量值含量机制砂2.432.654.472.690.296.63.426.1220.3天然砂3.819.236.057.084.696.82.85/0.2-一

15、上限曲线-一下限曲线一一级配曲线IDG筛孔尺寸GwO图3-1机制砂级配曲线3.1.4、碎石碎石选用2#拌合站轧石场生产的二级配4.75-19m碎石，级配曲线见图3-30图3-3碎石级配曲线3.1.5外加剂采用山西凯迪建材有限公司生产的KDSPT聚较酸高性能减水剂，其各项性能符合GB8076-2008的要求。3. 2配合比3.1.1 A4合同段T梁混凝土配合比1、混凝土配置强度feu,o=fcu,k+t6=50+1.6456.0=59.9MPa2、水灰比的计算粉煤灰影响系数和粒化高炉矿渣影响系数根据掺量查表分别选用0.80和1.03、水胶比计算WB=(0.530.801.052.5)/(59.9+0.530.200.801.052.5)=0.350选用水胶比为0.34O4、用水量确定用519mm碎石，