石料生产线机制砂混凝土研究

导读: 机制砂混凝土搅拌设备的研究 在玉蒙铁路工程中，利用石料生产线机制砂搅拌混凝土，搅拌设备也是影响混凝土质量的一个重要因素。

机制砂颗粒形状、颗粒级配的研究 石料生产线机制砂的颗粒形状、颗粒级配影响混凝土的和易性、强度、抗干缩性及耐磨等性能。

尤其是粒径小于0．075mm的石粉的合理含量需要认真研究。

不同粒形的机制砂对混凝土的和易性影响较大，片状颗粒拌制的混凝土和易性较差，理想的粒形是近似于立方体颗粒。

机制砂中含有适量的石粉，不仅可提高混凝土的强度，还可改善混凝土的和易性，机制砂中的石粉控制在7％以内比较合适，但关于石粉的作用机理和合理含量仍有不同的意见。

根据本公司应用机制砂的情况来看，严格控制石粉含量是比较困难的，这为在工程中充分利用机制砂提出了挑战。

高效、优质制砂设备和制砂工艺的研究 凡是能经济有效地加工出小于5mm的合格粒度级配的机械加工设备都可以作为制砂机械。

目前，磨碎机械、圆锥破碎机、反击式破碎机、锤式破碎机、笼型破碎机、辊式破碎机和立轴冲击式破碎机都可用于制砂。

中小企业使用颚式破碎机较多，生产工艺极为简单，产品质量参差不齐。

混凝土用机制砂对砂的颗粒形状及级配有很高的要求。

有的设备生产的砂粒片状居多，有的存在过粉碎现象。

为了生产出符合要求的优质机制砂，需要从设备选择、工艺流程、质量控制等方面进行综合研究。

从本公司所承担的工程来看，随着我国基本建设的不断深人和环境保护的日益加强，自然砂的利用在很多方面都有了限制。

面对建筑业需要砂量的增加，自然资源已不能满足工程的需求，所以必须要在机制砂的利用上下功夫。

如果机制砂使用取得成功，今后的施工组织将可能发生转变，如在围岩较好的隧道中施工，混凝土所需的碎石和机制砂就可以在掘进过程中得以解决。

机制砂混凝土配合比的研究 石料生产线机制砂混凝土的配合比对混凝土的各种性能，如和易性、力学性能、耐久性能和混凝土表面质量都有非常重要的影响。

应深人开展满足各种强度等级、各类工作性能要求的机制砂混凝土的综合试验研究。

通过在玉蒙铁路工程中利用机制砂，发现还应重点研究石粉含量、砂率、水灰比对混凝土各种性能的影响。

机制砂混凝土搅拌设备的研究 在玉蒙铁路工程中，利用石料生产线机制砂搅拌混凝土，搅拌设备也是影响混凝土质量的一个重要因素。

机制砂混凝土的搅拌不宜采用小型搅拌设备。

在施工之初，机制砂混凝土的搅拌采用与自然砂混凝土搅拌同样的方法，结果不能满足工程的质量要求。

特别是少量混凝土的搅拌，决不能使用非强制性混凝土搅拌设备，否则混凝土的外观质量难以保证。

机制砂混凝土只有采用大型搅拌站或强制搅拌设备来搅拌，才能保证工程质量。

机制砂混凝土的应用须加强工程试验 石料生产线机制砂混凝土的使用应按要求合理设立工程试验室，以加强对混凝土的配比、和易性、泌水性、抗冻、抗渗、抗压强度、抗拉强度、抗折强度、抗弯强度、弹性模量、疲劳强度、收缩徐变、耐久性能等指标的及时监控，从而保证混凝土的质量。

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成套石料生产线机制砂混凝土用于桥梁建设的研究

在沪蓉西指挥部的支持下，成套石料生产线机制砂混凝土用于桥梁建设的研究，课题组开展了深入，系统的研究工作，并取得了如下成果。

(1)研究了成套石料生产线机制砂的制备技术．优化设计了成套石料生产线机制砂生产工艺流程．对主要制砂设备进行了选型．建立了成套石料生产线机制砂质量控制与管理体系。

(2)研究了57个成套石料生产线机制砂样主要特性指标的统计分布规律和指标间的回归关系．为认识成套石料生产线机制砂奠定了基础。

(3)研究了石粉与不同品种水泥．不同石粉与同一品种水泥．石粉与不同品种水泥混合等情况下．水泥砂浆标准稠度用水量与凝结时间和强度之间的关系，还研究了石粉代替砂．对水泥砂浆强度．收缩与抗裂性能的影响等。

(4)研究了石粉含量对中低强度塑性．泵送成套石料生产线机制砂混凝土和高强泵送成套石料生产线机制砂混凝土4大性能的影响。

(5)设计优化了C60．C80机制砂高性能混凝土的配合比．充分研究了石粉．泥粉对高强高性能机制砂混凝土工作性、强度．体积稳定性和耐久性的影响。

(6)针对不同用途探讨了成套石料生产线机制砂中石粉含量的优值和高限值。

(7)揭示了石粉在成套石料生产线机制砂混凝土中的作用机理．分析了石粉和机制砂在混凝土中的多种效应。

在取得系统的研究成果后．课题组按计划在沪蓉西高速公路建设中进行了成套石料生产线机制砂的推广和应用。

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人工砂石对混凝土强度的影响研究

近年来,我国城市化发展迅速,大规模工程建设和城市改造产生的大量建筑垃圾已经占到我国城市垃圾的30-40%。

废弃混凝土是建筑垃圾的主要组成部分,它经过破碎、清洗与分级后可以制成再生人工砂石生产线骨料,再生人工砂石生产线骨料部分或全部代替砂石等天然人工砂石生产线骨料可制备出再生人工砂石生产线骨料混凝土。

废弃混凝土的再生利用不仅可以缓解目前天然人工砂石生产线骨料短缺和资源大量消耗的形势,而且可以避免因处理废弃混凝土而征用大量土地,以及清运、堆放过程中引起的环境污染和社会问题。

我国再生人工砂石生产线骨料混凝土技术的研究还处于起步阶段,大部分的研究还集中在再生人工砂石生产线骨料和再生人工砂石生产线骨料混凝土的基本性能上,迄今缺乏完善的技术、规程和标准。

本着面向实践应用为主旨,本文在综合分析大量国内外研究成果的基础上,对再生人工砂石生产线骨料的表面特征、不同再生人工砂石生产线骨料级配下再生人工砂石生产线骨料混凝土抗压强度等问题进行了理论和试验研究。

提出了颗粒-弹簧模型,对普通混凝土和再生人工砂石生产线骨料混凝土抗压强度进行了数值模拟计算,具体内容如下: (1)、基于历年水泥产量和建筑面积,估算了我国近年来的废弃混凝土年产生量,得出我国2003年的废弃混凝土年产生量已经达到1.8亿吨左右,人均0.12吨;然后分别采用回归法和灰预测模型对我国未来20年的废弃混凝土产生量进行了预测,得出我国在未来20年内,废弃混凝土产生量将以超过3%的年增长速度持续增加。

(2)、采用分形理论,对再生人工砂石生产线骨料的表面特征进行了理论研究,给出了再生人工砂石生产线骨料粒径分布、人工砂石生产线骨料级配、人工砂石生产线骨料孔隙、人工砂石生产线骨料表面积和人工砂石生产线骨料粗糙度的分形函数,为基于人工砂石生产线骨料表面积的再生人工砂石生产线骨料混凝土强度分析提供理论基础。

(3)、对不同再生人工砂石生产线骨料级配下的再生人工砂石生产线骨料混凝土抗压强度进行了试验研究,发现由于再生人工砂石生产线骨料的表面性状和天然人工砂石生产线骨料差别很大,现行的普通混凝土级配要求不适用于再生人工砂石生产线骨料混凝土。

对再生人工砂石生产线骨料进行研磨处理后发现,经过研磨处理的再生人工砂石生产线骨料制备的再生人工砂石生产线骨料混凝土在工作性和抗压强度方面都优于普通再生人工砂石生产线骨料混凝土。

以包裹人工砂石生产线骨料需要的水泥浆与总水泥浆的比值γ为指标,分析了在不同级配下的再生人工砂石生产线骨料混凝土抗压强度,得出γ值可以作为分析再生人工砂石生产线骨料混凝土强度的关键指标。

(4)、以人工砂石生产线骨料为刚性颗粒,砂浆为弹簧,提出颗粒-弹簧模型。

采用数值方法模拟了在不同级配下普通混凝土和再生人工砂石生产线骨料混凝土的抗压强度。

模拟结果显示,颗粒-弹簧模型适用于不同级配的普通混凝土强度计算,但应用到再生人工砂石生产线骨料混凝土强度计算时,需要引入再生人工砂石生产线骨料表面积对弹性模量的影响。

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