黄全余
中铁二十五局集团第四工程有限公司 545007）
摘 要 西南地区地质条件复杂，建筑用河沙奇缺。在建工程90%以上使用机制砂。为响应习近平总书记“我们既要绿水青山，也要金山银山。宁要绿水青山，不要金山银山，而且绿水青山就是金山银山”的口号。机制砂也变得供应紧张。使得生产的机制砂细度模数存在较大差异，就单一水胶比生产的混凝土其和易性存在较大差别，为保证生产的混凝土符合施工工艺要求和工程质量，故进行砂率对混凝土强度的影响的分析，在混凝土生产过程中采取有效措施，生产出符合要求的混凝土具有重要的工程意义。
关键词 机制砂 细度模数 砂率 强度
1前言
云南地区地质条件非常复杂，受环保影响，地材十分紧缺，不同检验批次的细集料的细度模数相差较大，生产的混凝土有时很难达到施工工艺的要求，在不改变水胶比的情况下，进行砂率对混凝土强度的影响进行研究分析，在生产混凝土过程中合理调整砂率，生产出符合要求的混凝土，避免造成混凝土浪费及保证工程质量和工程进度具有重要的工程意义。
2工程简介
昆明（岷山）至楚雄（广通）高速公路扩建工程是《国家公路网规划（2013年-2030年）》和《云南省道网规划（2014-2030年）》中G56杭州-瑞丽高速公路滇境中的重要路段，为云南省会昆明通往滇西、滇西北、滇西南及藏区的主要经济干线，是云南省高速公路网中“七出省、五出境”公路主通道中连接东南亚、南亚国家的国际大通道。路线起自昆明市五华区岷山附近，顺接拟建的滇缅大道延伸段，与昆明西三环规划高架路呈十字交叉；止于楚雄市广通镇马家湾，接拟建的楚大高速扩容工程改造项目起点，主线全长106. 904公里。
3原材料与配合比设计
3.1原材料
水泥采用云南昆钢嘉华水泥建材有限公司，强度等级为P·O42.5的普通硅酸盐水泥，粉煤灰采用F类Ⅱ级的粉煤灰。细集料采用安宁市放马坪石场的机制砂，细度模数为2.80（表1）。粗集料采用安宁市放马坪石场的碎石，最大粒径为26.5mm，集配良好。减水剂采用云南森博混凝土外加剂有限公司生产的SBA-H聚羧酸高性能减水剂，掺量为胶凝材料的1.15%。
表1 机制砂试验检测结果［1］
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3.2配合比［2］及试验
3.1.1采用单一水胶比，水泥用量为337kg/m3，粉煤灰用量为47kg/m3，用水量为165kg/m3，减水剂用量为4.416kg/m3，水胶比为0.43，分别选用34%、36%、38%、40%、42%、44%、46%、48%、50%的砂率。试验时混凝土塌落度保持在160mm～200mm为宜。
3.1.2试验方法［3］：假设混凝土容重为2400kg/m3，分别计算各砂率的机制砂用量和碎石用量，计算结果如表2。分别计算拌和40L混凝土所需各材料用量，计算结果如表3。从最低砂率34%开始称量各材料用量进行拌和，仪器使用混凝土强制式搅拌机，搅拌时间90S后进行塌落度检测，记录混凝土塌落度，成型3组混凝土标准试件，往后各砂率试验方法均以此相同。成型的标准试件待拆模后放进标准养护室养护，养护条件20±2℃，相对湿度大于95%。养护28天进行混凝土抗压试验。其试验结果如表4。
表2 不同砂率每方混凝土材料用量
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表3 拌和40L不同砂率需材料用量
3.1.3试验结果及分析
表4不同砂率对应的混凝土强度
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砂率对混凝土强度的影响，在相关的工作人员对混凝土实施工作时，需要加强对砂率的重视程度。这是因为砂率对混凝土的一些性能具有非常重要的作用，其中对混凝土的变形程度、工作性能、强度等等都有重要的影响。混凝土中把握好砂率后，不但可以提高混凝土的强度，而且对于混凝土的流动性也有一定的作用。根据相关的数据显示，在一定范围内，当砂率越大时，混凝土的强度也随之提升，超过这一临界值后，就会成反比。这是由于当砂率低于临界值时，粗骨料之间就会存在没有填充的空隙，伴随着砂率的提高，空隙逐渐被填充，从而使得混凝土的强度加大；当砂率高于临界值时，粗骨料的使用就会减少，反之细骨料的使用增加，但是水泥的用量并不变，从而使得砂浆有空隙产生，密实性下降，石粒与水泥相互之间的机械啮合作用受到影响而降低。这时，如果混凝土遭到破坏，那么由于石粒自身和界面影响的双重破坏，继而导致混凝土的强度下降；除此之外，当砂率过高时，也会产生分离层析和泌水，从而使混凝土的强度遭到影响，使其强度下降。这就要求相关的工作人员在对混凝土进行配置时，需要对砂率进行严格的把控，从而保障混凝土的效果。
4结论
对于混凝土的强度来说，砂率扮演着重要的角色，混凝土生产过程中，只有相关的工作人员对砂率进行合理的选择，在机制砂细度模数存在差异时，合理调整砂率，才能够生产出符合施工工艺要求而对强度影响不大的混凝土。这时由于当在对水泥混凝土的配比进行设计时，砂率的选择受到诸多方面的影响，而且砂率又会对混凝土的强度、变形性、抗裂性等等造成影响，所以在选用合理的砂率时，需要全面考虑各种影响因素。
参 考 文 献
[1] 检测结果执行JT/T 819-2011《公路工程水泥混凝土用机制砂》.
[2] JGJ 55-2011《普通混凝土配合比设计规程》.
[3] GB/T 50080-2016《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》