简谈使用机制砂制作混凝土配合比

鲁杨涛，段 泽

（中国水利水电第十四工程局有限公司非洲事业部，云南 昆明 650041）

1 工程概况

喀麦隆RN1-LOT2公路2标段，位于喀麦隆中部，公路起点距离首都雅温得市中心约120km。全线总长95km，包含主线Nkolessong-Nding (89km),以及支线Nanga-Eboko-Bifogo (6km)。全线行车道宽7m，路肩宽1.5m ～2.0m。路面从下至上结构为25cm砾石料底基层+20cm级配碎石基层+5cm密集配沥青砼面层。

本工程孟刚石场位于PK56+200处，岩石云母含量和阴离子含量均偏高。生产的级配碎石0/31.5含粉量偏高，其CBR值小于80，达不到技术条款要求。经项目部分析研究决定再生产4/31.5,采用2种料混合的方式配出既符合筛分曲线又符合CBR值技术要求的级配碎石。因此机制砂0/4的产量过剩，项目部急需利用掉多余机制砂，让其产生价值,节约成本。

2 混凝土配合比研究

2.1 B25A配合比要求

用于底板、矩形沟、排水沟等水泥含量300kg/m3的混凝土强度要求最小值为23MPa。

表1 工程技术条款CCTP要求

2.2 材料来源及特性

2.2.1 骨料成分组成

本工程所使用的混凝土骨料级配分别是5/12.5mm、12/20mm和机制砂0/4mm，均经过孟刚石场碎石系统生产而成。

2.2.1.2 粗骨料

混凝土配合比所采用的粗骨料级配分别为5/12.5和12/20，由孟刚石场开采后经碎石系统破碎后生产所得。（其参数见表2、3）

2.2.1.3 机制砂

此机制砂的细度模量平均值为2.14%，且其砂当量结果分别为直尺直观测定值为84%，活塞测定值为71%。（其参数见表4）

2.3 计算方法

2.3.1 画曲线AOB 图

转角点A在图上位置（横坐标X和纵坐标Y）

表2 12/20筛分统计表

表3 5/12.5筛分统计表

表4 石场机制砂0/4筛分统计表

表5 各成分配比统计表

表6 试件压力试验结果统计表

2.3.2 水的重量计算

E（水）/C （水泥）= 0.50 E（水）/300 = 0.50

E = 300 × 0.50 E = 150 L

由于拌合用水利用的沿线的河流，所以要考虑15%的系数， 28天强度是：R’28 = R’n + 15%

R’28 = 23*（1+15%）= 26 MPa

2.3.3 骨料配重百分比

查AOB曲线图，可知

12/20 :45%

5/12.5 :16%

0/4: 39%

由于G（骨料）/S（砂） = 1.56，为了改善砼的强度，使G/S 值趋于 2，调整骨料重量百分比微调如下：

10/20 = 42%

5/12.5 = 22%

0/4= 36%

此时G/S = 1.78

2.3.4 B25A成分的配量

水泥含量是300kg/m3，密度系数为0.82. 但需考虑下列条件（喀麦隆工程师协会）：

1)骨料很轻， 因此我们对密度系数 0.82进行修正-3%。

2)所使用的砂是机制砂， 因此我们再一次对密度系数 0.82修正-3%。

修正后密度系数 为 0.76

水泥体积VC = 300: 3.1≈97 L 水泥比重 δs =3.1 T/m3

骨料总体积760-97 = 663L

12/20 : 663 x 0.42 = 278.4

5/12.5 : 663 x 0.22 = 145.86

0/4 : 663 x 0.36 = 238.68

因此各骨料1m3所含重量为：

12/20：278.4 x 2.97 = 827.02 kg

5/12.5 ：145.86 x 2.96 = 434.74 kg

0/4：238.68 x 2.88 = 687.39 kg

（综合见表5）

2.4 实验结果

试验室采用型号160*160*320mm圆柱体试模取样（3天、7天、28天）各三组。（经标准养护的试验结果见表6）

3 结语

虽然项目生产的机制砂含粉量偏高，在拌和混凝土时，强度偏低，但是经过项目试验人员的调配后，最终强度数据满足技术规范要求，当地工程师协会也认同。同时项目部充分利用资源开发利用，使工程成本降至最低，节约成本，保护了企业利益。目前许多国内建筑施工企业转入国际市场业务，非洲市场有很大的市场前景，此配比报告可作为有关企业进入非洲市场进行混凝土施工的参考。