一種鐵路工程機(jī)制砂泵送混凝土組分配制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明技術(shù)屬于混凝土領(lǐng)域，具體涉及應(yīng)用于鐵路工程機(jī)制砂栗送混凝土的配制 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，天然砂資源也在日趨枯竭，而我國基礎(chǔ)建設(shè)項目與日倶增， 因此機(jī)制砂的生產(chǎn)和應(yīng)用量越來越大。進(jìn)行鐵路機(jī)制砂栗送混凝土配合比設(shè)計時，除應(yīng)滿 足混凝土設(shè)計的強(qiáng)度等級和彈性模量的要求外，還應(yīng)保證混凝土的可栗性，即要求混凝土 應(yīng)具有一定的流動性、和易性、保水性，保證混凝土在連續(xù)澆注過程中不發(fā)生離析和泌水， 防止混凝土在栗送過程中發(fā)生卡管堵塞而影響混凝土澆注質(zhì)量及長期耐久性能。
[0003] 然而，實際工程中，由于機(jī)制砂級配變化或者混凝土配合比設(shè)計不合理等因素，導(dǎo) 致機(jī)制砂栗送混凝土工作性能差，離析嚴(yán)重，出現(xiàn)泌水和泛砂現(xiàn)象，影響可栗性以及澆筑后 結(jié)構(gòu)物的表觀質(zhì)量，鋼筋保護(hù)層的性能大幅降低。同時，混凝土泌水又影響到混凝土的抗凍 性和抗?jié)B性，并為外界環(huán)境腐蝕離子提供了侵蝕通道，影響混凝土的長期耐久性。鐵路混凝 土尤其重視混凝土耐久性，原始的缺陷將在動荷載作用下(鐵路工程特點受到機(jī)車動荷載 作用，遠(yuǎn)比其它行業(yè)動荷載高)很快發(fā)展、擴(kuò)散，嚴(yán)重的降低混凝土結(jié)構(gòu)的壽命。
[0004]混凝土粘聚性反映了固體對固體的吸附能力，保水性反映了固體對液體的吸附能 力，若細(xì)粒體體積用量過少，則不能滿足栗送混凝土的工作性能。若細(xì)粒體體積用量過大， 將造成混凝土干縮大、水化熱大，也降低了混凝土抗裂性及耐久性能。因此，為了確保機(jī)制 砂栗送混凝土的綜合性能，配合比設(shè)計應(yīng)該尋求一個最佳的等效細(xì)粒體體積，對于鐵路工 程混凝土尤為重要。目前，機(jī)制砂栗送混凝土出現(xiàn)這些問題，其實質(zhì)是在進(jìn)行配制時沒有抓 住問題的本質(zhì)或者沒有很好的解決這個本質(zhì)問題。本發(fā)明從最優(yōu)等效細(xì)粒體體積的角度出 發(fā)，提出一種新的機(jī)制砂栗送混凝土配制方法。鑒于水泥品種多，水泥細(xì)度和質(zhì)量不夠穩(wěn) 定，選擇以細(xì)度1〇〇目的石灰石細(xì)粒體為等效基體。實踐表明，石灰石細(xì)粒體資源豐富，細(xì)度 100目的石灰石細(xì)粒體性能穩(wěn)定，以此作為等效細(xì)粒體的基準(zhǔn)具有重要的參考意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 鑒于現(xiàn)有機(jī)制砂栗送混凝土配制技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的是，提供一種更 科學(xué)、合理、穩(wěn)定的鐵路工程機(jī)制砂栗送混凝土配制技術(shù)，配制方法抓住最佳細(xì)粒體體積這 個問題本質(zhì)，基于等效石灰石細(xì)粒體體積模數(shù)配制出綜合性能優(yōu)良的混凝土。
[0006] 基于混凝土的四個基本要求(施工工作性、強(qiáng)度、耐久性和經(jīng)濟(jì)性），本發(fā)明的目的 是通過如下的步驟實現(xiàn)的。
[0007] -種鐵路工程機(jī)制砂栗送混凝土組分配制方法，基于性能穩(wěn)定的100目石灰石細(xì) 粒體等效體積模數(shù)Kn、單方混凝土推薦用水量、等效細(xì)粒體漿體體積推薦值VSLeR為控制參 數(shù)求取需要外加的等效細(xì)粒體質(zhì)量，實現(xiàn)鐵路工程機(jī)制砂栗送混凝土標(biāo)準(zhǔn)化配制，確保機(jī) 制砂栗送混凝土的綜合性能;其中：
[0008] 1)等效石灰石細(xì)粒體體積模數(shù)Kn由以下方法確定：
[0009] 等效石灰石細(xì)粒體體積模數(shù)是指[第η種細(xì)顆粒組分達(dá)到與100目石灰石細(xì)粒體相 同膠砂流動度，相同體積下，相同保水性時所需最大用水量Wn]與[100目石灰石細(xì)粒體膠砂 流動測定所需用水量WU之比：
[0011]確定第η種細(xì)粒體組分的等效石灰石細(xì)粒體體積模數(shù)Kn;
[0012] 2)單方混凝土推薦用水量由下表1確定：
[0013] 表1
[0015] 3)根據(jù)坍落度等效細(xì)粒體漿體體積推薦值V&R由下表2確定：
[0016] 表2
[0018] 4)需要外加的細(xì)粒體的質(zhì)量計算公式：
[0020] 公式中符號說明：
[0021] MF-外加細(xì)粒體的質(zhì)量，單位kg;
[0022] W-單方混凝土推薦用水量，單位kg;
[0023] C-水泥的用量，單位kg;
[0024] s一砂子的用量，單位kg;
[0025] MA1-第1種礦物摻合料的用量，單位kg;
[0026] MA2-第2種礦物摻合料的用量，單位kg;
[0027] MAn-第η種礦物摻合料的用量，單位kg;pc-水泥的密度，單位g/cm3;
[0028]Pmm-第1種礦物摻合料的密度，單位g/cm3;
[0029]PMA2-第2種礦物摻合料的密度，單位g/cm3;
[0030]PMAn-第η種礦物摻合料的密度，單位g/cm3;
[0031] PsY-機(jī)制砂中細(xì)粒體的密度，單位g/cm3;
[0032] γ-機(jī)制砂中細(xì)粒體(粒徑< 0.15mm)含量的百分比；
[0033]Pmf-外加細(xì)粒體的密度，單位g/cm3;
[0034] KC-水泥的等效100目石灰石細(xì)粒體體積模數(shù)；
[0035] 心一第1種礦物摻合料的等效100目石灰石細(xì)粒體體積模數(shù)；
[0036] K2-第2種礦物摻合料的等效100目石灰石細(xì)粒體體積模數(shù)；
[0037] Κη-第η種礦物摻合料的等效100目石灰石細(xì)粒體體積模數(shù)；
[0038]KSY-機(jī)制砂中細(xì)粒體的等效100目石灰石細(xì)粒體體積模數(shù)；
[0039]KMF-外加細(xì)粒體的等效100目石灰石細(xì)粒體體積模數(shù)；
[0040] 其中，C一水泥的用量、S-砂子的用量和Μη-第η種礦物摻合料的用量按JGJ55規(guī) 范獲得。
[0041 ]在本發(fā)明中，設(shè)計思想的基準(zhǔn)是提出了以100目石灰石細(xì)粒體為基準(zhǔn)，確定其它粒 徑< 0.15mm細(xì)粒體組分(水泥、礦物摻合料及其它）的等效石灰石細(xì)粒體體積模數(shù)。作為基 準(zhǔn)的100目石灰石細(xì)粒體膠砂流動度測定所需原材料為:石灰石細(xì)粒體450g;標(biāo)準(zhǔn)砂1350g; 水225g;減水劑根據(jù)推薦比例摻加。膠砂制備方法參照GB/T17671-1999《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗 方法(ISO法)》，膠砂流動度測定方法參照GB/T2419-2005《水泥膠砂流動度測定方法》，其中 100目石灰石細(xì)粒體代替標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中水泥。
[0042]再此基礎(chǔ)上基于滿足鐵路工程機(jī)制砂栗送混凝土的施工工作性和耐久性而確定 用水量(W)，表1結(jié)合鐵路工程機(jī)制砂栗送高性能混凝土的特點和聚羧酸高性能減水劑的性 能特點，根據(jù)實踐經(jīng)驗給出滿足施工工作性的單方混凝土推薦用水量。
[0043]根據(jù)規(guī)范JGJ55各物料，包括砂(S)、石(G)、水泥(C)膠凝材料及聚羧酸高性能減水 劑的用量，單位均用kg表示。
[0044]最優(yōu)的等效細(xì)粒體漿體體積確定等效細(xì)粒體漿體體積推薦值(VSlR)推薦值見表2〇
[0045] 其獲得是配制100目石灰石細(xì)粒體、機(jī)制砂（已篩掉0.15mm以下的細(xì)粒體成分）、 石、水及聚羧酸高性能減水劑為原材料拌制石灰石拌合物，試驗確定出能夠滿足機(jī)制砂栗 送混凝土施工工作性要求的最佳漿體體積，并以此作為等效漿體體積推薦值。機(jī)制砂栗送 混凝土等效細(xì)粒體漿體體積，基于機(jī)制砂栗送混凝土可靠、穩(wěn)定的施工工作性而創(chuàng)造性設(shè) 計。
[0046] 最后確定外加的細(xì)粒體質(zhì)量。
[0047] 根據(jù)前面所獲控制參數(shù)計算需要外加的細(xì)粒體體積，并按照就地取材的原則，可 選用廢棄的石灰石粉、花崗巖石粉或其它〇.15_的細(xì)粒體材料。<