机制砂泵送混凝土回弹试验与研究

安夫宾 董 明 谢红宾 窦 雷

（1 青岛泰昊工程测试有限公司，山东 青岛 266101；2 嵊州永固商品混凝土有限公司，浙江 嵊州 312455；3 青岛崂山区工程质量监督站，山东 青岛 266101)

随着人类环境保护意识的提高和受自然资源的限制，作为混凝土细骨料最主要来源的天然河砂已经无法满足基础建设对其用量的需求[1-2],所以使用机制砂代替天然河砂对于混凝土行业的可持续发展具有重要意义。 实现工业固体废物(如钢渣、煤矸石)、工业尾矿(如石灰石、花岗岩、冶炼矿石)、河道内卵石和碎石厂块石、瓜子片等人工机制砂资源的充分利用，生产更优质的机制砂取代天然河砂用于混凝土的生产，能更好地满足基本建设的发展要求，创建节约型社会。 机制河砂和天然河砂相比较，颗粒表面粗糙多棱角、级配不良、石粉含量高,在配合比设计时需要做很大的调整。

1 试验生产原材料

（1）水泥：上虞海螺水泥厂P.O42.5，28d 实际抗压强度49.6MPa 实重为3130kg/m3满足GB175-2007《通用硅酸盐水泥》要求。

(2)粉煤灰:宁波北仑电厂Ⅱ级灰，需水量比为102%，细度为13%，表观密度为2280 kg/m3，堆积密度为862 kg/m3。

(3) 砂子:不同细度的机制砂，表观密度为2690 kg/m3，堆积密度为1745 kg/m3，石粉(粒径≤0.16mm的颗粒)含量为12.3%，粒径≥5.0mm的颗粒为8%。

(4) 石子:G10-28 连续级配碎石，表观密度为2740 kg/m3，堆积密度为1535 kg/m3。

(5)外加剂:奈系TOR702 泵送剂，β=15%。

2 试验

2.1 泵送混凝土配合比

表1 机制砂泵送混凝土配合比

表2 测区混凝土回弹值

表3 测区混凝土回弹值与28d 抗压强度比值

机制砂级配、颗粒形态、石粉含量高等独有的特性决定机制砂混凝土独特的性能，在配合比设计、力学性能检测时不能完全参照执行天然河砂混凝土的标准。

2..2 回弹法检测工程实体不同龄期混凝土回弹值

回弹法检测不同龄期混凝土回弹值见表2。

各地质检监督站以JGJ/T23-2001《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》为准，要求测区回弹混检测测区凝土强度换算值达到混凝土设计强度95%～100%以上算合格，否则要取芯检测测区混凝土强度。 表3 中20d 至103d 不同龄期C40、C50 混凝土回弹值与28d 抗压强度比值在68.4%-83.2%，符合混凝土强度增长规律，但相比于回弹法检测混凝土抗压强度技术规程抗压强度降低了15%～25%左右，因此本工程按规范检测回弹结果评定为不合格。 抽取C50 混凝土回弹值为41.3、39.8、39.9，为该批测区混凝土取芯检测测区，查表换算强度值为42.5、39.6、39.7，仅达到设计强度81%左右，但取芯芯样抗压强度为53.2、54.3、54.0，达到设计强度的108%左右，完全满足工程建设标准化委员会标准《钻芯法检测混凝土强度技术规程CECSO3：2007》要求，由于施工、养护条件的影响，取芯试验的强度仅为标准强度的75%～80%左右。而对于机制砂混凝土回弹法检测建议修订放宽JGJ/T23-2001 标准，同时加强当地质检监督站牵头制定地区和专用测强曲线。在有充分的数据时，应用回归计算法重新修正水灰比计算公式中的αa，αb。 力学性能检测时也应修正回弹、取芯检测方法作为判断实体抗压强度的标准。

表4 28d 标准养护试块回弹值

2.3 回弹法检测28d 标准养护试块回弹值

泵送C20-C50 混凝土标养试块28d 回弹换算强度与28d 抗压强度比值66%-59%呈直线下降趋势，但泵送C50 混凝土比值例外又呈上升趋势。 应采用标准能量大于2.207J的混凝土回弹仪检测及另行制订高强混凝土回弹检测方法及专用测强曲线进行检测。

3 结论

图1 标准养护试块28d 回弹换算强度与28d 抗压强度比值

(1)机制砂的细度、级配及石粉含量是影响机制砂在泵送混凝土中应用的主要因素，机制砂的细度模数在2.6～3.0 且级配连续，粉状物含量在7%～15%左右能很大程度地改善泵送混凝土整体性能，粉状物含量过多则增大混凝土表面砂浆浮浆厚度，过少则影响混凝土和易性,易离析、泌水，影响结构体表面光洁度、粗糙程度，降低了回弹强度。

(2)不同品质的机制砂在泵送混凝土中应用时，对新拌混凝土的和易性、收缩、强度抗渗等性能都有不同程度的影响，同品质的机制砂在不同强度等级的泵送混凝土中影响程度也不同，根据本文表2、表3、表4 回弹换算强度与28d 抗压强度比值提高15%～25%左右作为判断实体回弹换算强度是否合格依据，即建议质量检测监督站以回弹换算强度达到设计强度70%～75%以上定为工程实体强度合格。

(3) 机制砂独有的特性决定机制砂混凝土独特的力学性能，在配合比设计、性能检测时不能完全参照执行天然河砂混凝土的标准。积极广泛在建筑工程中应用机制砂，能大幅降低生产成本、保护土地资源、符合可持续发展战略，为建设环保和节约型社会作出巨大的贡献。

[1]蔡路，陈太林，人工砂的研究与应用[J]。 上海建材，2005(3):24.25

[2]田建平.高强度性能机制砂混凝土的配制及性能研究[D]。 武汉:武汉理工大学，2000(4):1-2

[3]张铂等，石灰石质人工砂的试验应用研究。 商品混凝土2005.2

[4]王跃松等，机制砂在混凝土中的应用技术研究。2005.5