專(zhuān)利名稱(chēng)：：高泵程機(jī)制砂混凝土的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種高泵程機(jī)制砂混凝土，屬于混凝土
技術(shù)領(lǐng)域：
。技術(shù)背景隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的飛速發(fā)展，我國(guó)基礎(chǔ)建設(shè)方興未艾，建筑材料消耗巨大。但由于我國(guó)砂資源分布不均，天然砂資源日漸枯竭，且由于天然砂的過(guò)度開(kāi)采，已經(jīng)開(kāi)始影響和破壞生態(tài)環(huán)境，特別是有些地區(qū)的天然砂資源并不豐富，如云南、四川、貴州等省，加之交通不便，運(yùn)輸成本昂貴，使得砂資源短缺的矛盾日益突出。另一方面，我國(guó)貴州等地區(qū)礦石儲(chǔ)量豐富，在石子開(kāi)采過(guò)程中形成的石粉、石屑未得到充分利用，占據(jù)了大量土地，破壞了自然環(huán)境，消耗了自然資源。由于石粉、石屑的母材與碎石母材一致，具有較高的強(qiáng)度和相同的熱學(xué)性能，如果在加工碎石的同時(shí)對(duì)石粉進(jìn)行控制，使其具有適當(dāng)?shù)募?xì)粉含量、細(xì)度模數(shù)、顆粒級(jí)配，就可用以替代河砂配制高性能混凝土。我國(guó)早在20世紀(jì)60年代中期，就開(kāi)始了對(duì)人工砂的研究。如國(guó)家建委四局結(jié)合貴州省的實(shí)際情況，對(duì)貴州地方的山砂進(jìn)行了大量的調(diào)査和研究，編制了貴州省地方標(biāo)準(zhǔn)《山砂混凝土技術(shù)規(guī)定》，并于1979年出版了《山砂混凝土》一書(shū)。安文漢于1988年對(duì)石屑代砂在混凝土中的應(yīng)用進(jìn)行了一些宏觀(guān)和微觀(guān)分析。他對(duì)石屑、石粉摻量以及外加劑品種對(duì)石屑混凝土的影響進(jìn)行了研究，并明確提出了石粉的極限摻量。還對(duì)石屑混凝土的增強(qiáng)機(jī)理從孔隙特征、漿-集面結(jié)構(gòu)、相組成三個(gè)方面進(jìn)行了分析，認(rèn)為混凝土強(qiáng)度提高可用石屑混凝土"微觀(guān)"模型來(lái)解釋。尹志府通過(guò)大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)回歸出機(jī)制砂混凝土的強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)式，結(jié)果顯示，與河砂混凝土相比當(dāng)水灰比相同時(shí)機(jī)制砂混凝土的強(qiáng)度略高。曹偉宏等人通過(guò)提高混凝土的砂率和適當(dāng)提高水泥用量配制出遠(yuǎn)距離(輸送管道長(zhǎng)度240m)、高泵程(82.65m)的泵送混凝土，并在老煤洞特大橋中成功應(yīng)用。馬虎臣等人對(duì)石屑混凝土進(jìn)行了試驗(yàn)研究并提出用石屑部分代替細(xì)骨料配制混凝土，并提出石屑與砂的比例6:4為最佳方案。張映全也提出在混凝土中以50%的石屑取代50%中砂能極大提高混凝土的抗?jié)B、抗凍性能。廖太昌提出用特細(xì)砂改善機(jī)制砂級(jí)配，可配制出泵送性能良好的混凝土，并解決了機(jī)制砂配制流態(tài)混凝土的外觀(guān)難題。楊德斌等在大量試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，論述了石屑提高混凝土強(qiáng)度，改善抗?jié)B、抗凍性的機(jī)理，指出石屑用于代替特細(xì)砂效果更為顯著。對(duì)于機(jī)制砂的應(yīng)用，美國(guó)、英國(guó)、日本等國(guó)家使用機(jī)制砂有幾十年的應(yīng)用歷史，如20世紀(jì)80年代日本的天然集料與人工集料的比例，大約為0.9:1;20世紀(jì)90年代則降為0.5:1。在我國(guó)自從20世紀(jì)70年代，貴州省大規(guī)模使用機(jī)制砂，并制訂了地方標(biāo)準(zhǔn)；之后，云南、河南也出臺(tái)了人工砂地方標(biāo)準(zhǔn)和使用規(guī)程，如《云南省人工砂技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用規(guī)程》；20世紀(jì)90年代以來(lái)，京、津、滬、渝等地都有了人工砂生產(chǎn)線(xiàn)，生產(chǎn)、使用也帶動(dòng)了人工砂的研究。2002年北京出臺(tái)了《人工砂應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》，上海出臺(tái)了《機(jī)制砂在混凝土中應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》。鑒于國(guó)內(nèi)的實(shí)際情況，于2002年2月1日起實(shí)施的新國(guó)標(biāo)《建筑用砂》(GB/T14684-2001)增加了人工砂為建筑用砂之一，并規(guī)定了人工砂的定義、技術(shù)要求、檢驗(yàn)方法。今后人工砂將作為建筑用砂的重要來(lái)源而擠身于建材市場(chǎng)。因?yàn)槿斯ど坝蓹C(jī)械破碎、篩分制成，顆粒形狀粗糙尖銳、多棱角，通常用它來(lái)配制混凝土砂率比河砂混凝土大；并且人工砂顆粒內(nèi)部微裂紋多、空隙率大、比表面積大，加上石粉含量高等特點(diǎn)，與河砂混凝土相比有較大的差異，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面(1)混凝土泵送摩阻力砂在混凝土中起著填充粗骨料之間空隙的作用，砂漿握裹粗骨料，在混凝土內(nèi)部緊密接觸，形成密實(shí)的結(jié)構(gòu)體。泵送混凝土過(guò)程中，主要靠泵管壁形成一定厚度的砂漿潤(rùn)滑成后，混凝土在一定的泵壓下才能進(jìn)行輸送。由于機(jī)制砂顆粒形狀尖銳、棱角分明，砂與砂之間將存在過(guò)大的摩擦角，勢(shì)必形成較大的摩阻力，同時(shí)加上壩陵河大橋不利的施工條件，混凝土既向下泵送又向上泵送，混凝土泵送過(guò)程是大落差向下泵送緊接向上高泵程泵送的極為不利的施工工況，由此混凝土的泵送難度增加很多。由于機(jī)制山砂級(jí)配的不均勻性，形成的滑潤(rùn)層厚度難以保持一致，混凝土在輸送的過(guò)程中將成曲線(xiàn)運(yùn)行?；炷帘盟碗y度大大增加，泵送失敗的頻率加大，泵送設(shè)備性能要求高。(2)混凝土的均勻性機(jī)制山砂由機(jī)械破碎軋制而成，易產(chǎn)生較多含量的粉塵，按河砂標(biāo)準(zhǔn)控制在1%以下能采用的辦法有風(fēng)篩法和水洗法。但由于風(fēng)篩易造成較大的環(huán)境污染，較普遍的采用水洗法控制含泥量。在沖洗過(guò)程中會(huì)將對(duì)混凝土性能有宜的石粉沖走，或呈不均勻分布。試驗(yàn)表明，山砂中如無(wú)一定量的石粉，其保水性能極差，混凝土無(wú)流動(dòng)性，易泌水離析。且由于母巖質(zhì)地不均勻及節(jié)理縫的存在，在同一料源處砂子在外觀(guān)、色澤、質(zhì)地、顆粒級(jí)配、強(qiáng)度有較大地差異。拌制的混凝土骨架結(jié)構(gòu)不均勻，粉塵含量過(guò)多可能導(dǎo)致產(chǎn)生較集中的溫?zé)釄?chǎng)，散熱性能差，拉應(yīng)力過(guò)低，在混凝土結(jié)構(gòu)表面形成龜裂紋，影響外觀(guān)質(zhì)量及結(jié)構(gòu)受力。(3)混凝土的干燥收縮徐變混凝土收縮徐變主要來(lái)自于水泥及細(xì)集料的收縮形變。根據(jù)試配原則，砂級(jí)配不均勻，粉塵含量較大時(shí)應(yīng)適當(dāng)增加水泥用量，以保證混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度。同時(shí)還需采用較大的水灰比。水泥與水反應(yīng)的初期體積會(huì)有所膨脹，當(dāng)水化充分，水化熱開(kāi)始下降并趨于穩(wěn)定時(shí)，此時(shí)的混凝土體積將發(fā)生很大的收縮，如受側(cè)限約束，則在混凝土的表面產(chǎn)生拉應(yīng)力，促使混凝土開(kāi)裂，如不加以控制，會(huì)繼續(xù)向深層發(fā)展，形成對(duì)結(jié)構(gòu)有害的深層裂縫。保持低水泥用量，對(duì)此有著重要的意義。山砂顆粒自身的吸水率較河砂要大得多，在水份吸收及蒸發(fā)過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)收縮膨脹交替變形，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開(kāi)裂，影響結(jié)構(gòu)受力的整體性。據(jù)試驗(yàn)資料統(tǒng)計(jì)，山砂的收縮徐變較河砂徐變值要大10%左右。(4)堿-集料反應(yīng)由于貴州地處喀斯特溶巖地區(qū)，所有石料以石灰質(zhì)石灰?guī)r和石灰質(zhì)白云巖為主，這兩種巖石中都含有一定量的活性Si02，它會(huì)與水泥中的堿發(fā)生反應(yīng)，生成堿硅酸凝膠并吸水產(chǎn)生膨脹。這種膨脹受到周?chē)延不嗍南拗贫l(fā)生較大的腫脹壓力，從而使混凝土開(kāi)裂和崩潰，因此，對(duì)機(jī)制砂母材質(zhì)量要有所控制?，F(xiàn)有技術(shù)中，由于山砂與河砂比較，其具有內(nèi)部微裂紋多、空隙率大、比表面積大，加上石粉含量高等特點(diǎn)，與河砂混凝土相比有較大的差異，因此山砂混凝土的泵程不高，現(xiàn)有公開(kāi)的資料為130米左右的高度，而河砂混凝土則可以達(dá)到200米以上。這樣的差異極大的限制了山砂混凝土的運(yùn)用范圍，尤其是在建設(shè)180米以上的橋梁等建筑上，在貴州這種天然河砂含量少，石料豐富的地區(qū)，如果只能采用河砂來(lái)澆注混凝土，更是提高了工程的成本，浪費(fèi)了自身的資源。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種高泵程機(jī)制砂混凝土，它由山砂制備而成，泵程可以達(dá)到200米以上。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的它由下述重量比的原料制得水泥400-425，機(jī)制砂800-780，5-16mm粒徑碎石310-300，16-25mm粒徑碎石720-700，水160-155，粉煤灰75-80，減水劑18-24。上述的高泵程機(jī)制砂混凝土，最佳配比為，它由水泥407.4-420，機(jī)制砂791-785，5-16mm碎石307-304.2，16-25mm碎石714-709.8，7JU57.6-157.5，粉煤灰77.6-80，減水劑19.4-21.5制得。上述的高泵程機(jī)制砂混凝土，水泥采用P042.5水泥。上述的高泵程機(jī)制砂混凝土，粉煤灰采用I級(jí)粉煤灰。上述的高泵程機(jī)制砂混凝土，機(jī)制砂的細(xì)度模數(shù)為3.05。上述的高泵程機(jī)制砂混凝土，機(jī)制砂粉塵含量小于7%。上述的高泵程機(jī)制砂混凝土，減水劑的減水率為2030%。本發(fā)明的混凝土使用工程為為鎮(zhèn)勝高速公路壩陵河大橋主塔，鎮(zhèn)寧至勝境關(guān)公路是滬瑞國(guó)道主干線(xiàn)在貴州省境內(nèi)的一段，該路段起于安順市鎮(zhèn)寧縣城北，穿越黃果樹(shù)風(fēng)景名勝管理區(qū)，經(jīng)關(guān)嶺、晴隆、普安和盤(pán)縣，終點(diǎn)為滇黔省界的勝境關(guān)。壩陵河大橋在關(guān)嶺縣東北跨越壩陵河峽谷，峽谷兩岸地形變化急劇，起伏很大，河谷深切達(dá)400600m。壩陵河大橋?yàn)橹骺?088m單跨雙鉸鋼桁加勁梁懸索橋，大橋東塔總高185.788m，西塔總高201.316m，采用C50混凝土，混凝土總量約4.2萬(wàn)m3，材料耗用巨大。國(guó)內(nèi)對(duì)于200m高的主塔混凝土施工，采用機(jī)制山砂配制混凝土泵送還沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)可鑒，為了工程建設(shè)的順利進(jìn)行，確保大橋工程質(zhì)量，克服機(jī)制山砂高標(biāo)號(hào)高泵程混凝土施工中的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，申請(qǐng)人對(duì)所用混凝土的成分配比進(jìn)行研究和改進(jìn)，并做了泵送試驗(yàn)，為東、西主塔混凝土施工提供技術(shù)支持，同時(shí)為今后的橋梁工程建設(shè)提供經(jīng)驗(yàn)和理論依據(jù)。申請(qǐng)人在壩陵河大橋39A、39B標(biāo)段各自的工地試驗(yàn)室經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)半年的室內(nèi)混凝土試配及對(duì)混凝土原材料和添加劑做深入選型及穩(wěn)定生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，得出最佳混凝土配合比，并在39B標(biāo)工地現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了實(shí)地泵送試驗(yàn)。泵送線(xiàn)路選擇在39B標(biāo)段2#攪拌站背后沿山坡向上，分別到兩個(gè)山頭頂。第一次泵送試驗(yàn)混凝土管路的水平管線(xiàn)長(zhǎng)276m，垂直高度為122m;第二次泵送試驗(yàn)混凝土管路的水平管路長(zhǎng)276m，垂直高度為140m。通過(guò)兩次不同高度的實(shí)地混凝土泵送試驗(yàn)，結(jié)合室內(nèi)混凝土力學(xué)性能指標(biāo)檢驗(yàn)，驗(yàn)證了現(xiàn)有的泵送設(shè)備、原材料、混凝土配合比以及力學(xué)性能均能滿(mǎn)足施工需要，為主塔混凝土施工提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。機(jī)制砂高標(biāo)號(hào)高泵程砼泵送試驗(yàn)選定在39B標(biāo)段2tt混凝土攪拌站實(shí)施，該攪拌站配備HZS—75B型全電腦控制攪拌機(jī)1套，最大產(chǎn)量75m3/h，中聯(lián)HBT80混凝土輸送泵1臺(tái)，最大輸送量80m3/h，以及相關(guān)配套設(shè)施。試驗(yàn)分兩個(gè)階段進(jìn)行，第一階段混凝土泵送水平管路長(zhǎng)276m、垂直高度為122m;第二階段為在第一階段試驗(yàn)的基礎(chǔ)上增加泵送垂直高度，達(dá)到140m。根據(jù)《混凝土泵送施工技術(shù)規(guī)程(JGJ/T-10-95)》，混凝土泵送高度換算見(jiàn)下表l:fe輸送管配管換算表表1<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>通過(guò)換算，兩個(gè)試驗(yàn)階段混凝土泵送的換算高度分別為196米和214米(未計(jì)彎管帶來(lái)的高度損失)，由此混凝土泵送模擬高度與壩陵河大橋東、西主塔基本相符，混凝土泵送試驗(yàn)具有代表性。試驗(yàn)分別采用39A和39B兩標(biāo)段各自配制的主塔C50高性能混凝土配合比，在兩個(gè)不同泵送高度、選用不同原材料、不同配合比以及在人為設(shè)置泵送障礙的情況下進(jìn)行混凝土泵送試驗(yàn)。試驗(yàn)過(guò)程中針對(duì)各種試驗(yàn)狀況分別進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)取樣、現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，整個(gè)試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)取樣5組，以檢測(cè)混凝土力學(xué)性能指標(biāo)，即在垂直高度122m的條件下，采用39B標(biāo)段主塔混凝土C50配合比進(jìn)行試驗(yàn)l組，設(shè)置人為障礙l組；在垂直高度140m的條件下，采用39A、39B標(biāo)段主塔混凝土C50配合比進(jìn)行試驗(yàn)各l組，設(shè)置人為障礙1組。第一階段試驗(yàn)(輸送垂直高度為122m)第一階段試驗(yàn)的主要目的(1)根據(jù)先易后難的試驗(yàn)原則，通過(guò)第一階段試驗(yàn)初步驗(yàn)證機(jī)制砂混凝土向上泵送施工的性能指標(biāo)和工作性能，驗(yàn)證設(shè)備工作性能；(2)通過(guò)對(duì)122m高度進(jìn)行泵送，收集有關(guān)數(shù)據(jù)，改進(jìn)和優(yōu)化機(jī)制砂混凝土配合比，為140m高度泵送提供依據(jù)及參考。(3)第一階段試驗(yàn)混凝土向上泵送換算高度為196m，與東塔混凝土施工工況基本相符，通過(guò)實(shí)地泵送試驗(yàn)也可為壩陵河大橋東塔施工的機(jī)制砂混凝土配合比參數(shù)提供參考。3.1.l試驗(yàn)準(zhǔn)備情況(1)試驗(yàn)時(shí)間2006年7月7日上午8:30至中午11:45(2)試驗(yàn)地點(diǎn)鎮(zhèn)勝高速公路壩陵河大橋第39B合同段施工現(xiàn)場(chǎng)(3)原材料使用情況試驗(yàn)以39B合同段主塔C50混凝土配合比為依據(jù)，混凝土選用的原材料為水泥貴州烏蒙山P.042.5;碎石關(guān)嶺雞窩田料場(chǎng)525mm碎石。表觀(guān)密度為2770kg/m3，其余各項(xiàng)指標(biāo)均符合要求砂關(guān)嶺雞窩田料場(chǎng)機(jī)制砂，細(xì)度模數(shù)3.05。屬于DBJ22-016-95規(guī)程中的I區(qū)砂，表觀(guān)密度為2730kg/m3，其余各項(xiàng)指標(biāo)均符合要求；摻和料安順電廠(chǎng)I級(jí)粉煤灰；外加劑廣東湛江FDN-5型高效減水劑；水關(guān)嶺自來(lái)水。其中砂石料、水泥的各項(xiàng)指標(biāo)如下表2、表3、表4。水泥指標(biāo)檢驗(yàn)表表2<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>細(xì)骨料指標(biāo)檢驗(yàn)表表3<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>粗骨料指標(biāo)檢驗(yàn)表表4<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>備注試驗(yàn)選用4.75_16mm(30%)，.5皿(70%)兩級(jí)酉己碎石-試驗(yàn)配合比本次試驗(yàn)采用39B標(biāo)段主塔C50混凝土配合比，見(jiàn)表5:表5<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>注此配比由3PB合同段工地試驗(yàn)室配制，并得到試驗(yàn)監(jiān)理及總監(jiān)辦中心試驗(yàn)室批準(zhǔn)。配合比基本設(shè)計(jì)資料如下配合比l:設(shè)計(jì)坍落度120220mm配合比參數(shù)C(水泥)F(粉煤灰)S(砂)G(碎石)W(水)Ad(外加劑)420:80:785:1014:157.5:12.50.84:0.16:1.57:2.028:0.315:0.025水膠比0.315;砂率44%;粉煤灰采用等摻法，摻量為16%。試拌后，混凝土粘聚性良好，該配合比試件7天抗壓強(qiáng)度為55.4MPa，達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的110.8%，28天抗壓強(qiáng)度為71.5MPa，達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度143%?；炷脸跄龝r(shí)間為4小時(shí)30分。初始擴(kuò)展度為54X60cm，坍落度為210mm;l小時(shí)后基本無(wú)坍損，擴(kuò)展度為49X55cm，基本無(wú)泌水現(xiàn)象。配合比2:設(shè)計(jì)坍落度120220mm配合比參數(shù)C(水泥)F(粉煤灰)S(砂)G(碎石)W(水)Ad(外加劑)407.4:77.6:791:1022:157.6:12.10.84:0.16:1.63:2.107:0.325:0.025水膠比0.325;砂率44%;粉煤灰采用等摻法，摻量16%。試拌后，混凝土粘聚性良好，該配合比試件7天強(qiáng)度為51.6MPa，達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度103.2%;28天強(qiáng)度為66.OMPa，達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度132%?；炷脸跄龝r(shí)間為4小時(shí)10分，初始擴(kuò)展度為51X55cm，坍落度為210mm;l小時(shí)后基本無(wú)坍損，擴(kuò)展度為45X52cm，基本無(wú)泌水現(xiàn)象。在混凝土試配過(guò)程中，還采用不同外加劑進(jìn)行試驗(yàn)比較。外加劑選用上海華登HP400(聚羧酸鹽類(lèi))進(jìn)行試拌，水劑摻量1.0%。配合比參數(shù)C(水泥)F(粉煤灰)S(砂)G(碎石)W(水)Ad(外加劑)420:80:785:1014:157.5:5.00.84:0.16:1.57:2.028:0.315:0.01試拌后，混凝土粘聚性好，和易性好，試件的7天及28天混凝土抗壓強(qiáng)度也能滿(mǎn)足試配強(qiáng)度要求，坍落度210mm，擴(kuò)展度為56X60cm，l小時(shí)后也沒(méi)有坍損，基本無(wú)泌水。但混凝土容重偏大為2550kg/m3，超過(guò)了設(shè)計(jì)配合比容重2462kg/m3，且混凝土過(guò)于粘稠，混凝土可泵性較差，不利于現(xiàn)場(chǎng)施工。之后我們針對(duì)混凝土過(guò)重過(guò)粘情況，對(duì)聚羧酸鹽類(lèi)外加劑進(jìn)行了調(diào)整。在外加劑里摻入了少量的引氣劑，用以減輕混凝土重量和粘度。但經(jīng)過(guò)多次調(diào)整仍無(wú)法徹底有效的解決此種情況，最后放棄該配合比?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)(1)混凝土的可泵性及工作性能測(cè)試為了保證在混凝土輸送泵入口和垂直高度122m出口處混凝土取樣為同一盤(pán)料，我們采用了在混凝土中灑墨汁做標(biāo)記的方法?，F(xiàn)場(chǎng)在輸送泵入口和出口處取樣3組，對(duì)混凝土各項(xiàng)工作性能指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試，見(jiàn)記錄表6、表7。機(jī)制山砂泯凝土泵送試驗(yàn)記錄表試驗(yàn)地點(diǎn)39B標(biāo)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)日期06.7.7天氣睛5溫30<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>混凝土和易性很好，無(wú)泌水，結(jié)板，離析等現(xiàn)象發(fā)生，泵送過(guò)程正常。<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>分析上述試驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到以下結(jié)論(1)在混凝土連續(xù)向上泵送的前提下，混凝土各項(xiàng)性能指標(biāo)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)和施工要求，混凝土泵送順暢；(2)混凝土在放置一定時(shí)間后，其工作性能發(fā)生變化。本試驗(yàn)將混凝土放置l小時(shí)后，混凝土塌落度損失2030mm，擴(kuò)展度損失515cm，即和易性和流動(dòng)性變差，導(dǎo)致混凝土的輸送困難。(2)設(shè)備運(yùn)行記錄在泵送過(guò)程中，對(duì)輸送泵的運(yùn)行情況進(jìn)行了跟蹤記錄，見(jiàn)記錄表8。機(jī)S山砂fe泵送試驗(yàn)記錄表表8泵送地點(diǎn)39B標(biāo)現(xiàn)場(chǎng)泵送高度122m泵送日期2006.7.7泵型號(hào)中聯(lián)HBT80.16.110S型操作人員田耀明輸送泵最大理論砼輸送重80mVh分配閥形式s管閥砼缸規(guī)格缸徑X行程200X1600(mm)動(dòng)力額定電壓3譜動(dòng)力H定轉(zhuǎn)速l咖r/min動(dòng)力電機(jī)功率110M砼輸送管內(nèi)徑4125皿輸送泵壓力泵送項(xiàng)目名稱(chēng)輸送壓力HPa攪拌壓力MPa記錄時(shí)間水1.59:38砂漿81.59:50棍凝土141.510:03港凝土201.510:10港凝土192.010:24港凝土192.010:28溫凝土192.010:39棍凝d匕泵送停止，輸送泵停機(jī)，混凝土處于砍置狀態(tài)?；炷?02.011:3S混凝土192.011:39溫凝土18.52.011:41砼每盤(pán)方重1.lm3砼每盤(pán)平均攪拌時(shí)間90s砼攪拌設(shè)備運(yùn)行愔況攪拌設(shè)備運(yùn)行正常。砼泵送設(shè)備運(yùn)行情況1、混凝土從進(jìn)入泵至泵送到管道出口耗時(shí)10分鐘；2、棍凝土泵換向壓力為23.5MPa，控制壓力為2.6IPa;油溫從升33C至36C趨于穩(wěn)定；滎送壓力在砼泵出后穩(wěn)定在19MFa左右；3、停機(jī)l小時(shí)后重新泵送時(shí)，砼泵壓力瞬時(shí)值達(dá)到30MPa，反泵3—4行程后重新正泵，壓力趨于穩(wěn)定；4、在泵送完成洗管拆管過(guò)程中，拆除鬧閥后，混凝土自行流出。機(jī)械故障情況簡(jiǎn)述無(wú)從輸送泵運(yùn)行狀態(tài)和泵送過(guò)程，得到以下結(jié)論(1)根據(jù)混凝土現(xiàn)場(chǎng)施工工況合理配置混凝土輸送設(shè)備，才能確保混凝土泵送正常；(2)混凝土輸送壓力隨著混凝土泵送高度的升高呈線(xiàn)形升高，混凝土輸送到出口后壓力趨于穩(wěn)定。本試驗(yàn)在完成垂直高度122m的泵送情況下，輸送泵壓力穩(wěn)定在在19MPa?；炷吝B續(xù)泵送，輸送泵設(shè)備性能滿(mǎn)足要求；(3)在故障試驗(yàn)中，混凝土在輸送管中靜止l個(gè)小時(shí)，然后重新輸送，輸送泵的瞬時(shí)壓力達(dá)到了30MPa，混凝土輸送阻力產(chǎn)生突變，阻力急劇加大，反泵34個(gè)行程后壓力才趨于正常；(4)放置1小時(shí)后，混凝土坍落度和擴(kuò)展度均損失較大，塌落度損失2030mm，擴(kuò)展度損失515cm，混凝土和易性、流動(dòng)性變差，不利于泵送施工；(5)原則上要求混凝土泵送保持連續(xù)施工，但若因特殊原因停頓，應(yīng)采取間歇式泵送的管道疏通措施，避免完全停機(jī)狀態(tài)(如本故障試驗(yàn))，以防堵管。(3)混凝土試樣力學(xué)性能指標(biāo)檢測(cè)試驗(yàn)時(shí)，在各階段輸送管出口處均按要求對(duì)混凝土進(jìn)行分組取樣，檢測(cè)其7天、28天的混凝土性能指標(biāo)。經(jīng)檢測(cè)其有關(guān)的性能指標(biāo)如下39B標(biāo)第一階段泯;a土強(qiáng)度表表20配合比l7天立方體抗壓(MPa)28天立方體抗壓(MPa)28天軸心抗壓強(qiáng)度(HPa)28天彈性模重(X104MPa)平均值平均值平均值平均值測(cè)試值48.g58.23.73配合比27天立方體抗壓(mPa)28天立方體抗壓(nPa)28天軸心抗壓強(qiáng)度(MPa)2S天弾性模重(X104MPa)平均值平均值平均值平均值湖賦恒52.761.462.33.93試驗(yàn)小結(jié)通過(guò)混凝土122m垂直高度的泵送試驗(yàn)來(lái)看，混凝土的和易性、流動(dòng)性比較好，C50混凝土配合比的配制合理，能夠滿(mǎn)足東、西主塔塔柱的施工要求(其中東塔柱可一次輸送到位)，混凝土輸送設(shè)備運(yùn)行正常，在此高度能夠保證混凝土施工的順利進(jìn)行，高揚(yáng)程泵送后的混凝土性能指標(biāo)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，試驗(yàn)基本達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)，同時(shí)記錄的數(shù)據(jù)對(duì)后續(xù)140m高度下的試驗(yàn)提供參考依據(jù)。在施工中為確?；炷临|(zhì)量，提高混凝土工作性能，必須嚴(yán)格控制原材料質(zhì)量，密切注意混凝土在輸送前的質(zhì)量，嚴(yán)格按照施工配合比進(jìn)行配制混凝土，加強(qiáng)原材料計(jì)量誤差控制，減少輸送過(guò)程中的停頓時(shí)間，從而減少輸送堵管現(xiàn)象的幾率。試驗(yàn)第二階段(輸送垂直高度為140m)在完成泵送垂直高度122m的試驗(yàn)后，再進(jìn)行垂直高度140m的試驗(yàn)，主要有以下幾個(gè)方面的考慮(1)通過(guò)試驗(yàn)，進(jìn)一步優(yōu)化本發(fā)明混凝土的配合比。(2)第一階段試驗(yàn)的高度能夠滿(mǎn)足東塔柱混凝土一次性輸送到位，但并不能保證西主塔也能一次輸送到位，因此，需要進(jìn)行更高的輸送高度試驗(yàn)，以滿(mǎn)足西塔混凝土輸送要求。(3)通過(guò)對(duì)140m垂直高度進(jìn)行泵送，收集有關(guān)數(shù)據(jù)，為今后山區(qū)大橋混凝土施工提供依據(jù)及參考。試驗(yàn)準(zhǔn)備情況(1)試驗(yàn)時(shí)間2006年7月29日下午15:00至下午18:00(2)試驗(yàn)地點(diǎn)鎮(zhèn)勝高速公路壩陵河大橋第39B合同段施工現(xiàn)場(chǎng)(3)原材料使用情況此階段試驗(yàn)配合比以39A和39B合同段主塔C50混凝土配合比為依據(jù)，混凝土采用的原材料除砂石料和外加劑不同外，其他材料基本為相同廠(chǎng)家供應(yīng)。(1)、38A合同段所用材料砂、石料39A合同段在黃果樹(shù)后頭沖料場(chǎng)生產(chǎn)水泥貴州水城水泥廠(chǎng)烏蒙山P.042.5水泥摻和料貴州安順電廠(chǎng)I級(jí)粉煤灰。外加劑山西黃騰UNF-1型粉劑。水壩陵河河水。其中砂石料、水泥的各項(xiàng)指標(biāo)如下表9、表IO、表ll。水泥指標(biāo)檢驗(yàn)表表9名稱(chēng)細(xì)度(篩余)初凝時(shí)間終凝時(shí)間安定性抗折強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度烏蒙山P.042.5水泥2.3%115min270min合格(雷式夾)3d5.7MPa3d29.0HPa28d8.4MPa28d52.3HPa細(xì)骨料指標(biāo)檢驗(yàn)表表10名稱(chēng)母巖強(qiáng)度枧比重堆積密度粉塵念重細(xì)度模數(shù)所處級(jí)配區(qū)后頭沖料場(chǎng)機(jī)制砂110.5HPa2.683g/W1.671g/cmJ5.4%I區(qū)粗骨料指標(biāo)檜驗(yàn)表表11名稱(chēng)母巖強(qiáng)度視比重堆積密度含泥針狀含重壓碎指標(biāo)孔隙率后頭沖料場(chǎng)機(jī)制砂110.5HPa2.T21g;W1.4T8g/cm'0.8%0.8%10.5%45.3%備注試驗(yàn)選用4.75-16mm(30K)、16-26.5皿(70%)兩級(jí)配碎石。(2)、39B合同段所用材料砂、石料39B合同段在關(guān)嶺雞窩田料場(chǎng)生產(chǎn)水泥貴州水城水泥廠(chǎng)烏蒙山P.042.5水泥摻和料貴州安順電廠(chǎng)I級(jí)粉煤灰外加劑廣東湛江FDN-5型高效減水劑水關(guān)嶺自來(lái)水其中砂石料、水泥的各項(xiàng)指標(biāo)如下表12、表13、表14水泥指標(biāo)檜驗(yàn)表表12<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>名稱(chēng)母巖強(qiáng)度枧比重堆積密度粉塵念重細(xì)度模數(shù)所處級(jí)配區(qū)<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>試驗(yàn)配合比試驗(yàn)配合比見(jiàn)下表(1)第39A合同段C50混凝土配合比見(jiàn)表15。39A合同段試驗(yàn)配合比表15<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>(2)第39B合同段C50混凝土配合比見(jiàn)表16。39B合同段ffil配合比表表16<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)39A標(biāo)段第l配合比沒(méi)有摻用粉煤灰，此次泵送試驗(yàn)沒(méi)有采用該配合比。根據(jù)兩個(gè)標(biāo)段不同的配合比和原材料在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行垂直高度140m的泵送試驗(yàn)，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)情況比預(yù)估的要好得多，混凝土一次泵送成功，各項(xiàng)性能指標(biāo)測(cè)試良好?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)記錄如下(1)混凝土的可泵性及工作性能測(cè)試為了保證在混凝土輸送泵入口和垂直140m高度出口處混凝土取樣為同一盤(pán)料，采用在混凝土中灑墨汁做標(biāo)記的方法?，F(xiàn)場(chǎng)在輸送泵入口和出口處取試樣3組，對(duì)混凝土各項(xiàng)工作性能指標(biāo)進(jìn)行了測(cè)試，見(jiàn)記錄表17、表18。機(jī)制山砂泯凝土泵送試驗(yàn)記錄表17<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>機(jī)S山砂泯寧土泵送試驗(yàn)記錄表18試驗(yàn)地點(diǎn)39B標(biāo)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)日期06.7.29天氣暗氣總33風(fēng)速3級(jí)開(kāi)始時(shí)間16:10^送晶度140m砂號(hào)配比1:1石！方重害日吉束18:00砼配比0.84:0.16:1.57:2.028:0.3250.025膠凝材料咖水膠比0.325外加劑廣東湛江砼取樣頓樣時(shí)間砼取樣編號(hào)泵送前坍落度(皿)出口處砼坍落度經(jīng)時(shí)跌(皿)坍落度C皿)擴(kuò)展度cmXcm1#20020035X403021020535X40253#21521040X4015砼試驗(yàn)耗時(shí)1h50min砼泵送重砼試驗(yàn)惜況簡(jiǎn)述和易性較好，無(wú)板結(jié)、泌水、離析等現(xiàn)象發(fā)生，泵送過(guò)程正常。從以上試驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到以下結(jié)論(1)兩個(gè)標(biāo)段配合比在140m垂直高程的條件下輸送均正常，混凝土性能與122m高度下的混凝土基本一樣；(2)在故障試驗(yàn)中，混凝土塌落度、擴(kuò)展度損失情況與第一階段試驗(yàn)相同。(2)設(shè)備運(yùn)行記錄在泵送過(guò)程中，對(duì)輸送泵的運(yùn)行情況進(jìn)行了跟蹤記錄，見(jiàn)記錄表19。機(jī)S山砂砼泵送試驗(yàn)記錄表表19<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>攪拌設(shè)備運(yùn)行惜況攪拌設(shè)備運(yùn)行正常。泵送設(shè)備運(yùn)行惜況1、砼從進(jìn)入泵至泵送到管道口耗時(shí)13分鐘；2、砼泵換向壓力為23.5MPa，控制壓力為2.6MPa;油溫從33C升至36C趨于穩(wěn)定狀態(tài)；3、泵送壓力在砼泵出后穩(wěn)定在22MPa;4、17:00停機(jī)，40分鐘后重新泵送，砼泵壓力瞬時(shí)值達(dá)到2SHPa，反泵后壓力趨于穩(wěn)定；5、在泵送完成洗管拆管順利，混凝土自行溢出。機(jī)械故障愔況簡(jiǎn)述無(wú)從混凝土泵送過(guò)程中的設(shè)備記錄，得到以下結(jié)論(1)對(duì)于140m垂直高程，混凝土向上連續(xù)輸送，輸送泵工作一切正常；(2)隨著輸送高度的增加，輸送壓力會(huì)上升，而且對(duì)比122m試驗(yàn)高度的數(shù)據(jù)看，在增加18米輸送高程后，輸送泵壓力增加了2MPa，穩(wěn)定在21MPa;(3)故障試驗(yàn)中，混凝土泵送阻力同樣會(huì)產(chǎn)生突變，泵送阻力急劇加大，經(jīng)過(guò)泵送操作調(diào)整后，混凝土輸送壓力趨于平穩(wěn)，試驗(yàn)情況與第一階段相同；(4)為克服施工中出現(xiàn)的各種不利因素，確保故障處理順暢，適當(dāng)配置高性能的輸送泵很有必要。(3)混凝土試樣力學(xué)性能指標(biāo)檢測(cè)試驗(yàn)時(shí)，在各階段輸送管出口處均按要求對(duì)混凝土進(jìn)行分組取樣，檢測(cè)其7天、28天的混凝土性能指標(biāo)。經(jīng)檢測(cè)其有關(guān)的性能指標(biāo)如下39A標(biāo)表21配合比27天立方體抗壓(MPa)7天軸心抗壓強(qiáng)度(HPa)7天彈性模重(Xl04MPa)28天彈性模重(X104MPa)平均值平均值平均值平均值湖賦恒50.052.73.473.7539B標(biāo)表22配合比l7天立方體抗壓(HPa)7天軸心抗壓強(qiáng)度(HPa)7天彈性模重(X10智a)28天彈性模重(X104MPa)平均值平均值平均值平均值測(cè)試值47.349.13.393.74配合比27天立方體抗7天軸心抗壓7天彈性模重28天彈性模重壓(MPa)強(qiáng)度(MPa)(X104MFa)(XlO被a)平均值平均值平均值平均值測(cè)試值50.653.93.573.90從第一階段和第二階段試驗(yàn)混凝土的強(qiáng)度指標(biāo)來(lái)看，其強(qiáng)度均能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求，同時(shí)混凝土早期強(qiáng)度上升較快，7天強(qiáng)度能達(dá)到設(shè)計(jì)的95%以上，滿(mǎn)足爬模的施工要求，在28天后，其強(qiáng)度均超過(guò)設(shè)計(jì)強(qiáng)度。試驗(yàn)小結(jié)通過(guò)140m垂直高度的泵送試驗(yàn)，混凝土的工作性能良好?？梢猿醪秸J(rèn)為混凝土的和易性、流動(dòng)性均能夠滿(mǎn)足東、西主塔塔柱的施工要求，尤其是西塔柱可以做到混凝土一次輸送到位，在此高度能夠保證混凝土施工的順利進(jìn)行，試驗(yàn)基本達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。在施工中為確保混凝土質(zhì)量，提高、優(yōu)化混凝土工作性能，必須嚴(yán)格控制原材料質(zhì)量，密切注意混凝土在輸送前的配制、攪拌質(zhì)量，嚴(yán)格按照施工配合比進(jìn)行配制混凝土，盡量減少輸送過(guò)程中的停頓時(shí)間，從而減少輸送堵管現(xiàn)象的幾率。試驗(yàn)總結(jié)本次機(jī)制砂高標(biāo)號(hào)高揚(yáng)程砼泵送試驗(yàn)在垂直高度122m和140m泵送中，混凝土工作性能良好，均能進(jìn)行正常的泵送作業(yè)，泵送設(shè)備運(yùn)行正常，試驗(yàn)取得預(yù)期目標(biāo)，為本工程高塔混凝土施工提供了技術(shù)準(zhǔn)備。從泵送試驗(yàn)所得到的數(shù)據(jù)來(lái)看，機(jī)制山砂高標(biāo)號(hào)高揚(yáng)程混凝土要同時(shí)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)、規(guī)范要求的性能指標(biāo)及混凝土施工中的工作性能，必須滿(mǎn)足以下幾點(diǎn)要求1、混凝土配合比要經(jīng)過(guò)多次試配，并對(duì)每次試配的混凝土配比性能進(jìn)行對(duì)比分析，取最優(yōu)組合。2、機(jī)制砂的各項(xiàng)指標(biāo)必須滿(mǎn)足貴州地標(biāo)要求，特別是砂子級(jí)配和粉塵含量，級(jí)配要在I區(qū)范圍以?xún)?nèi)，粉塵含量要小于7%。3、碎石粒徑控制在525mm范圍內(nèi)，最好用兩級(jí)配，含泥量不得大于1%。4、母巖抗壓強(qiáng)度必須大于2倍的設(shè)計(jì)強(qiáng)度。5、水灰比控制在O.300.35之間為宜。6、砂率控制在42%46%。7、粉煤灰要采用I級(jí)灰，摻量在15%20%之間。8、要選用性能良好的高效減水劑，減水率要達(dá)到20%30%。9、混凝土攪拌時(shí)間大于120秒為宜。10、混凝土輸送過(guò)程中每次停頓時(shí)間不宜超過(guò)45分鐘。通過(guò)本次機(jī)制砂高標(biāo)號(hào)高揚(yáng)程混凝土泵送試驗(yàn)，從理論上基本解決本工程兩個(gè)標(biāo)段主塔混凝土泵送施工的技術(shù)難點(diǎn)，做到技術(shù)先行，對(duì)后續(xù)施工具有很好的指導(dǎo)意義。限于工地條件，本次試驗(yàn)垂直高度沒(méi)有直接達(dá)到202米高度，但換算高度已達(dá)214m，試驗(yàn)工況與實(shí)際情況基本吻合，試驗(yàn)取得預(yù)期效果。通過(guò)對(duì)本次泵送試驗(yàn)的綜合分析，我們認(rèn)為在確保混凝土原材料質(zhì)量、選取最佳配合比、確?；炷翑嚢栀|(zhì)量前提下，機(jī)制砂高標(biāo)號(hào)混凝土能夠滿(mǎn)足本工程所必需的工作性能及設(shè)計(jì)、規(guī)范提出的性能指標(biāo)要求。具體實(shí)施方式本發(fā)明的實(shí)施例l:按重量計(jì)，采用貴州水城水泥廠(chǎng)烏蒙山P.042.5水泥400，關(guān)嶺雞窩田料場(chǎng)生產(chǎn)的機(jī)制砂800，機(jī)制砂的要求為，細(xì)度模數(shù)為3.05，粉塵含量小于7%，5-16mm粒徑碎石310，16-25mm粒徑碎石720，自來(lái)水160，貴州安順電廠(chǎng)I級(jí)粉煤灰75，廣東湛江FDN-5型高效減水劑18，減水劑的減水率可以達(dá)到2030%，將各種原料混合攪拌，制備得到混凝土。使用時(shí)可以將混凝土一次泵送到200米以上的高度。本發(fā)明的實(shí)施例2:按重量計(jì)，采用貴州水城水泥廠(chǎng)烏蒙山P.042.5水泥425，關(guān)嶺雞窩田料場(chǎng)生產(chǎn)的機(jī)制砂780，5-16mm粒徑碎石300，16-25mm粒徑碎石700，自來(lái)水155，貴州安順電廠(chǎng)I級(jí)粉煤灰80，廣東湛江FDN-5型高效減水劑24，將各種原料混合攪拌，制備得到混凝土。本發(fā)明的實(shí)施例3:按重量計(jì)，采用P.042.5水泥407，機(jī)制砂791，5-16mm粒徑碎石307，16-25mm粒徑碎石714，自來(lái)水157.6，I級(jí)粉煤灰77.6，高效減水劑19.4，將各種原料混合攪拌，制備得到混凝土。本發(fā)明的實(shí)施例4:按重量計(jì)，采用水泥420，機(jī)制砂785，5-16mm碎石304.2，16-25mm碎石709.S，水157.5，粉煤灰80，減水劑21.5，將各種原料混合攪拌，制備得到混凝土。權(quán)利要求1.一種高泵程機(jī)制砂混凝土，其特征在于它由下述重量比的原料制得水泥400-425，機(jī)制砂800-780，5-16mm粒徑碎石310-300，16-25mm粒徑碎石720-700，水160-155，粉煤灰75-80，減水劑18-24。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)了一種高泵程機(jī)制砂混凝土，它由下述重量比的原料制得水泥400-425，機(jī)制砂800-780，5-16mm粒徑碎石310-300，16-25mm粒徑碎石720-700，水160-155，粉煤灰75-80，減水劑18-24。本發(fā)明的機(jī)制砂混凝土工作性能良好，泵送高度能夠達(dá)到200米以上，而且在輸送過(guò)程中能進(jìn)行正常的泵送作業(yè)，泵送設(shè)備運(yùn)行正常，為各種高塔機(jī)制砂混凝土施工提供了技術(shù)保障。文檔編號(hào)C04B28/00GK101164959SQ20071020184公開(kāi)日2008年4月23日申請(qǐng)日期2007年9月25日優(yōu)先權(quán)日2007年9月25日發(fā)明者張熙平,宇王,鐘榮煉,阮有力,盛黃申請(qǐng)人:貴州省橋梁工程總公司