发表论文：机制砂配制路面水泥混凝土的试验研

[摘  要]本文介绍在路面水泥混凝土中掺加合适比例的机制砂代替中粗砂，用正交试验方法进行配合比设计，通过不同配比的试验结果研究混凝土强度和施工和易性等品质；通过试验路段研究施工质量控制方法并测算经济效益。对机制砂混凝土的推广应用有着重要的技术经济意义。
[关键词]机制砂  路面混凝土  试验  研究

1.概述
传统的路面水泥混凝土细集料一般采用天然砂。但是，由于我国各类建筑业的快速发展，作为有限资源天然砂供应日趋紧张，供需矛盾和价格因素十分突出，并且天然砂品质良莠不齐。
采用机制砂配制路面水泥混凝土，一是节约大量的外运天然砂运力。二是利用机制砂颗粒规整、片状颗粒少、表面纹理丰富、粉尘含量低等优良物理特性，提高路面水泥混凝土品质。三是推广使用机制砂，减少天然砂开采，节约土地、稳定河流，有利环保。
丰富的石灰岩、花岗岩、辉绿岩、玄武岩等是机制砂稳定生产的料源，日趋完善的加工设备及工艺使其产量及质量得到保证，水泥混凝土采用机制砂已成为必然趋势。
2.研究目标和方法
2.1  研究目标
2.1.1 通过室内试验，确定机制砂配制路面水泥混凝土的试验室配合比设计获得强度和施工和易性等符合要求的路面水泥混凝土。
2.1.2 通过试验路段，确定机制砂配制路面水泥混凝土的施工过程控制、质量检测方法，测算直接经济效益。
2.2  研究方法
2.2.1用正交试验法设计混凝土配合比。路面水泥混凝土的配合比设计按照《公路工程路面水泥混凝土路面施工规范》（JTG E30-2005）中的配合比设计方法的规定进行试验。配合比设计的目的是获得强度和施工和易性等符合要求的路面水泥混凝土，因此，正交试验的考核指标选用坍落度和28天强度。影响这些指标的因素主要为水泥用量C、用水量W、砂用量S等，这些因素的影响水平根据设计和施工技术规范及设计经验来确定。通过正交试验获得的考核指标与各影响因素之间的对应关系后，用于混凝土配合比设计。
2.2.2根据基准配合比进行配合比设计中探讨砂率、混合料掺量对硬化后力学性能影响，正确得出配合比。路用混凝土设计的强度等级按f4.0、f4.5、f5.0、f5.5进行研究。
2.2.3在进行路面水泥混凝土配合比设计时，首先进行原材料试验，然后进行配合比的设计，按照设计配合比拌制路面水泥混凝土，对养护到期的路面水泥混凝土制件进行力学试验，最后确定目标配合比。
1  原材料试验：主要包括粗集料、细集料、水泥等的标准试验。
2 水泥混凝土拌合物试验：路面水泥混凝土拌合物进行稠度试验、表观密度、工作性检验；试件强度试验。
3.试验研究的结果及分析
3.1  配合比设计
以设计强度为f5.0的配合比为例，采用机制砂配制混凝土配合比设计试验结果见表1。

3.2  弯拉强度与机制砂掺量、水灰比的关系
将f5.0强度等级不同机制砂掺量制备的试件进行弯拉试验，测量并计算抗弯拉强度。不同机制砂掺量的抗弯拉强度的关系见图1。 
 
 
从图中可看出，当机制砂掺量在50%~60%区间时，抗弯拉强度达到最大值。随着水灰比从0.42增加到0.45、0.48，则抗弯拉强度有所下降。
3.3  坍落度与机制砂掺量关系
将机制砂掺量与坍落度建立关系，见图2。从图中可看出，相同水灰比下，随着机制砂掺量的提高，坍落度明显提高。

3.4  其他和易性参数与机制砂掺量关系
由于棍度、含砂情况、粘聚性、保水性等其他和易性参数属于定性数据，为便于对比，采用定义方式将定性数据转化为定量数据，并绘制机制砂掺量与其他和易性参数之间的关系图。
1、棍度分成3、2、1，分别代表容易插捣、阻滞、难以插捣，见图3。从图中可以看出：水灰比为0.42时，棍度在