机制砂混凝土在农村公路工程的应用

1、机制砂混凝土在农村公路工程的应用 以鄂西农村山区公路工程为例，通过对机制砂母岩品质、颗粒级配及机制砂混凝土相关试验的研究，分析在公路工程中用机制砂替代天然砂的可行性，结果说明，机制砂混凝土的工作性能、力学性能满足工程要求，机制砂混凝土在山区公路建设中广泛的应用，带动了当地相关产业的开展。机制砂；混凝土；公路工程；颗粒级配1前言在我国湖北西部、贵州、四川等农村山区，经济开展相对落后，用于交通建设的河砂资源相对稀缺，在高速公路工程中机制砂的使用已经得到普及。湖北恩施地区属于典型的山区，地势起伏大，矿石资源丰富，恩施地区高速公路工程，混凝土工程量巨大，需要大量的砂作为工程材料。建恩高速第一标段位于恩

2、施土家族苗族自治州白杨坪镇，位于恩施州的东北部，白杨坪镇地形复杂、地势险峻，森林覆盖面积达80%，有白马塘天然牧场、响板溪、金丰水库等自然资源，有铁、磷、硒、石灰岩、高岭土等矿产资源。建恩高速的建设，对白杨坪镇及沿途乡镇的工程建材、饮食效劳、商贸、运输、劳务等一系列产业的开展有着重要的作用，促进当地经济繁荣，增加沿线农民收入。以鄂西地区的建恩高速公路工程为实例，研究机制砂混凝土在鄂西山区公路中的应用。2工程概况建恩高速公路是指银川至百色高速公路G69的联络线安来高速公路G6911湖北境内从建始县陇里至恩施市罗针田段，是西部大开发重点公路"八纵八横"骨架公路中的"纵

3、三"线安来高速公路的重要路段，是加快鄂西生态文化旅游圈建设，统筹鄂西城乡开展战略的重点建设工程。建恩高速起于建始县，途径经建始县城、白杨坪等五个乡镇，全长75.03km，其中主线71.6km，支线3.43km。全线的设计速度为80km/h，采用的是双向四车道高速公路标准建设，设有6处落地互通和2处枢纽互通。建恩高速主要途径地区为山区，沿线河砂资源紧张，地势起伏较大，路况复杂，河砂的运输本钱较高。因此，充分利用到当地的自然条件，把鄂西山区天然的石灰岩资源用于机制砂的生产，投入到当地的高速公路的建设中，可以缓解当地河砂资源紧张的状况，还可以带动当地经济的开展，提高当地居民的收入，促进机制

4、砂混凝土技术的应用和开展。3机制砂的特性3.1机制砂生产机制砂为经除土处理，由机械破碎、筛分制成的，粒径小于4.75mm的岩石、矿山尾矿或工业废渣颗粒，但不包括软质、风化的颗粒，俗称人工砂。一套完整的机制砂生产线根本包括"三级级筛分，三级破碎，砂石联产"等特点，根据制砂过程中用水量的多少和作用，可将制砂工艺分为干法制砂、湿法制砂和半干法制砂。目前，无论是生产碎石还是碎石与机制砂联产，其粗碎均采用鄂式破碎机，而中碎大都采用还击式破碎机，而细碎制砂机通常选取棒磨机和冲击式破碎机，及其复合式破碎机。建恩高速第一标段自建石料场的生产线工艺采用的是湿法制砂工艺。建恩高速第一合同段现浇

5、梁所用的机制砂，为自办石料厂生产的水洗机制砂，经试验分析得，机制砂的石粉含量为6.2%，细度模数为3.1，属于类机制砂，表观密度为2.724g/cm3，堆积密度为1.540g/cm3。3.2机制砂母岩机制砂母岩品质对机制砂的质量有很重要的影响，从而影响着混凝土的质量。在我国，机制砂的母岩种类主要有玄武岩、花岗岩、石灰岩等。通过前期调研勘察，湖北恩施山区分布着广泛的石灰岩，在山区的公路建设中，采用当地的原材料生产机制砂，可以保护当地河砂资源，减少工程造价。母岩的强度要求应满足表1。3.3机制砂的级配机制砂的级配影响机制砂混凝土的工作性能、强度、及耐久性。从一标段自建的石料场随机取三组机制砂样品m

6、s-1、ms-2、ms-3，进行筛分计算得出三组的颗粒级配，并绘制出颗粒级配曲线如图1。4机制砂混凝土的原材料特性4.1骨料粗骨料采用一标段自建石料场的4.759.5mm，9.519mm按照15%：85%的配比，进行两级掺配。细骨料采用一标段自建石料场机制砂类，机制砂具体的试验结果见表2。4.2减水剂采用湖北江城子建材公司减水剂，掺量1.5%。4.3水泥采用泰丰水泥公司生产的P.O42.5普通硅酸盐水泥，其性能指标见表3。4.4矿物掺合料采用华电实业生产的级粉煤灰，其主要指标见表4。5机制砂混凝土配合比设计机制砂混凝土配合比的设计，应按照JTG/TF50-2021普通混凝土配合比设计规程，JGJ55-2021混凝土结构耐久性设计标准【6】的要求进行配合比设计，针对石灰岩机制砂的特性，根据工程设计的要求，进行反复试验调整配合比，满足混凝土适配强度、工作性能等方面的要求。6机制砂混凝土的工程应用以湖北建恩高速公路为例，机制砂混凝土在实际工程得到了应用。该高速公路设计速度80km/h，采用双向四车道标准建设，路基宽度为24.5m，设有6处落地互通和2处枢纽互通，山区地况较差，工程环境复杂，建设难度较大。以建恩高速的现浇梁浇筑的C50混凝土的配合比为例。具体配合比见表5。经过反复试验并结合当地机制砂的特性，最终确定施工理论