破碎鹅卵石在混凝土中的应用-期刊发表网__墨水学术,论文发表,发

所属栏目：经济学论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:226

副标题#e#
　　破碎鹅卵石在混凝土中的应用
　　曾永红岳中成杨克振
　　山东省路桥集团有限公司250021
　　关键词：鹅卵石混凝土应用
　　内容摘要：大家都知道，水泥混凝土是现代土木建筑工程中用量最大、用途最广的一种建筑材料，它发挥着其它材料无法替代的功能和作用，其中人工粗集料碎石是水泥混凝土中的重要组成部分。随着高速公路和城市化建设进程步伐的不断加快，建筑行业的突飞猛进的发展，对建筑用碎石的需求量日益增加，然而由于岩石、卵石地理资源分布不均，因此导致了部分地区的人工碎石、卵石的短缺，这时人们不得不青睐于破碎鹅卵石的开采与应用。比如四川省的大部分地区的一级公路及等外公路和城市中的建筑行业都使用了鹅卵石或者是破碎加工的鹅卵石。正像我们正在建设的乐山至宜宾的高速公路中大部分桥梁结构建筑物和路面工程结构中的垫层级配碎石、水泥稳定碎石底基层都使用了鹅卵石和破碎鹅卵石。经过大量的试验证明，经过加工破碎的鹅卵石集有鹅卵石和人工碎石的双重优点，既提高了水泥混凝土的各项物理指标，改善了泵送水泥混凝土易收缩而出现裂缝的特性，提高了抗裂性能，同时又取得了良好的技术、经济及社会效益。可以称为“绿色环保建材”。
　　下面分别介绍一下破碎鹅卵石在水泥混凝土中的应用及其所起的不同于人工碎石的作用。
　　（1）破碎鹅卵石对水泥混凝土物理性能影响的作用。
　　在泵送水泥混凝土拌合物中，往往由于粗集料不符合连续粒级，或者水胶比选用不准确等问题，使骨料和砂浆分布不均匀或者离析，出现可泵性差或是难以泵送等现象的发生。
　　由于破碎加工的鹅卵石具有卵石的形貌特性，表面棱角相对比碎石少得多，颗粒级配良好，因此配合比在确保可泵性前提下尽量提高每立方米的粗集料掺量等方面做了大量试验。用破碎加工的鹅卵石比用人工碎石拌制的水泥混凝土，每立方米提高了粗集料石子的含量6—8%左右，降低了砂率，这样拌出的水泥混凝土既降低了它的经济成本，同时又减少了商品混凝土在浇筑后产生裂缝的现象。大量试验表明，用破碎加工的鹅卵石配制的水泥混凝土在每立方米的重量相同时的情况下，和易性明显优于用人工碎石配制的水泥混凝土。用破碎鹅卵石配制的水泥混凝土在搅拌和泵送过程中与搅拌机、泵、泵管摩擦阻力减小，不易堵管、易于泵送，同时减少了搅拌设备的磨损，延长了设备的使用寿命。
　　（2）水泥混凝土裂缝产生的机理及掺破碎鹅卵石作为粗骨料的作用。
　　泵送水泥混凝土的大塌落度是产生裂缝较多的重要原因之一。由于混凝土浇筑完成后，拌合物中的粗骨料在自重的作用下缓慢下沉，特别是在施工过程中采用振动迫浆的情况下，水和浆体不断上升，当粗骨料在下沉的过程中受到钢筋等阻挡使钢筋上部的水泥混凝土产生拉应力，由于这种沉降收缩产生的拉应力大于混凝土的抗拉应力时，水泥混凝土就产生裂缝。另外，由于水、外加剂在水泥混凝土中不断迁移，这样在浆体中形成一系列复杂的凹面，形成毛细孔压力，随着水分的迁移，固体颗粒逐渐靠近，毛细孔也随之逐渐变细及毛细孔压力的增大，从而加快水泥混凝土内部水分向外迁移，又因外界的温度、风速及干燥程度等因素的影响，外部很快变硬而且内部还未硬化，这样表面已硬化的水泥混凝土和内部还未硬化的水泥混凝土之间就存在着一硬化梯度层，从而制约了内部变形，内部水泥混凝土也拉动了硬化层的变形，由于未硬化的水泥混凝土的变形过快，当达到一定的程度后，表层已形成的硬壳就被拉裂。这就是我们经常所说的塑性收缩，当然还有碳化收缩、温度收缩、自身收缩等的发生。用人工碎石拌制的泵送水泥混凝土粗集料石子含量一般在45%----48%之间，这样的水泥混凝土往往由于细集料含量高，容易出现粗集料分布不均匀，又因为水泥混凝土中粗集料含量低#p#副标题#e#，石子与石子之间的分布间距大，浇筑振捣时石子因自重大而下沉，水泥混凝土表面就会出现缺少粗集料石子或者出现全部砂浆的现象，这样就增大了水泥混凝土自身的收缩变形。为尽量减少收缩变形引起的裂缝，我们一般采取改变水泥混凝土内部成分的均匀度来减少裂缝的发生。而破碎加工的鹅卵石由于级配比较合理，又有一定的破碎面，颗粒形状好，针片状颗粒含量少，粗集料之间的充填性好，同时它的掺加量可达到50%--54%之间，这样粗集料在水泥混凝土中分布比较均匀，减少了粗集料与粗集料之间的间距，降低了水泥混凝土本身的沉降收缩和自身收缩。这样水泥混凝土的裂缝得到了有效的控制，水泥混凝土的抗渗性能也得到了提高，继而水泥混凝土的耐久性也相应地有了进一步提高。
　　（3）破碎鹅卵石对水泥混凝土抗压强度的作用。
　　抗压强度是水泥混凝土力学性能的主要指标。根据强度试验数据统计，掺卵石系列配合比的水泥混凝土的7天、28天抗压强度均比用人工碎石和破碎鹅卵石配制的水泥混凝土的抗压强度要低0.5Mpa---2.5Mpa之间，90天、180天的抗压强度均低1.5Mpa---3.5Mpa之间，而用破碎鹅卵石配制的混凝土前期的抗压强度要比用人工碎石配制的水泥混凝土前期的抗压强度低0.5Mpa---1.5Mpa之间，但是比用卵石配制的水泥混凝土前期的抗压强度高1.0Mpa---2.5Mpa之间，而后期破碎鹅卵石和人工碎石的水泥混凝土抗压强度基本接近。原因是经过破碎加工的鹅卵石的吸水率大于人工碎石的吸水率，起到内部蓄水的作用。由于破碎鹅卵石内部蓄水的缓慢释放，保证了水泥混凝土后期水化过程中所需的水分有利于水泥混凝土强度的形成，所以用破碎鹅卵石配制的水泥混凝土后期强度增长很快。
　　由试验表明：采用破碎鹅卵石配制的水泥混凝土的前期抗压强度虽然略低于用人工碎石配制的水泥混凝土的前期抗压强度，但是它的后期抗压强度发展趋势优于用人工碎石配制的水泥混凝土的后期抗压强度发展趋势，同时在综合性能及成本等方面也明显优于人工碎石。
　　综上所述，破碎鹅卵石经过大量试验和当地四川省一些工程的应用证明，使用破碎鹅卵石不但是合理地利用宝贵的自然资源，有效地保护了自然环境，而且比人工碎石还有以下优点：
　　 （1）降低了水泥混凝土的成本。
　　 （2）抗干缩性能和抗裂性能明显提高，继而提高了水泥混凝土的抗渗性和耐久性。
　　（3）水泥混凝土易于泵送，混凝土在生产和泵送过程中与搅拌机、泵、泵管摩擦阻力减小，不易堵管、易于泵送，同时减少了搅拌设备磨损，延长了设备的使用寿命。
　　（4）疏通航道中的废弃物，破碎鹅卵石属于绿色环保建材。
　　（5）石质坚硬、洁净、含软弱颗粒少。
　　 在卵石形成的过程中，由于全国地质环境不一，卵石颗粒形成石材资源也不尽相同，有花岗岩、石灰岩、凝灰岩等等，比如在四川省乐山市的大渡河、岷江河畔，也就是我们正在建设的乐宜高速公路中，使用的卵石材质大部分就属于花岗岩的性质，质地非常坚硬，其中经风化而形成的岩石颗粒成分占有一定的比例，因此破碎卵石在经过反击式机器破碎的冲击，将风化石等软弱颗粒基本上被粉碎成砂和粉尘，经筛除后大大减少了石子中风化软弱颗粒的含量，有益于水泥混凝土强度的形成。