砂石在我國分布非常廣泛, 在松花江等流域蘊藏著大量的中砂、粗砂和細(xì)砂、特細(xì)砂, 在建筑設(shè)計和建筑施工中得到充分應(yīng)用。從就地取材降低造價和合理開發(fā)利用自然資源的原則出發(fā), 加強(qiáng)特細(xì)砂混凝土的實驗研究并拓寬其使用范圍有著重要的經(jīng)濟(jì)意義和現(xiàn)實意義。經(jīng)多年來現(xiàn)場施工及試驗, 發(fā)現(xiàn)“三低一超”法可以明顯改善特細(xì)砂水工混凝土的物理性能及混凝土水熱化并減小特細(xì)砂混凝土早期的塑性收縮和中長期收縮。
物理特性試驗
砂率對強(qiáng)度的影響。根據(jù)《水工混凝土施工規(guī)范》DL/T5144- 2001,砂按細(xì)度模數(shù)可劃分為特細(xì)砂、細(xì)砂、中砂、粗砂4個等級。特細(xì)砂混凝土砂率是
影響混凝土性能的最主要的因素。砂率的核實與否將對混凝土的強(qiáng)度和用水量產(chǎn)生較大的影響。
從表1 可以看出, 特細(xì)砂混凝土的強(qiáng)度對砂率的敏感度比中砂混凝土大, 砂率有10%的差距, 所以在特細(xì)砂混凝土配合比設(shè)計中, 應(yīng)特別注重最佳砂率的選擇試驗。
特細(xì)砂混凝土坍落度與蓄水量的關(guān)系。特細(xì)砂混凝土的坍落度與需水量的關(guān)系有別于中砂混凝土( 見表2) , 從表2可以看出, 坍落度每增加2cm,單位需水量約增加10kg, 為中粗砂混凝土的2 倍。
相應(yīng)的, 坍落度每增加一個等級, 水泥用量約增加20kg, 這對水工大體積混凝土十分不利, 因此, 特細(xì)砂水工混凝土需采用坍落度施工以減小水泥用量, 降低混凝土水熱化。
特細(xì)砂混凝土的抗?jié)B性能。特細(xì)砂混凝土和易性好, 振搗時流動性好, 其抗?jié)B性一般優(yōu)于中粗砂混凝土。從表3 可以看出, 隨著砂細(xì)度模數(shù)的減少, 混凝土抗?jié)B等級有所增加。
特細(xì)砂水工混凝土配合的“三低一超”法
根據(jù)對特細(xì)砂混凝土與有關(guān)性能的試驗研究, 采用低砂率、低坍落度、低水泥用量和超量粉煤灰的“三低一超”法更能符合特細(xì)砂混凝土的特性, 有利于解決特細(xì)砂對混凝土強(qiáng)度的影響大、混凝土收縮量大和易裂開等缺點。
低砂率。在實踐中, 計算特細(xì)砂砂率時不考慮漿體的富余系數(shù), 相反地采用比計算值小2%～3%砂率來配置, 以粉煤灰的超量來改善低砂率特細(xì)砂混凝土的合易性。
低坍落度。一般不超過3cm, 在施工中一般采用1～2cm, 規(guī)范DL/T5- 144- 2001 也規(guī)定大體積混凝土采用1～3cm坍落度施工, 可降低混凝土水化熱, 也利于機(jī)械化作用。特細(xì)砂混凝土的坍落度并不能很好地反映其工作度。當(dāng)特細(xì)砂混凝土振搗時, 易液化, 有良好的流動性, 易振搗密實, 這一特性使特細(xì)砂混凝土采用低坍落度施工成為可能。在施工中, 我們對特細(xì)砂水工大體積混凝土采用1～2cm 坍落度澆筑, 易振搗密實, 施工方便。相反地, 若采用常規(guī)坍落度( 4～6cm) 施工,混凝土振搗后易在其表面出現(xiàn)一層3～4cm 厚的砂漿, 這對混凝土抗裂非常不利。
低水泥量。采用低砂率、低坍落度拌制特細(xì)砂水工大體積混凝土?xí)r, 應(yīng)考慮合適的水泥用量, 這主要是考慮混凝土水化熱的問題。
綜上所述, 特細(xì)砂混凝土配合比設(shè)計采用“三低一超”法, 能明顯改善混凝土的物理學(xué)性能、變性性能和經(jīng)濟(jì)性; 特細(xì)砂砂率對混凝土強(qiáng)度影響的靈敏度比中粗砂混凝土大; 特細(xì)砂混凝土坍落度每增加2cm, 用水量需增加10 kg/m3左右, 是中粗砂的2 倍; 特細(xì)砂有利于混凝土抗?jié)B性能的提高; 利用特細(xì)砂混凝土振搗易液化的特點, 大體積混凝土可以采用1～2cm 低坍落度施工。
