機(jī)制砂在高速公路建設(shè)中的應(yīng)用

一機(jī)制砂的工程應(yīng)用

成功應(yīng)用機(jī)制砂的水利，水電工程很多。如三峽大壩二期，三期工程中全部采用花崗巖機(jī)制砂作細(xì)骨料：龍灘水電站的混凝土方量為575.6萬(wàn)m³，采用石灰?guī)r機(jī)制砂作細(xì)骨料：烏江構(gòu)皮灘電站采用灰?guī)r生產(chǎn)機(jī)制砂：湖北宣恩洞坪水利樞紐工程采用灰?guī)r生產(chǎn)機(jī)制砂及人工碎石：湖北天堂抽水蓄能電站，皂市水利樞紐工程采用灰?guī)r生產(chǎn)機(jī)制砂，施工時(shí)則采用天然砂與機(jī)制砂混合的辦法。

很多橋梁工程也廣泛應(yīng)用機(jī)制砂。如株洲：六盤水鐵路復(fù)線南山河特大橋使用機(jī)制砂做細(xì)骨料配制C55超緩混凝土，重慶嘉陵江黃花園大橋主橋箱結(jié)構(gòu)也使用的機(jī)制砂和特細(xì)砂混摻的C50混凝土，均取得較好的應(yīng)用效果。

在商品混凝土應(yīng)用方面，北京世紀(jì)財(cái)富中心C60混凝土全為機(jī)制砂混凝土。此外，北京恒坤混凝土郵箱公司和北京恒坤拓峰采石有限公司采用干法生產(chǎn)石灰石機(jī)制砂，在1年多的時(shí)間里累計(jì)生產(chǎn)商品混凝土40多萬(wàn)m³，多數(shù)使用純機(jī)制砂，石粉含量應(yīng)用范圍達(dá)8％~15％，應(yīng)用于各種工程，取得了很好的效果。2005年北京地區(qū)機(jī)制砂的產(chǎn)量已占據(jù)混凝土建筑用砂的10％左右。隨著人們對(duì)機(jī)制砂認(rèn)識(shí)的逐漸深入，以及機(jī)制砂質(zhì)量的進(jìn)一步提高，機(jī)制砂混凝土所占有的份額必然會(huì)逐步增加。

在國(guó)外，美國(guó)，英國(guó)，日本等國(guó)家使用機(jī)制砂已有幾十年的歷史。美國(guó)地質(zhì)勘探局根據(jù)資源利用率和環(huán)保的需要，在1996年對(duì)機(jī)制砂及其母巖進(jìn)行過(guò)調(diào)查，結(jié)果顯示機(jī)制砂大致占細(xì)骨料的20％。日本在上世紀(jì)80年代，天然集料與人工集料的使用比例大約為0.9:1，而到90年代則降為0.5:1。

二、.機(jī)制砂的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

不同國(guó)家制定的機(jī)制砂技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不論是級(jí)配，細(xì)度模數(shù)還是石粉含量存在差異。愛(ài)石粉的含量方面上，我國(guó)與國(guó)外在規(guī)定含量時(shí)考慮角度明顯不同。美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)ASTM C33-1999《混凝土集料標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范》是根據(jù)混凝土耐磨要求進(jìn)行規(guī)定的;英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)BS882:1992《用于混凝土的石料》則根據(jù)重載混凝土路面和普通混凝土規(guī)定機(jī)制砂石粉含量的要求；日本標(biāo)準(zhǔn)JIS A 5005:1993《混凝土碎石機(jī)制砂》對(duì)用于混凝土機(jī)制砂石粉含量的要求是統(tǒng)一的；我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T14684-2001<建筑用砂》則按混凝土強(qiáng)度等級(jí)規(guī)定機(jī)制砂中石粉含量。在我國(guó)的地方標(biāo)準(zhǔn)中，貴州省DBJ22-016-95《山砂混凝土技術(shù)規(guī)范》和重慶市DB50/5017-2000《混凝土用機(jī)制砂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及控制方法》等也均采用按照強(qiáng)度等級(jí)的方法來(lái)規(guī)定石粉的含量。不同國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)中隊(duì)混凝土機(jī)制砂石粉的含量的限制是不同的。我過(guò)不同地方標(biāo)準(zhǔn)中隊(duì)混凝土機(jī)制砂十分含量的較高限值也有所不同。

三、機(jī)制砂生產(chǎn)

滬蓉西高速指導(dǎo)建立了30個(gè)機(jī)制砂場(chǎng)，全部采用砂石聯(lián)產(chǎn)生產(chǎn)線，水洗砂定為一級(jí)廠，除塵砂定為二級(jí)廠。在管理上實(shí)行準(zhǔn)入制和淘汰制。**通過(guò)資格預(yù)審進(jìn)行公開(kāi)招投標(biāo)確定合格生產(chǎn)商（要求規(guī)模中等），并配備滿足生產(chǎn)能力的設(shè)備及試驗(yàn)檢測(cè)人員；第二在機(jī)制砂生產(chǎn)管理上嚴(yán)格實(shí)行抽檢淘汰制，對(duì)三次抽檢不合格、有多次違規(guī)投拆的機(jī)制砂廠取消生產(chǎn)資格。

四、機(jī)制砂混凝土的應(yīng)用參觀

我們現(xiàn)場(chǎng)參觀了一處機(jī)制砂生產(chǎn)廠。從生產(chǎn)的情況看，機(jī)制砂生產(chǎn)規(guī)模較小，設(shè)備配備以鄂破、反擊破、立軸式?jīng)_擊破及斗輪式洗砂機(jī)，生產(chǎn)能力及規(guī)模均不大，為水洗機(jī)制砂，沒(méi)有看到水洗的相應(yīng)污水處理措施，容易達(dá)到。通過(guò)這次現(xiàn)場(chǎng)參觀及對(duì)機(jī)制砂的重新認(rèn)識(shí)，放寬了石粉的含量，機(jī)制砂生產(chǎn)質(zhì)量容易達(dá)到。

參觀一處隧道時(shí)，機(jī)制砂正用于隧道內(nèi)路面混凝土的拌和施工，機(jī)制砂含粉塵量較大，就是我們平常認(rèn)為的石粉。經(jīng)咨詢機(jī)制砂中石粉含量達(dá)到10%-15%，在路面混凝土中使用算合格材料，比規(guī)范放寬了7%，混凝土澆筑的色澤及外觀都很好。

滬蓉西高速3標(biāo)段中鐵五局T預(yù)制場(chǎng)，外觀及色澤都很好，另外一處空心板梁預(yù)制場(chǎng)，外觀很難看出是用機(jī)制砂澆筑的，還有三處橋梁墩柱機(jī)制砂混凝土，外觀很好。

五、機(jī)制砂的技術(shù)交流

滬蓉西高速指揮部白副指揮長(zhǎng)、機(jī)料處喻處長(zhǎng)、顧總、試驗(yàn)室彭主任、武漢理工大學(xué)喻博士等人進(jìn)行了座談。

1、機(jī)制砂在六、七十年代在重慶、廣西、貴州等地區(qū)廣泛使用，已大規(guī)模地用于橋梁及高速公路建設(shè)。機(jī)制砂經(jīng)過(guò)滬蓉西高速的研究與應(yīng)用，打破了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，至少比國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)放寬了5%。

2、機(jī)制砂從兩個(gè)方面比國(guó)標(biāo)有重大突破。**石粉含量由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的3%、5%、7%提高到5%、7%、10-15%，給機(jī)制砂生產(chǎn)提供了便利；第二篩孔通過(guò)率放寬5%-15%，尤其對(duì)2.36mm、0.075mm的通過(guò)率均有大的調(diào)整，更接近于機(jī)制砂的天然生產(chǎn)條件。

3、機(jī)制砂混凝土配制是機(jī)制砂應(yīng)用的技術(shù)關(guān)鍵，砂率提高3-6%，控制在37%-45%，必須摻減水劑或其它外加劑改善和易性，延長(zhǎng)拌和時(shí)間，防止過(guò)振，養(yǎng)護(hù)期延長(zhǎng)2-3天。

4、機(jī)制砂的生產(chǎn)應(yīng)用有一套強(qiáng)有力的管理措施及方案，專門成立機(jī)制砂管理監(jiān)控小組指導(dǎo)機(jī)制砂的生產(chǎn)。

5、《研制機(jī)制砂在橋梁混凝土中的應(yīng)用》成立了西部交通課題組，與科研院校聯(lián)合，通過(guò)交通部科技中心的認(rèn)定，在滬蓉西高速上應(yīng)用非常成功，已大規(guī)模推廣應(yīng)用到C60以上的高標(biāo)號(hào)混凝土。

六、   考察結(jié)論及收獲

1、通過(guò)滬蓉西高速機(jī)制砂的考察，對(duì)機(jī)制砂的認(rèn)識(shí)提高了一步。機(jī)制砂的石粉量和篩分率比國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)放寬了很多，用于橋梁隧道等各種標(biāo)號(hào)的混凝土，外觀及色澤與河砂砼一樣，質(zhì)量穩(wěn)定，增強(qiáng)了永藍(lán)高速應(yīng)用機(jī)制砂的信心。

2、滬蓉西高速機(jī)制砂的生產(chǎn)過(guò)程及工藝比較傳統(tǒng)簡(jiǎn)單，砂廠老板也認(rèn)為提高了石粉含量以后，機(jī)制砂的生產(chǎn)沒(méi)有問(wèn)題，只要使用了振動(dòng)式喂料機(jī)，泥粉含量MB值可以達(dá)標(biāo)，質(zhì)量完全可以保證。

3、機(jī)制砂水洗、除塵、風(fēng)選只是生產(chǎn)工藝問(wèn)題，采用何種方法根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況擬定，只要能夠達(dá)到放寬后的滬蓉西高速標(biāo)準(zhǔn)就是合格的機(jī)制砂。

4、機(jī)制砂的生產(chǎn)技術(shù)不如機(jī)制砂混凝土的配制技術(shù)高深，重點(diǎn)研究機(jī)制砂砼的配制（雙摻技術(shù)）、攪拌、振搗過(guò)程，機(jī)制砂混凝土要達(dá)到強(qiáng)度。

5、在永藍(lán)高速機(jī)制砂的生產(chǎn)上，建議成立課題組，對(duì)機(jī)制砂的生產(chǎn)與應(yīng)用進(jìn)行進(jìn)一步的研究，爭(zhēng)取在機(jī)制砂干法生產(chǎn)（《機(jī)制砂干法生產(chǎn)的技術(shù)研究》）上有一個(gè)重大突破，創(chuàng)出一個(gè)科技成果。

七、   結(jié)語(yǔ)

永藍(lán)高速公路計(jì)劃生產(chǎn)60-80萬(wàn)方機(jī)制砂，但必須經(jīng)過(guò)機(jī)制砂混凝土的試配，各項(xiàng)指標(biāo)合格后使用，在C30及以下標(biāo)號(hào)混凝土中應(yīng)大力推廣應(yīng)用，標(biāo)準(zhǔn)可參考滬蓉西《機(jī)制砂在混凝土中應(yīng)用技術(shù)指南》、《湖北滬蓉西高速公路工程混凝土用人工砂應(yīng)用技規(guī)程》、《機(jī)制砂混凝土用于橋梁建設(shè)的研究》、《混凝土用機(jī)制砂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法編制目的和要點(diǎn)說(shuō)明》進(jìn)行試驗(yàn)。如用于C40及以上標(biāo)號(hào)的混凝土必須與科研機(jī)構(gòu)聯(lián)合充分論證試驗(yàn)后執(zhí)行。

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