一、前言
21世纪随着国内土木工程的空前活跃，水利、铁路、机场、道路及城市等建设使用建筑材料在质和量上需要很大的提高，这就需要考虑资源问题、质量问题。以此为背景，开展了机制砂在高性能混凝土配合比设计中的应用研究。
二、试验用原材料
水泥：产地昆钢嘉华P.O42.5，28d 实测强度45.2MPa 左右；粉煤灰：昆明环恒Ⅱ级；矿粉：玉溪荣滇S95；机制砂：阳光采石场粗砂，细度模数为3.2；碎石：阳光采石场5-16 和16-31.5mm 两级配＝3：7；外加剂：山西凯迪KDSP-1。
三、机制砂高性能混凝土的配制
汞送机制砂高性能混凝土和平常的河砂配制的高性能混凝土有几点不一样：1.送机制砂级配和天然河沙相比粗粒多、粉状颗粒也多，所以往往比河砂差，在性能高的混凝土中，一般为了保证混凝土的均匀和流动性不分开，都用很大的砂率，所以带入的石粉含量很高；2.机制砂中的石粉和一般加的经过磨细石灰石粉比较，水泥的胶凝土混凝土中降低的比较明显。所以使用河砂配制高性能混凝土和机制砂高性能混凝土有很明显的差别。经过改造的混凝土的胶凝材料在机制砂高性能用量定为399Kg/m3，以56d 强度来作为检验指标从而对高性能混凝土机制砂的原材料配比和选择优化进行试验。
1 水泥的优选原则
水泥是一种高性能混凝土中的胶凝材料，还是胶凝材料辅助活性激发剂水泥需水量的和强度等直接影响着混凝土的流动性和强度。对于标准稠度需水量比较大的水泥，混凝土达到相同坍落度的水灰比比较大， 混凝土的强度相对较低。因此在机制砂高性能混凝土中， 优先选择需水量比较小的水泥能够实现混凝土水灰比的下降， 从而提高水泥的强度， 较高的水泥强度也容易形成较高的混凝土强度。另外水泥和外加剂的相溶性也是应该考虑的问题。
2 粉煤灰参量的选择
粉煤灰在混凝土土中具有微集料效应，形态效应和活性的效应，一方面粉煤灰以玻璃珠形式存在，起到“滚珠”的作用，具有改善新拌混凝土的流动性，也降低了颗粒之间的摩擦力以及硬化混凝土的微观结构。另一方面它活性效应对混凝土的强度尤其是后期强度的发展起至关重大的作用。当粉煤灰掺量加大时，混凝土的强度，尤其是R7d 强度的会很显著的降低。粉煤灰用量增加时，要形成一样的坍落度，可以减少水的用量，这有利于强度的形成，但是前期强度降低的依然会很大，29d 强度降低很小，可以达到10%左右粉煤灰用量时的混凝土强度。因为有的时候施工季节温度比较低，基本上可以将混凝土的粉煤灰用量确定在9%左右，有时候气温较高的季节可以建议使用14% 的粉煤灰，加入粉煤灰能够有效的降低温度的升高，对提高混凝土的抗裂性有比较明显的作用。
3 砂率的选择
在新拌混凝土中的水泥浆体和砂浆有着润滑的作用，砂浆数量的升高对提升混凝土的流动性有很大作用，在机制砂高性能混凝土中机制砂的比表面积大吸水量就比较大，砂率的增加也对流动性的增加有一定的副作用，特别是机制砂中的石粉含量越大，提高砂率后对流动性的副作用响更显著，随着砂率的增加，混凝土的坍落度会明显下降，随着砂率的增加，混凝土强度会在37%-39% 的砂率的范围内达到最高的强度。
为了改善机制砂中有太多的石粉而增加混凝土中粉的含量，从而降低了混凝土的抗裂性，将设计砂率设置为37%。砂率为37%时没有离析的情况发生，而且粘聚性比较好。机制砂高性能混凝土粉体的含量高，振捣时浆体喜欢富集在混凝土的表面形成浮浆，在不离析的情形下应该尽量减少砂率，一般可以将砂率设定在36% 是比较合理的。
4 配合比的安排
经过以上的配合比的调整，机制砂高性能混凝土的配合比为：水泥(昆钢嘉华P.O42.5，28d 实测强度45.2MPa) 256kg3；粉煤灰（昆明环恒Ⅱ级）72kg3；砂率20%；水灰比0. 31 —— 0. 32；外加剂：山西凯迪KDSP-1，1. 0%，可以达到160——200 mm（160-200）的坍落度要求，其56d 强度达到43.2M Pa，达到了C56 混凝土强度的要求。
5 总结
(1) 机制砂高性能混凝土具有很高的强度，耐久性也很高。
(2) 机制砂高性能混凝土粉体的含量比较多，振捣时浆体很喜欢富集在混凝土的体表面形成浮浆，在不离析的情形下应降低砂率。
(3) 粉煤灰的掺入能够提高粉煤灰混凝土的流动性，当粉煤灰掺量为15%左右时，新拌混凝土具有最大的坍落度，掺量为10% 时，混凝土的28 d 强度略有提高。
(4) 水泥（昆钢嘉华P.O42.5，28d 实测强度45.2MPa）256kg 粉煤灰（昆明环恒Ⅱ级）72kg3；砂率20%；水灰比0. 29—— 0. 34；外加剂：山西凯迪KDSP-1，1. 0%，可以达到81-121 mm 的坍落度要求，其56d 强度达到43.2M Pa，达到了C59 混凝土强度的要求。
(5) 高性能混凝土机制砂配制中，在符合水泥强度的情况下，选择对水量要求较小的水泥，能够让混凝土水灰比的降低，容易形成较高的混凝土强度。
四、结尾
高性能混凝土，机制砂强度高，和易性好，没有特别的要求对于施工，混凝土浇筑的构件外观均匀，气泡较少，致密，较光洁，还能很好使用大量排放的粉煤灰，具有较好的技术经济效益和社会效益，如果能大面积推广，必将带来显著的技术经济效益。
参考文献
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