簡談使用機制砂制作混凝土配合比

魯楊濤，段 澤

（中國水利水電第十四工程局有限公司非洲事業部，云南 昆明 650041）

1 工程概況

喀麥隆RN1-LOT2公路2標段，位于喀麥隆中部，公路起點距離首都雅溫得市中心約120km。全線總長95km，包含主線Nkolessong-Nding (89km),以及支線Nanga-Eboko-Bifogo (6km)。全線行車道寬7m，路肩寬1.5m ～2.0m。路面從下至上結構為25cm礫石料底基層+20cm級配碎石基層+5cm密集配瀝青砼面層。

本工程孟剛石場位于PK56+200處，巖石云母含量和陰離子含量均偏高。生產的級配碎石0/31.5含粉量偏高，其CBR值小于80，達不到技術條款要求。經項目部分析研究決定再生產4/31.5,采用2種料混合的方式配出既符合篩分曲線又符合CBR值技術要求的級配碎石。因此機制砂0/4的產量過剩，項目部急需利用掉多余機制砂，讓其產生價值,節約成本。

2 混凝土配合比研究

2.1 B25A配合比要求

用于底板、矩形溝、排水溝等水泥含量300kg/m3的混凝土強度要求最小值為23MPa。

表1 工程技術條款CCTP要求

2.2 材料來源及特性

2.2.1 骨料成分組成

本工程所使用的混凝土骨料級配分別是5/12.5mm、12/20mm和機制砂0/4mm，均經過孟剛石場碎石系統生產而成。

2.2.1.2 粗骨料

混凝土配合比所采用的粗骨料級配分別為5/12.5和12/20，由孟剛石場開采后經碎石系統破碎后生產所得。（其參數見表2、3）

2.2.1.3 機制砂

此機制砂的細度模量平均值為2.14%，且其砂當量結果分別為直尺直觀測定值為84%，活塞測定值為71%。（其參數見表4）

2.3 計算方法

2.3.1 畫曲線AOB 圖

轉角點A在圖上位置（橫坐標X和縱坐標Y）

表2 12/20篩分統計表

表3 5/12.5篩分統計表

表4 石場機制砂0/4篩分統計表

表5 各成分配比統計表

表6 試件壓力試驗結果統計表

2.3.2 水的重量計算

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線的河流，所以要考慮15%的系數， 28天強度是：R’28 = R’n + 15%

R’28 = 23*（1+15%）= 26 MPa

2.3.3 骨料配重百分比

查AOB曲線圖，可知

12/20 :45%

5/12.5 :16%

0/4: 39%

由于G（骨料）/S（砂） = 1.56，為了改善砼的強度，使G/S 值趨于 2，調整骨料重量百分比微調如下：

10/20 = 42%

5/12.5 = 22%

0/4= 36%

此時G/S = 1.78

2.3.4 B25A成分的配量

水泥含量是300kg/m3，密度系數為0.82. 但需考慮下列條件（喀麥隆工程師協會）：

1)骨料很輕， 因此我們對密度系數 0.82進行修正-3%。

2)所使用的砂是機制砂， 因此我們再一次對密度系數 0.82修正-3%。

修正后密度系數 為 0.76

水泥體積VC = 300: 3.1≈97 L 水泥比重 δs =3.1 T/m3

骨料總體積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所含重量為：

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

（綜合見表5）

2.4 實驗結果

試驗室采用型號160*160*320mm圓柱體試模取樣（3天、7天、28天）各三組。（經標準養護的試驗結果見表6）

3 結語

雖然項目生產的機制砂含粉量偏高，在拌和混凝土時，強度偏低，但是經過項目試驗人員的調配后，最終強度數據滿足技術規范要求，當地工程師協會也認同。同時項目部充分利用資源開發利用，使工程成本降至最低，節約成本，保護了企業利益。目前許多國內建筑施工企業轉入國際市場業務，非洲市場有很大的市場前景，此配比報告可作為有關企業進入非洲市場進行混凝土施工的參考。