特細砂混凝土的研究現(xiàn)狀及研究展望

1引言隨著我國社會經濟的發(fā)展，建筑用砂的大量使用，導致混凝土用砂資源短缺?；炷劣蒙爸写稚白顬楹线m，特細砂在混凝土當中使用極有可能引起混凝土產生過寬的裂縫或者導致混凝土強度的降低。但隨著中粗砂資源日益減少，人們也開始研究特細砂的使用，特細砂在混凝土中應用已經有很長的歷史了，人們對于特細砂的有關特性也有了一定的了解，本文主要總結了特細砂混凝土的研究現(xiàn)狀，并對其發(fā)展情況作出幾點展望。2特細砂混凝土研究現(xiàn)狀2.1特細砂混凝土配合比設計研究在重慶某公路施工中，李莉在特細砂水泥路面混凝土配合比設計中采用正交試驗的方法，得到了施工應用良好的配合比。戴愛榮將機制砂和特細砂的特性進行對比，在特細砂中摻入了一定比例的機制砂，得到了級配良好的砂子，配制出了性能良好的混凝土。2.2外加劑和摻合料在特細砂混凝土中的使用研究特細砂混凝土雖然很難配制出高強度的混凝土，但是人們發(fā)現(xiàn)如果摻入一些摻合料和外加劑的話，特細砂混凝土的強度就可以提高，甚至可以配制高強混凝土。龔尚龍將硅粉加入特細砂混凝土中，配制出了強度等級為C80的高強混凝土，與此同時也提高了混凝土的抗?jié)B性和抗凍性。王衛(wèi)紅采用雙摻技術改善了特細砂混凝土的和易性，并配制出強度等級為C50的高強特細砂混凝土。2.3碾壓混凝土應用特細砂的研究工程中特細砂還廣泛地應用于碾壓混凝土，在馬回水電站攔河壩工程中，張玉寶使用兩種細度模數(shù)的特細砂，并且加入了適量的粉煤灰，經過了多次的研究試驗，最終得到了在適用于碾壓混凝土的特細砂混凝土的配合比。具有一定的工程實踐意義。2.4鐵路工程中特細砂混凝土的應用鐵路工程中會使用大量的混凝土，良好的中砂的來源比較匱乏，運輸距離也較遠，李饗民反復對特細砂混凝土做配合比試驗，采用對比試驗，加入不同摻量的減水劑和不加減水劑的混凝土，進行對比之后發(fā)現(xiàn)摻入了一定量的減水劑后，混凝土的強度、耐久性等都有一定的提高，并且成功應用于鐵路混凝土的施工中。2.5特細砂混凝土在水下的應用瀘州長江大橋主橋基礎是屬于大體積的水下混凝土，賈國盛等充分利用了當?shù)氐奶丶毶百Y源，配制了大流動性的混凝土，并且在水下大體積混凝土得到了應用。2.6“三低一高”設計原則在工程中的應用特細砂混凝土在施工中極易出現(xiàn)裂縫，高鳳山水利樞紐工程采用的“三低一高一摻”的設計方法，成功地解決了特細砂混凝土容易產生裂縫的問題。李光偉結合現(xiàn)有的嘉陵江流域航電工程，通過對比試驗得出采用“三低一高一摻”的設計方法在特細砂混凝土中是可行的。2.7纖維材料在特細砂混凝土中的應用纖維材料加入混凝土之后會提高混凝土的抗裂和抗凍等特性，在特細砂混凝土中也有應用。有研究發(fā)現(xiàn)在特細砂摻入纖維合適的量是在大于0.08且小于0.12，否則會降低其脆性。胡文忠研究發(fā)現(xiàn)在特細砂混凝土中摻入聚丙烯纖維會使特細砂混凝土的流動性減小，特細砂混凝土的劈裂抗拉強度也會有12％～23％的提高。2.8沙漠特細砂的應用大量的細度模數(shù)在0.85～1.30的特細砂存在于我國的陜北沙漠中，楊紅霞發(fā)現(xiàn)砂率對沙漠特細砂混凝土的影響很大，建議配制沙漠特細砂混凝土按照三低一超的原則，加入減水劑。張峰運用騰格里沙漠特細砂配制出強度等級高于C60的特細砂混凝土，并且建議特細砂中所用砂率常用范圍為22%～33%。張財通過對撒哈拉沙漠特細砂的研究，建議沙漠特細砂混凝土應該降低用水量和砂率，并提出應在實際施工中適當增加攪拌時間。3特細砂混凝土研究展望3.1對某個區(qū)域或流域內的特細砂進行系統(tǒng)的研究每個地區(qū)或者每個流域形成的特細砂的特性差異甚微，有一定的區(qū)域性，所以針對一個區(qū)域的特細砂做系統(tǒng)的研究是有一定的工程意義的，也便于今后人們對特細砂的應用，便于整個地區(qū)的工程技術進步和經濟上的發(fā)展。3.2采用圖像識別技術研究特細砂混凝土圖像識別技術其實是一種計算機程序，不僅可以觀察混凝土微觀結構和水化產物，而且還可以進行定量分析，進而可以用來分析其對混凝土宏觀所表現(xiàn)出的力學性能、抗?jié)B透性、抗碳化性以及耐久性能等方面的性能的影響。3.3針對特細砂的形態(tài)效應進行研究特細砂通常存在于沙漠地帶或者是河流的中下游地帶，從微觀上觀察特細砂，表面多數(shù)是圓形，比較光滑，并且特細砂比表面積大，與水泥石的接觸面積就更大，那么研究特細砂的形態(tài)效應對混凝土宏觀特性的影響就非常有必要。張穎對遼河的特細砂形態(tài)特征進行了分形研究，采用了加密篩分試驗并結合分形理論得出特細砂樣本質量表征分維值DM，發(fā)現(xiàn)特細砂的粒徑分布具有明顯的分形特點。3.4針對特細砂混凝土的界面性能做研究特細砂顆粒小，與普通砂子比較，比表面積大，從特細砂混凝土與普通混凝土的微觀上進行比較，兩者的區(qū)別主要在于特細砂與水泥石的接觸面積更大，即所謂二級界面的體積大，所以混凝土在受力狀態(tài)下，其薄弱區(qū)域也相對比較大，現(xiàn)階段針對混凝土界面的研究已經取得一定的研究成果，單針對特細砂混凝土的二級界面做系統(tǒng)的研究是非常少的，可以分析特細砂混凝土漿與普通砂混凝土的微觀層次上的區(qū)別，進而可以從微觀角度分析特細砂混凝土的界面特征，最終可以將其微觀特征與宏觀力學性能建立聯(lián)系。4結語本文針對特細砂混凝土應用存在的一些問題