渝东南地区隧道洞渣机制砂混凝土性能研究

随着基础工程建设飞速发展，河砂资源严重短缺，尤其在渝东南地区尤为明显，同时受限采政策影响，天然河砂供不应求。国铁集团于2020年11月1日实施《铁路机制砂场建设技术规程》,解决了铁路工程建设中河砂资源短缺难题，使得机制砂可以在铁路工程中得以应用。隧道洞渣生产机制砂，既节约成本、废物利用，又可满足现场施工需求，变废为宝。但机制砂由于颗粒棱角尖锐，多呈细长状，矿物成分复杂、潜在有害物质多样，性能差异大，致使配制混凝土性能差异较大。本文对机制砂的颗粒形貌、石粉含量、细度模数、MB值等指标进行试验及数据分析，以研究机制砂对配制混凝土性能的影响。     

铁路工程高品质机制砂生产关键技术

为解决天然河砂资源短缺、市场上劣质机制砂质量无法满足铁路高性能混凝土用砂需求的问题,依托瓮马铁路建设,开展高品质机制砂生产技术研究,推动高品质机制砂在铁路工程特别是预应力混凝土构件中的应用。针对市场上机制砂普遍存在的级配不良、石粉含量超标、颗粒棱角多等质量问题,通过优选矿山、改进生产工艺、创新信息化质量检测手段,形成一套铁路用高品质机制砂生产工艺及质量控制应用成果,确保机制砂质量符合规范要求、性能稳定,并在瓮马铁路开展机制砂混凝土T梁和轨枕的试用,为高品质机制砂在铁路预应力混凝土构件中的应用提供实践案例。     

铁路工程预应力结构用机制砂混凝土性能研究

以梁体和轨道板用混凝土为研究对象,从工作性能、力学性能、耐久性能、收缩徐变性能等多方面对比研究了铁路工程预应力结构用机制砂混凝土和河砂混凝土的性能差异。结果表明:机制砂混凝土需掺加更多的减水剂和引气剂来达到与河砂混凝土相同的工作状态;石灰石粉的促进水化作用和机制砂的颗粒特性提高了机制砂混凝土早期抗压强度、抗折强度和弹性模量;石灰石粉的填充效应有利于提高混凝土密实度,降低混凝土离子扩散系数和电通量;机制砂混凝土抗冻性能满足梁体和轨道板的技术要求;机制砂混凝土收缩徐变的变化规律与河砂混凝土一致。     

机制砂与河砂混凝土30m T梁足尺模型混凝土性能对比试验研究

以"28 d龄期同强度等级"为目标优选配合比,开展了C50机制砂与河砂混凝土30 m T梁足尺模型试验,对比研究机制砂与河砂混凝土的力学性能、耐久性能、实体结构的抗裂性能。研究结果表明:机制砂混凝土通过优选配合比,具备不劣于河砂的良好的施工性能;机制砂混凝土比河砂混凝土在力学性能方面优势明显;机制砂混凝土的抗氯离子渗透性能及实体梁的抗裂性能与河砂混凝土相近;用机制砂配制的海工混凝土用于实体结构是可行性的。     

机制砂混凝土在工程实践中的应用

针对天然砂资源逐步减少，质量日益下降，难以满足建筑用砂持续发展这一现实情况，论述机制砂的优缺点和机制砂混凝土的研究现状，从机制砂混凝土的工作性能、力学性能、耐久性能等方面阐述机制砂对混凝土性能的影响。在工程实践中，应用机制砂配制出的C10～C55混凝土，已在水利、铁路、公路工程中成功应用。目前，机制砂混凝土在我国的应用尚处于起步阶段，推行与应用还需要对机制砂的颗粒形状、颗粒级配，高效、优质制砂设备和制砂工艺，混凝土配合比等课题进行深入探讨。     

高石粉含量石灰岩机制砂混凝土性能研究

为解决潮惠高速公路沿线优质河砂资源紧缺问题,减少石粉对环境的不良影响,试验研究了高石粉含量石灰岩机制砂混凝土工作性能、力学性能、收缩变形性能和耐久性能,并与河砂混凝土进行了对比。结果表明,石灰岩机制砂可替代河砂作为细骨料,并可将石粉含量限值提高至9.6%;机制砂混凝土可通过外加剂调整其工作性能,使之与河砂混凝土相当;机制砂混凝土的抗压强度和弹性模量与河砂混凝土相当,而机制砂混凝土抗折强度略高;机制砂混凝土收缩变形性能和耐久性能较优。     

基于机制砂混凝土收缩试验的隧道衬砌环向开裂原因探讨

针对叙(永)毕(节)铁路某标段5座隧道衬砌收缩开裂问题,开展隧道衬砌机制砂混凝土收缩特性试验研究,以分析衬砌环向开裂原因.通过工程调研和试验研究,考虑细骨料、混凝土强度等级、养护条件等因素的影响,对比分析机制砂混凝土与河砂混凝土在力学性能和收缩变形2个方面的差异.研究结果表明:机制砂混凝土的抗压、抗拉和抗折强度等力学性能指标均优于河砂混凝土,但机制砂混凝土收缩率指标高于河砂混凝土24％～35％,且机制砂混凝土收缩率随强度等级的提高而增大.通过试验判定隧道衬砌环向开裂的主要原因是机制砂混凝土收缩变形指标偏大,而隧道衬砌混凝土养护不到位增加了衬砌开裂的几率和程度.     

高含量石粉机制砂对隧道二衬混凝土性能影响试验研究

随着混凝土用量急速增长,必将引起天然砂的过量开采,对自然环境造成破坏,如何正确使用机制砂替代河砂成为混凝土行业可持续发展的必然趋势。针对云南地区隧道二衬混凝土处于侵蚀环境特点,以拟配C40混凝土为研究对象,在胶凝材用量、水胶比、砂率均相同的条件下,分别掺入0%、15%、25%、35%、45%和55%的机制砂等量替代天然砂,研究不同的机制砂替代率下混凝土的工作性能和力学性能的变化规律,从而找到适用于隧道二衬混凝土的机制砂最佳替代率为35%左右,在该掺量下混凝土的工作和力学性能均有好的发挥。     

机制砂中石粉含量对混凝土性能影响的试验研究

对机制砂中的石粉含量对混凝土性能的影响进行了试验研究。对无河砂地区，以机制砂代替河砂进行混凝土具有明显的经济效益。     

花岗岩机制砂混凝土的性能研究及应用

随着我国基础设施建设的不断推进,河砂的需求量也日益增长。然而山岭重丘区需长远距离运输,不但极大地增加了混凝土施工成本,而且也影响施工进度,因此采用机制砂取代河砂已成为一种必然趋势。通过花岗岩机制砂混凝土的相关试验研究,结果表明:采用机制砂取代河砂进行混凝土配合比设计是可行的,且拌合物的工作性能、硬化混凝土力学性能都能够满足设计要求。同时,提出花岗岩机制砂混凝土主要配合比设计参数、要点以及施工质量控制措施。该技术在广西资源至兴安高速公路工程中全面应用,产生了良好的经济效益和社会效益。     

内马铁路机制砂轨枕C60混凝土配制及性能研究

针对"一带一路"建设工程肯尼亚内马铁路项目沿线缺乏河砂的现状,采用肯尼亚当地原材料,从胶凝材料体系优化、水胶比、粉煤灰掺量、砂率、机制砂石粉含量等角度对机制砂轨枕C60混凝土配合比进行研究,并采用优选配合比进行了轨枕试生产和轨枕静载试验。试验结果表明:采用机制砂可配制出满足现行铁路标准要求的轨枕C60混凝土;采用机制砂轨枕混凝土生产的轨枕外观质量良好;轨枕静载试验合格,枕中开裂荷载为139~149 kN,枕下开裂荷载为210~237 kN,具有一定富余,安全性较高。     

铁路混凝土耐久性理论与提升方法

面对铁路工程发展的新特点和新需求,迫切需要开展混凝土理论与耐久性提升方法的研究以保证铁路混凝土的长服役寿命。文章介绍了铁路混凝土的发展历程与混凝土耐久性新需求,阐述了铁路混凝土裂缝的表现形式与危害、开裂机理、收缩模型和混凝土抗裂主要措施,总结了铁路建设所面临的混凝土冻融与硫酸盐腐蚀破坏机制及耐久性提升方法。最后指出铁路混凝土结构耐久性评估应考虑疲劳和环境耦合影响,同时应加强现浇铁路结构混凝土开裂机理的探索。     

基于机制砂改进高性能混凝土力学和工作性能及机理研究

为探明机制砂掺量及其成分对地铁工程中高性能混凝土工作和力学性能的影响机理,以广东地区产机制砂为研究对象,配置不同机制砂掺量和不同石粉含量的高性能混凝土并开展相应试验,研究机制砂掺量及机制砂中石粉含量对混凝土扩展度、坍落度、新拌混凝土状态、抗压强度及抗折强度的影响规律,结合混凝土电镜微观结构揭示各因素对其性能影响机理。结果表明：机制砂掺量及其石粉含量分别为40%和5%时,机制砂混凝土施工性能和所呈现状态最优;随机制砂掺量增加,混凝土抗压和抗折强度呈先上升后下降的趋势;石粉含量对混凝土最终力学性能几乎没有影响,但混凝土早期强度会随石粉含量增加而显著增加。综上,本研究所用机制砂可部分替代天然砂,且替代率为40%时效果最佳;所配置的机制砂高性能混凝土各项工作性能良好,可满足施工性能和结构强度要求。     

基于混凝土指标加权偏差的沙漠砂最优替代率分析

河砂与机制砂是目前混凝土配制普遍采用的细骨料。但我国河砂资源分布不均且开采受限，而机制砂生产能耗大、环境污染严重。我国西北地区拥有丰富的沙漠砂资源，若能应用于工程建设，其对于缓解区域性河砂资源紧张、降低机制砂生产能耗具有重要意义。本文基于沙漠砂材料特性进行试验研究，在确定沙漠砂与其他材料化学相容性基础上及给定配合比情况下，以沙漠砂替代率作为变量，以多种替代率配制混凝土指标最优值作为目标值，综合考虑和易性、和易稳定性、抗压强度及经济性指标，并将其进行无量纲化处理。利用标准差确定各指标的目标偏差权重，最终构造加权偏差函数确定沙漠砂最优替代率。     

高吸附性机制砂混凝土施工性能调控研究

机制砂吸附性能显著影响混凝土的施工性能及服役性能.为实现高吸附性机制砂的应用,以火成岩类高吸附性玄武岩机制砂为研究对象,研究颗粒级配优化、石粉含量调整、预吸水处理、替代率变化、减水剂类型优选等调控措施对高吸附性机制砂混凝土工作性能和抗压强度的影响.结果表明:高吸附性玄武岩机制砂混凝土的坍落度损失显著,原因在于机制砂持续...     

两种生产工艺机制砂掺配对混凝土性能的影响

本文针对湿法制砂得到的水洗砂和干法制砂得到的风吸砂掺配比例问题,分析了水洗砂和风吸砂的差异,研究了不同生产工艺机制砂掺配比例对铁路工程泵送混凝土工作性能、抗压强度、电通量和碳化性能的影响.结果表明:两种机制砂级配和压碎值相近,风吸砂略粗,石粉含量较低,水洗砂较干净,需水量比较低;随着水洗砂掺配比例的提高,混凝土减水剂掺...     

高强机制砂泵送混凝土配合比设计与质量控制

通过掺用部分河砂与外加剂进行多种配合比设计,解决了机制砂配制混凝土的强度和工作性能,满足了长距离、多弯道、大高差的泵送要求,确保了施工质量。     

人工混合砂在轨道交通工程混凝土中的应用研究

通过试验对比,研究了人工混合砂、天然砂对轨道交通工程C35 P10防水混凝土性能的影响。结果表明:选取合适比例人工混合砂配制出的混凝土工作性能、早期抗压强度、抗渗性能和碳化性能均优于天然中砂混凝土,后期抗压强度和干缩性能稍逊于天然中砂混凝土。人工混合砂可替代天然砂用于配制轨道交通工程C35 P10防水混凝土。     

我国铁路沥青混凝土技术研究进展

全断面铺筑沥青混凝土是铁路路基防排水技术的重大举措。文章介绍了沥青混凝土的主要性能特点及其在国内外铁路工程中的应用情况,从力学适用性、防水抗渗性和界面安全性3个方面阐述了铁路基床表层铺筑沥青混凝土的关键技术和研究进展,提出了铁路全断面铺筑沥青混凝土机械化施工的合理化建议。     

优化调整我国铁路工程建设标准体系的探讨

通过研究德国、日本、美国等国的铁路工程建设标准体系及特点,简要分析我国铁路工程建设标准体系的发展、现状及存在问题,充分考虑未来发展趋势,从服务铁路建设和运输需要的角度出发,结合铁路"十二五"规划编制工作和中国铁路"走出去"战略实施要求,对我国铁路工程建设标准体系按照结构优化、分类明确、数量合理、覆盖全面、减少重复和矛盾的原则,提出了调整标准体系结构框架、标准分类和层次划分、标准项目组成等的具体建议,给出了铁路工程建设标准体系调整分步实施的具体方案和工作内容。