摘要：本文首先对山砂混凝土做了概述，然后分析了山砂混凝土材料控制措施，最后探讨了山砂混凝土配制技术。
关键词：山砂混凝土；原材料；水泥；配制；养护
一、山砂混凝土概述
山砂的中间级配少且表面粗糙，多层次棱角状，粒度较均匀。基于山砂的基本物理特性，可以和水泥形成良好的粘结可以提高混凝土的强度，但流动性较低，降低了混凝土的可泵送性。山砂中的含粉量相对较高，石粉的比表面积小于水泥的比表面积，石粉与水泥表面间相互填充，起着“微集料”效应作用，可以提高混凝土的强度。但颗粒间的空隙减少，孔隙水量降低，增加了混凝土的需水量。山砂混凝土在工程中的技术难点如下：
一是混凝土的流动性差，而粘聚性好，容易造成堵管现象；二是山砂含泥量，混凝土成型后容易产生塑性收缩裂缝；三是凝结硬化时间较快，容易造成施工冷缝；四是坍落度经时损失过大，经试验测定达到50～70mm/h，施工困难；五是入模混凝土难于振捣，容易产生蜂窝、麻面等质量缺陷；六是一般砂率较大，容易产生起砂现象。
二、山砂混凝土材料控制
（一）胶凝材料
1、水泥
作为一种胶凝材料，水泥的活性激发性能强大，水泥也是混凝土中极为重要的原材料，水泥的品种、质量和掺量都对混凝土的品质有重大的影响。越细的水泥其比表面积越大，同时需水量也会越多，最终导致水化反映的充足，增强了混凝土的早期强度；但是如果水泥过细，或者掺入的水泥过多，反而会使水化热过大，这也是混凝土内部产生裂缝的重要原因，最终使得混凝土的强度和耐久性都降低了。水泥的标准稠度用水量少，能降低混凝土的水灰比提高混凝土的强度。水泥的细度、标准稠度用水量、比表面积、安定性、凝结时间等应满足GB175-2007《通用硅酸盐水泥》要求。高强混凝土宜优先选用旋窑生产质量稳定的强度等级为42.5或52.5的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。
2、掺合料
在混凝土中优先掺入的Ⅰ级粉煤灰，粉煤灰可以弥补山砂级配差的问题。试验表明粉煤灰掺量在 30% 以内，可以充分发挥粉煤灰的“形态效应”“活性效应”“微集料效应”，提升混凝土的流动性和可泵性，降低水灰比，提高强度。
（二）集料
控制山砂的细度模数，宜为2.3～3.0，选用中砂。试验表明山砂的石粉含量控制在5%～ 10%，可以提高混凝土的强度，对于减少混凝土的离析泌水是有利的。选用中砂可以适当降低砂率，可以减少混凝土的塑性收缩，从根源上避免起砂现象。
（三）外加剂
减水剂是山砂混凝土最常用的一种外加剂，高效减水剂的适量掺入能够带来多重的益处，除了降低单位的用水量和水胶比，还能大大增强拌合物的流动性，使水泥的用量得以减少，最终同步提升山砂混凝土的强度和耐久性。需要注意的是，外加剂的掺入要注意一定的比例，比例不可过大，否则会使混凝土的耐久性受到极大的影响。
（四）水
凡是可饮用的洁净的自来水和天然水，均可拌制混凝土。
三、山砂混凝土配制技术
（一）确定各材料比例用量
1、胶凝材料用量
由于山砂质量不如河砂，配制相同强度等级的混凝土时，山砂混凝土胶凝材料总量宜大于河砂混凝土胶凝材料总量。一般C50山砂混凝土胶凝材料可为460～540kg/m3，粉煤灰掺量可为15%～20%。
2、水胶比
水胶比应根据混凝土强度和耐久性要求合理确定。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在砂率相同的情况下，随着水胶比的增大，山砂混凝土流动性增大，但强度降低且单位用水量过大混凝土易离析、泌水。要满足强度高耐久性好的要求，需采用较低水胶比，而低水胶比采用一般原材料和施工工艺难以获得大的流动性，故需掺入粉煤灰和高效减水剂以改善混凝土的流动性，提高其强度。一般情况下C50混凝土水胶比可选0.30～0.36。
水胶比的确定要依照混凝土强度和耐久性的相关要求。假使砂率相同，山砂混凝土的流动性会随着水胶比的增大而增大，但是强度却呈现持续下降趋势，过高的单位用水量也会导致混凝土出现离析及泌水问题。
3、砂率
选择砂率应综合考虑水胶比，碎石最大粒径和山砂混凝土的坍落度。由于山砂中石粉含量大使得砂率小时，集料的空隙率大，砂浆量小，新拌混凝土流动性小；砂率增大，集料的总表面积和空隙率增大，包裹砂子的水泥浆薄，砂粒间的摩阻力大，且粉体含量高，混凝土粘性大，流动性低，故需通过试验确定最佳砂率。试验研究表明在原材料技术要求相同条件下，山砂混凝土比普通混凝土砂率大3%～4%。对于C50山砂混凝土一般坍落度在75～90mm时，宜取0.31%～0.35%；坍落度在180～200mm时，宜取0.39%～0.42%。
（二）施工工艺控制
1、运输控制
（1）合理选择运输路线，确保运输山砂混凝土路线顺畅，保证材料的连续供应。
（2）合理安排施工人员和车辆，避免混凝土车在施工现场搁置或等待时间过长，影响施工的质量。
（3）确保山砂混凝土的坍落度满足施工需求，且不离析、不泌水。
（4）混凝土罐车清洗后，将运输车内的积水排尽，保证后续施工的混凝土水灰比的不受影响。
（5）混凝土运输过程中保持混凝土罐匀速转动，转速为2～4r/min。
（6）禁止对混凝土拌合物加水，对不满足施工要求的混凝土禁止使用。
2、施工工艺措施
（1）可泵送性的控制措施
山砂混凝土中，可以采用二次搅拌工艺措施，提高混凝土的可泵送性。二次搅拌通过先高速搅拌水泥浆或砂浆，促进水泥颗粒分散度，促进水化程度，在低速搅拌混凝土混合料是过渡区浆体的水灰比有规律的变化，从而提高混凝土的各项性能。通过二次搅拌工艺措施，可以降低外加剂的掺量，降低混凝土的黏度，同时提高了混凝土的流动性，有效的降低了塌落度的经时损失。在泵送混凝土中主要通过降低混凝土的黏度，提高混凝土的流动性来实现混凝土的可泵送性。混凝土需具备流动性、阻力小、不离析、不泌水等特性，降低混凝土的堵管率。混凝土管道的布置应少设弯头，避免向下输送混凝土；避免烈日暴晒，在不可避免的情况下应对混凝土管道采取遮阳措施，避免因温度过高水泥浆凝结堵管。
（2）成型质量控制措施
①在浇筑混凝土前，为保证施工质量，应采用同配比的水泥砂浆进行润管。②在振捣混凝土时应做到快插慢拔，对施工现场没一点的振捣，保证山砂混凝土表面呈现浮浆并不再沉落，避免振捣时间过长而出现离析现象。对振动棒不能达到的钢筋密集区，应在该区域较近的梁侧区域加强振捣，保证山砂混凝土的密实性。③因山砂混凝土的凝结硬化快，为避免出现施工冷缝，采用“由远及近，由低到高，由短跨向长跨”程推移式的方式进行浇筑。④山砂混凝土的塑性收缩大，为避免出现塑性收缩裂缝和龟裂现象，在混凝土初凝后终凝前进行二次抹面工作。
（3）养护措施
在 C50 山砂混凝土浇筑之前预埋温感芯片，与云平台联动实时监测浇筑后混凝土内部温度，严格控制构件内外温差，允许温差为 25℃，在 22℃ 设置报警值，一旦报警及时养护。控制拌合物温度，在结构保温的基础上进行配合比降温。混凝土养护的前 8d 以控制温差为主，8d 以后以控制降温速度为主。
由于剪力墙截面大、混凝土强度等级高，水化热产生温度较大，最高温度达72.2℃，且为竖向构件，若使用表面浇水养护，水份流失较快，未能起到保湿养护作用；考虑上述原因，控制拌合物温度，在确保结构保温的基础上进行配合比降温，对于高强度等级剪力墙采用覆盖塑料薄膜+覆盖土工布+浇淋养护的养护方式，并采用墙体对拉螺杆及钢管对防火地毯进行固定，防止脱落。
四、结束语
综上所述，要改善山砂混凝土的流动性和可泵送性，就要从山砂的级配、含粉量、矿物掺合料等配制技术方面入手，可大大降低堵管的概率，从而有效提升山砂混凝土的强度和耐久性。
参考文献：
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[3]靳才宇.泵送山砂混凝土配制技术的研究[J].江西建材，2014（14）
论文作者:李占坡
论文发表刊物:《防护工程》2019年8期
论文发表时间:2019/7/31
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