机制砂在山东南水北调工程水工泵送混凝土中的应用

分类：自动化论文发表时间：2021-05-13 15:25 关注：(1)

　　摘要：随着经济建设的发展，天然砂可利用数量已经远不能满足工程建设的需要，在水利工程中大量使用机制砂配制混凝土已成为必然趋势。本文通过在穿黄河工程滩地埋管水工泵送混凝土中的机制砂应用情况，对砂资源的现状、机制砂的技术性能、应用可行性等若干问题进行了探讨，对机制砂在水工泵送混凝土施工中的实际应用做了介绍。

　　关键词：机制砂水利工程泵送混凝土

　　一、目前天然砂资源的现状

　　我国2006年混凝土总产量达21亿m3，仅混凝土中砂的用量达15亿t。2009年中国仅商品混凝土产量就达7.9亿立方米。天然砂是一种地方性资源，分布很不均匀，短时间内不可再生，也不适宜长距离运输。目前，不少地区的天然砂资源已近枯竭，还有很多地方已经开始禁采或限采天然砂，供需矛盾日益突出。随着混凝土技术的发展，现代混凝土对砂的技术要求越来越高，特别是高强度等级和高性能混凝土对骨料的要求很严，且近年来挖取的河砂越来越细，优质河砂资源正逐步减少，难以满足工程需要，用于工程后也会影响混凝土产品质量。

　　二、机制砂的主要工程特点

　　机制砂是岩石经除土开采、机械破碎、筛分制成的，粒径在4.75 mm以下的岩石颗粒。基本为中粗砂、可调,含有一定量的石粉，除150微米的筛余有所增加外，其余筛余均能满足标准天然砂1区、2区要求，粒型多呈三角体或方矩体，表面粗糙，棱角尖锐。与条件相同天然砂相比，在配比设计、其它材料、成型养护条件都相同的情况下，用机制砂配置出混凝土的特点是：塌落度减小,混凝土28天标准强度提高;如保持塌落度不变，则需水量增加;但在不增加水泥的前提下水灰比变大后，一般情况下，混凝土实测强度并不降低。按天然砂的规律进行混凝土配比设计，机制砂的需水量大，和易性稍差，易产生泌水，特别在水泥用量少的低强度等级混凝土中表现明显;而如果根据机制砂的特点进行混凝土配比设计，通过合理利用机制砂中的石粉、调整机制砂的砂率，是完全可以配制出和易性很好的混凝土。有研究和工程实践表明，正确使用机制砂的混凝土密实度大、抗渗、抗冻性能好,其物理力学性能和长期耐久性均能达到设计使用要求。机制砂特别适合于配制高强度等级混凝土、高性能混凝土和泵送混凝土。

　　国内外使用机制砂也有几十年的历史，将机制砂纳入其国家标准的时间至少30年以上。目前,我国大型的水利工程——长江三峡工程、黄河小浪底工程均使用过机制砂配制混凝土。在已有的工程实践中，机制砂配制出了从C10～C70的普通混凝土和泵送混凝土，泵送最大高度达400米;配制出跨度达64米的预应力混凝土梁。大量的工程实践证明使用机制砂在经济上是合理的，技术上是成熟的。机制砂可以广泛应用在混凝土、砂浆等制品中

　　三、机制砂在山东南水北调工程水工泵送混凝土中的应用

　　南水北调东线穿黄河南区滩地埋管工程位于山东省东平和东阿两县境内、黄河下游中段，主要工程内容为现浇混凝土埋管，混凝土15.1万方，砂用量为6.29万方，需砂量较大。本地区天然砂资源短缺，工程所在地东平县境内天然砂全面禁采，现有存砂含泥量大，且多为细砂，不能满足穿黄河工程需要。东平县境内现使用的中砂均来自肥城、宁阳两地，运至工地，过磅价格约为100元/立方左右，且天然砂每批次质量不同，质量没有保证，用砂高峰时还无砂可用,影响工程建设的顺利进展。经过多方论证，借鉴济南、淄博两地建筑砼市场采用机制砂的使用经验，经科学考察论证，其滩地埋管混凝土使用机制砂。

　　1、本工程所用设备为上海建冶机械厂生产的湿法机制砂机械。

　　经山东省水利工程试验中心检测，其主要技术指标如下。

　　2、水泥采用山东平阴生产的

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