高石粉含量石屑全代砂混凝土关键技术及应用深入研究.docx

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1、成果名称：高石粉含量石屑全代砂混凝土关键技术及应用深入研究登记日期：2020-06-12完成单位：中国铁建港航局集团有限公司,华南理工大学完成人员：谭世霖,蒋雪琴,杨医博,王得林,周启源,郭文瑛,李法胜,李永龙,王恒昌,李才杰,谢国强,夏安乐,刘忠平研究起止日期：2014-05-202020-02-10主要应用行业：建筑业高新技术领域：环境保护评价单位：中国公路学会评价日期：2020-05-15成果简介：1 .项目来源高石粉含量石屑全代砂混凝土关键技术及应用深入研究课题是中国铁建股份有限公司2014年科技项目，由中国铁建港航局集团有限公司承担。项目预算495万元，其中，股份公司拨款25万元，单

2、位自筹470万元。任务书(合同)要求的项目起止年限为2014年5月2016年12月。2 .立项背景目前我国随着基本建设的发展，我国不少地区出现了天然砂短缺的现象，天然砂数量和质量均不能满足混凝土用砂需要，影响了工程建设进度。若从外地运入天然砂，昂贵的运费势必大大增加工程造价。石屑代砂不仅能解决天然砂的供需矛盾，而且还给越来越多的废弃石屑找到了一个很好的解决办法。使用石屑替代天然砂已成为建筑行业科学发展、可持续发展的一种趋势。国内现有石屑研究主要针对石灰岩石屑，对花岗岩石屑研究较少，而广东等地区大量存在的是花岗岩石屑。为了更加全面掌握石屑全代砂混凝土的性能，更加广泛进行工程应用，开展“高石粉含量

3、石屑全代砂混凝土关键技术及应用深入研究”是非常必要的。3 .技术原理通过石屑调研与分析、石屑整形、专用减水剂、石屑和泵送石屑混凝土配合比设计方法和性能、施工工艺、构件力学性能等的系统研究，并将石屑混凝土在实际工程中进行应用，验证研窕成果的技术和经济可行性。4 .性能指标(1)对C30和C50石屑混凝土的工作性能、力学性能、耐久性进行系统研究，并研究出-一种适用于石屑普通混凝土和石屑高性能混凝土的专用聚粉酸减水剂，使得石屑混凝土Ih坍落度损失控制在20mm以内，同时，对石屑混凝土进行了机理分析和优化，使得石屑混凝土工作性能、力学性能、耐久性、抗裂性满足实际工程需要。(2)对C30和C50泵送石屑

4、混凝土的工作性能、力学性能、耐久性进行系统研究，通过机理分析和优化，使得石屑混凝土工作性能满足泵送要求，石屑混凝土力学性能、耐久性、抗裂性满足实际工程需要。5.性能指标(1)石屑性能指标，包括颗粒分析、石粉含量、泥块含量、表观密度、堆积密度、空隙率、棱角性、压碎指标、吸水率与含水率等。（2）石屑整形技术，通过对石屑整形，改善石屑粒形，使其颗粒级配更趋合理，以提高石屑的利用率。（3）专用减水剂研究，复配优选一种适用于石屑混凝土的减水剂,改善石屑混凝土工作性能并减少混凝土的坍落度损失。（4）石粉含量对石屑混凝土性能影响研究，在对石粉性能分析的基础上，研究石粉含量对石屑性能的影响，初步优选石粉含量范

5、围。进而研究石粉对混凝土工作性能、力学性能、耐久性和变形性能等的影响,确定石粉含量。（5）石屑混凝土配制方法优化研究，混凝土强度等级为C30和C50,通过石屑混凝土的工作性能、胶凝材料用量、抗压强度来判别不同配制方法的优劣，从而选择出合适的石屑混凝土配制方法。（6）石屑混凝土性能研究，对C30和C50石屑混凝土的工作性能、力学性能、耐久性和变形性能进行系统研究，使混凝土工作性能、力学性能、耐久性、抗裂性满足实际工程需要。（7）泵送石屑混凝土配制方法及性能研究，研究泵送石屑混凝土的配制方法，对C30和C50泵送石屑混凝土的工作性能、力学性能、耐久性能和变形性能进行系统研究，使混凝土工作性能、力学

6、性能、耐久性、抗裂性满足实际工程需要。（8）石屑混凝土施工工艺研究，对石屑混凝土的原材料性能要求、制备工艺、泵送技术、浇筑工艺、修面工艺、养护条件对石屑混凝土性能影响等进行深入研究，完善石屑混凝土施工工艺。（9）石屑混凝土构件静载试验研究，针对6m长钢筋混凝土预制板，通过静载试验检验石屑混凝土施工构件的受力状况和变形情况，判断石屑混凝土结构的安全性。（10）石屑混凝土工程应用研究，通过应用的工程进行总结，修订完成石屑质量标准、施工技术指南等技术文件，并对其技术经济性进行全面评估。6.技术的创造性与先进性（1）在大量石屑性能分析研究的基础上，编制了混凝土用花肉岩石屑标准。（2）通过对石屑整形技术

7、研究，扩大了可利用石屑的来源，并取得了一种石屑再加工的生产设备专利。（3）研制了一种用于石屑混凝土的专用减水剂，可有效控制石屑混凝土坍落度经时损失量及降低混凝土的黏性，有效解决了石屑混凝土工作性能较差的难题。（4）以混凝土骨料空隙率较低和胶凝材料-骨料比表面积较小为设计依据，以石屑和石子紧密堆积为基础，考虑浆体含气量和石屑吸水率，并尽量降低胶凝材料-石屑-石子体系的比表面积，提出了一种新的石屑混凝土配合比设计方法一密堆法,对C30和C50石屑混凝土和泵送石屑混凝土的工作性能、力学性能、耐久性能和变形性能进行系统研究,对石屑混凝土的施工工艺进行系统研究，并将石屑混凝土应用于六项实际工程，在此基础上编制了花肉岩石屑混凝土施工技术指南。本项目成果主要应用在道路工程、桥梁工程、隧道工程、环境保护、港口工程等领域。8.应用情况及存在的问题应用情况：依托本公司承建的6个工程施工项目，把5554m3石屑混凝土应用于6个项目的相关构件，验证了研究成果的技术和经济可行性。存在问题：研究成果未形成省标、国标，石屑混凝土的泵送速度需要改善。