1、工法資料工法名稱 采用混合砂漿配置混凝土施工工法申報單位 成都華川公路建設集團有限公司 申報時間 2013年10月 1、四川省工法申請表2、工法內容材料3、企業工法批準文件復印件4、工法應用證明原件5、經濟效益證明原件6、工法施工工藝操作過程中關鍵點的照片工法名稱 采用混合砂漿配置混凝土施工工法申報單位 成都華川公路建設集團有限公司 推薦單位 申報時間 2013年10月 工法名稱采用混合砂配置混凝土施工工法主要完成單位1、2、3、通訊地址郵編聯系人電話主要完成人姓名職務職稱工作單位 試驗室主任工程師成都華川公路建設集團有限公司試驗工程師工程師成都華川公路建設集團有限公司工法應用的名稱及時間成都

2、市華川公路建設集團有限公司工法關鍵技術名稱、組織審定的單位和時間“采用混合砂配置混凝土施工”等關鍵技術于 2013年5月通過成都華川公路建設集團有限公司技術中心審定工法關鍵技術獲科技成果獎勵的情況該工法于2013年5月被正式頒布為成都華川公路建設集團有限公司企業工法原工法名稱、完成單位、省級工法批準文號及工法編號（重新申報項目填寫此欄）工法內容簡述：隨著建設工程的不斷增多，資源性材料消耗越來越大，滿足要求的天然砂資源越來越少，國內目前以人工砂部分代替天然砂的規模越來越大。結合我公司在多個項目中的成功實踐，對混合砂配置混凝土中的施工工藝和方法深入研究，不斷總結和完善后形成了本工法。1、首先進行原

3、材料選擇與檢測，機制砂應選擇強度較高的石材進行軋制加工，控制石粉含量小于7%，細度模數大于3.0，必要時應使用清洗設備降低石粉含量。天然砂宜選擇細度模數小于2.3的細砂。2、利用機制砂和天然砂的篩分試驗數據試算混合砂的篩分數據和細度模數，計算出混合砂細度模數在2.63.0時對應的混合砂配制比例范圍。然后，使用工程項目選定的水泥與粗選計算的各級混合砂做膠砂試樣,測定3天和28天的膠砂強度數據,確定機制砂摻配最佳編比例。3、通過摻配，優化混合砂級配，改善混凝土的工藝性能，最終確定天然砂與機制砂摻配比例，使其配制出的混凝土其工藝性能較好。4、混合砂在配置混凝土時應注重流動性改善的問題，介紹了混凝土拌

4、制、運輸、澆筑等各個施工環節的質量控制措施。利用本工法，解決了因天然砂運距大、材料供應不穩定，影響施工進度等問題，使整個施工過程順利有序推進，同時保護了環境，確保了施工質量和工期，降低了施工成本。關鍵技術及保密點（有專利權的，請注明專利號）：1、原材料選擇與檢測：機制砂選擇的石材類型；機制砂控制石粉含量比例、確定細度模數；天然砂確定細度模數。2、混合砂配置比例：利用機制砂和天然砂的篩分試驗數據試算混合砂的篩分數據和細度模數，計算確定混合砂配制比例范圍；使用水泥與各級混合砂做膠砂試樣,確定機制砂摻配最佳編比例。3、混凝土配合比設計：優化混合砂級配，改善混凝土的工藝性能，最終確定天然砂與機制砂摻配

5、比例。技術水平和技術難度（包括與國內外同類技術水平比較）：目前，國內對混合砂在混凝土施工中取得了一些非常有價值的成果。并且隨著基礎設施建設的規模越來越大，用機制砂或者混合砂替代天然砂必定是一種趨勢。本施工工法在結合工程實際情況，對人工砂的原材料選擇與檢測、混合砂中人工砂的摻配比例、混凝土配合比設計等方面均進行了研究，通過一系列的試驗分析和生產實踐，成功在多個施工項目中運用，企業的施工技術水平得到了較大提高。工法成熟、可靠性說明（當工法工程應用小于3項時填寫）：工程應用情況及推廣應用前景：按本工法施工，利用混合砂配置混凝土，在成德南高速公路LJ11標段、巴達高速公路BD07合同段、成都第二繞城高

6、速公路東段A3合同段等工程施工中得到充分的實施，尤其對混合砂比例的控制、混凝土配合比的設計、混凝土質量檢測以及成本控制等都達到了預期目的。天然砂作為一種重要的建筑材料是一種不可重復利用的資源，隨著我國近年來建筑工程的大量開采以及國家對資源的保護，天然砂資源已接近枯竭，逐漸出現了產量低、質量差、價格高、運距遠等問題。機制砂的采用可部分解決天然砂產地不均衡和資源枯竭的問題，但由于制砂工藝的原因，機制砂普遍存在顆粒級配不穩定，石粉含量高等問題。通過對天然砂中摻配機制砂形成的混合砂作為混凝土原料，解決天然砂量少質差和機制砂保水性、凝聚性差的問題，起到保證工程質量，控制成本，節約資源和保護環境的作用。本

7、工法適用于公路的橋涵、擋防、隧道以及其他構筑物的C50以下強度等級的普通混凝土，因此具備廣闊的運用前景。經濟效益或者社會效益（包括節能和環保效益）：經濟效益：以成德南高速公路LJ11標段為例，混凝土施工中共使用砂53250 m3，通過試驗室實驗，施工配合比的不斷優化設計，其中人工砂代替天然砂20000m3，機制砂成本40元/ m3，天然砂85元/ m3。1、節約材料費用：90萬元2、節約運費：60萬元以上費用合計減少支出150萬元。社會效益：在成德南高速公路LJ11標段的混凝土施工中，通過運用混合砂配置混凝土的技術，解決了因天然砂運距大、材料供應不穩定，影響施工進度等問題，同時還減少了對河床的

8、侵擾和開采時對環境的污染。本工法加快了工程進度，提高了工程質量，減低了大量施工成本，受到業主、設計及監理好評，樹立了良好的企業形象，取得了較好的社會效益。工法主要完成單位意見：該工法用人工砂替代一定量的天然砂配置混凝土施工，通過不斷優化配合比設計，混凝土質量均能滿足施工質量要求。成功解決了因天然砂運距大、材料供應不穩定，影響施工進度等問題，效果顯著，減少了對環境的破壞和污染，保護了環境，并且節約了工程成本。本工法在實際應用中，以成德南高速公路LJ11標段為例，共節約施工成本150萬元。在施工過程中，多次受到業主、監理、設計好評，樹立了良好的企業形象，取得了較好的經濟和社會效益。該工法具有推廣應

9、用價值，同意申報省級工法。第一完成單位 簽 章 第二完成單位 簽 章2013年10月20日 年 月 日 推薦單位意見：1、如工法應用過程實例少于3項，對該工法關鍵技術可靠、成熟性提出意見：2、推薦意見： （簽 章） 年 月 日2.工法內容材料采用混合砂配制混凝土施工工法成都華川公路建設集團有限公司王曾偉 張麗1. 前言天然砂作為一種重要的建筑材料是一種不可重復利用的資源，隨著我國近年來建筑工程的大量開采以及國家對資源的保護，天然砂資源已接近枯竭，逐漸出現了產量低、質量差、價格高、運距遠等問題。機制砂的使用可部分解決天然砂產地不均衡和資源枯竭的問題，但由于制砂工藝的原因，機制砂普遍存在顆粒級配不

10、穩定，石粉含量高等問題。通過對天然砂中摻配機制砂形成的混合砂作為混凝土原料，解決天然砂量少質差和機制砂保水性、凝聚性差的問題，起到保證工程質量，控制成本，節約資源和保護環境的作用。在開展了采用混合砂配制的混凝土性能及應用研究的課題后，成都華川公路建設集團有限公司在四川省綿陽市三臺縣古井鎮成德南高速公路LJ11合同段、四川省巴(中)達(州)高速公路BD07合同段以及成都市第二繞城高速公路東段A3合同段等公路建設項目中推廣了混合砂的應用，并總結形成了混合砂配制混凝土施工工法，取得了較好的經濟效益和社會效益，具有良好的推廣應有前景。2. 工法特點2.0.1原料易獲取，方便就地取材，減少運輸距離。2.

11、0.2替代一定量的天然砂，可降低施工成本。2.0.3通過摻配，可優化混合砂級配，改善混凝土的工藝性能。3. 適用范圍本工法適用于公路的橋涵、擋防、隧道以及其他構筑物的C50以下強度等級的普通混凝土。4. 工法原理機制砂采用強度不低于80MPa的石灰巖、白云石、花崗巖、或者玄武巖等強度較高的石材、通過機械軋制、篩分制成的粒徑小于4.75mm巖石顆粒，由于母材強度高顆粒表面粗糙，顆粒表面棱角分明，能很好保證混凝土的強度，但由于級配不穩定有類似“斷檔”現象。機制砂混凝土拌和物的工藝性能較差，易出現泌水、板結等現象。通過摻入一定量細度模數小于2.3的天然砂，分散隔離機制砂顆粒，改善工藝性能。由于采用兩

12、種砂摻配，可以調節細集料的細度模數到2.8左右，達到最佳狀態，優化混凝土配合比，減少膠體材料的使用量。5工藝流程及操作要點5.1 施工工藝流程（圖5.1-1）天然砂、機制砂原材料檢測初選混合砂配制比例水泥膠砂試驗確定混合砂配制比例混凝土配合比設計不滿足工藝需求，調節混合砂配制比例混凝土試生產滿足工藝需求，正式生產質量驗收數據資料整理圖5.1-1 采用混合砂配制混凝土施工工藝流程5.2 采用混合砂配制混凝土的生產工藝及操作要點5.2.1 機制砂與天然砂的選擇1、機制砂應選擇強度不低于80MPa的石灰巖、白云石、花崗巖、或者玄武巖等強度較高的石材進行軋制加工，控制石粉含量小于7%，細度模數大于3.

13、0，必要時應使用清洗設備降低石粉含量。2、天然砂宜選擇細度模數小于2.3的細砂。3、天然砂、機制砂與混合砂的顆粒分析比較(以成德南LJ11標工程為例)對天然砂、機制砂以及按20:80、40:60、60:40、80:20比例配制的混合砂的篩分結果見表5.2.1-1，各篩孔的通過百分率曲線見圖5.2.1-2。表5.2.1-1 天然砂、機制砂與混合砂篩分數據編號天然砂/機制砂各篩孔直徑（mm）的通過百分率（%）細度模數9.54.752.361.180.60.30.150.075S0天然砂10095.985.881.376.83214.6 4.6 2.0 S180:2010096.683.775.56

14、8.228.813.7 5.0 2.2 S260:4010097.281.769.759.725.612.9 5.5 2.4 S340:6010097.979.663.951.222.512.0 5.9 2.7 S420:8010098.577.658.142.619.411.1 6.4 2.9 S5機制砂10099.275.652.234.116.210.2 6.9 3.1 圖5.2.1-1 6種砂的篩分通過曲線由篩分數據和圖像可以看出：通過機制砂與天然砂的混合，可以大范圍的調整0.6mm篩孔的通過百分率。尤其是0.3mm0.6mm的顆粒含量，變化幅度可達17.9%44.8%。天然砂與機制砂

15、摻配比例在40.25之間都滿足混凝土用砂要求。5.2.2 初選混合砂配制比例1、利用機制砂和天然砂的篩分試驗數據試算混合砂的篩分數據和細度模數，計算出混合砂細度模數在2.63.0時對應的混合砂配制比例范圍。2、為簡化施工控制，按機制砂或天然砂含量每增減5%為一級調節混合砂的配制比例。3、混合砂的級配數據可以通過計算得到，篩分數據的控制應按建設用砂（GB/T 14684-2011）標準中關于機制砂的要求執行。5.2.3 水泥與混合砂膠砂試驗確定混合砂配制比例1、使用工程項目選定的普通硅酸鹽水泥與粗選計算的各級混合砂做膠砂試樣,測定3天和28天的膠砂強度數據,確定機制砂摻配最佳編比例，通常為機制砂

16、占60%-80%為宜。2、在制作膠砂試件時，觀察混合砂砂漿的流動性和稠度。如出現較明顯的離析現象則應調整混合砂的配制比例。3、用28天（或3天）強度最高的混合砂比例作為施工的配制比例。4、以成德南LJ11標工程混合砂膠砂試驗為例參照GB/T17671-1999水泥膠砂強度試驗方法，測試達到與ISO標準砂膠砂試樣相同的膠砂流動度時，不同摻配比例的砂的需水量，并參照膠砂強度試驗方法，測試混合砂砂漿強度。（試驗結果見表5.2.2-1）表5.2.2-1 混合砂膠砂試驗結果編號天然砂/機制砂用水量ml水灰比灰砂比3d抗折28d抗折3d抗壓28d抗壓MPaMPaMPaMPaISOISO砂2250.50 1

17、:034.28.5 17.150.3S0天然砂2800.62 3.66.6 14.830.8S180:202650.59 5.58.1 25.941.3S260:402500.56 6.18.4 29.547.4S340:602400.53 6.48.8 29.449.8S420:802350.52 5.79.0 26.554.5S5機制砂2300.51 5.39.5 24.753.7從試驗數據中，可以看出。隨著機制砂在混合砂中比例增加，細度模數增大，砂的表面積降低，需水量也降低。混合砂膠砂試樣的強度指標隨機制砂的增加和水灰比的降低而呈現先增大后微降，表明在混合砂-水泥漿體中，存在一個最佳比例

18、使相同流動性的漿體硬化后膠結強度最大,膠結強度最大的混合砂比例就作為施工的配制比例。5.2.4 混凝土配合比設計1、混凝土配合比的設計按照普通混凝土配合比設計規程（JGJ55-2000）標準執行，并應結合橋涵施工技術規范的要求。2、混合砂會較多的表現出機制砂的特征，配合比設計時，應按建筑用砂（GB/T 14684-2011）中相關的說明、注釋操作。3、以成德南高速公路LJ11標工程混凝土配合比設計為例按照普通混凝土配合比設計規程（JGJ55-2000）設計C30、C40、C50普通混凝土和C30水下混凝土的配合比，并分別使用天然砂、機制砂及4種摻配比例的混合砂試配了共72組混凝土樣品。(4種規

19、格混凝土的工藝性能要求與原材料見表5.2.4-1，試驗結果見表5.2.4-2)表5.2.4-1 4種規格混凝土的技術要求規格強度等級最大粒徑坍落度外加劑種類C30C3037.5mm90mm110mm早強減水劑C30水下C3037.5mm180mm220mm緩凝高效減水劑C40C4026.5mm90mm110mm早強減水劑C50C5026.5mm90mm110mm早強減水劑表5.2.4-2 混凝土配合比及工作性和強度結果編號規格天然砂/機制砂配合比(kg/m3)外加劑摻量拌和物性能7天28天水泥水灰比砂率容重坍落度離析泌水強度強度30AC30天然砂318.3 0.50 35.9 24851.00

20、%100無無32.6 44.0 30B300.3 0.53 36.2 2485100無無30.8 42.6 30C285.8 0.56 36.8 2485100無無31.2 41.2 31A80:20318.0 0.50 37.1 2477110無無37.7 47.2 31B305.8 0.52 37.7 247790無無36.2 45.1 31C277.6 0.58 38.0 2477100無無32.5 41.5 32A60:40323.1 0.50 38.9 2502120無無38.6 48.2 32B305.8 0.53 39.5 2495100無無37.8 47.5 32C287.2

21、0.56 40.1 2520100輕微輕微33.3 41.5 33A40:60320.3 0.50 39.8 2464100輕微輕微39.0 48.7 33B305.1 0.53 40.2 2489100無無33.7 43.5 33C285.0 0.56 41.0 2477110無無33.5 44.0 34A20:80321.8 0.50 43.2 248190無無38.3 50.7 34B306.6 0.52 43.7 2481110無無36.4 47.4 34C287.9 0.56 44.2 2481100無無34.0 45.7 35A機制砂343.5 0.47 43.5 2475110輕

22、微無3.2 53.0 35B317.8 0.50 44.3 247590無無38.6 47.1 35C294.3 0.54 45.1 2475110無無31.4 41.2 40AC40天然砂414.7 0.44 32.2 24201.20%100輕微無41.3 54.0 40B383.7 0.45 33.2 2420100無無37.5 52.5 40C374.3 0.48 34.2 2420100無無36.8 51.0 41A80:20409.5 0.42 33.0 2425110無無45.3 56.2 41B379.9 0.45 33.2 2425100無無43.1 55.9 41C358.

23、1 0.48 34.0 2425100無無39.0 54.2 42A60:40397.6 0.42 34.1 2440100無無49.9 56.3 42B376.2 0.44 34.5 244090無無47.1 55.8 42C350.0 0.48 35.5 2440110無無39.0 53.4 43A40:60397.6 0.42 35.6 2450100無無50.1 58.3 43B371.1 0.45 36.1 245090無無42.8 56.3 43C348.1 0.48 37.1 2450100無無36.6 54.4 44A20:80395.2 0.42 38.3 2445100無無

24、50.7 59.0 44B377.4 0.44 41.0 2445100無無47.8 57.0 44C349.5 0.47 42.5 2445100無無45.4 55.3 45A機制砂395.2 0.42 40.5 244590無無47.4 56.7 45B366.7 0.45 41.7 244590無無45.9 52.4 45C345.8 0.48 43.2 2445100無無42.1 50.3 50AC50天然砂553.1 0.34 33.7 24001.20%100無無57.8 63.4 50B508.1 0.37 34.4 2400100無無55.1 60.7 50C470.2 0.4

25、0 34.4 2400100無無50.1 57.7 51A80:20531.1 0.34 32.0 2410100無無55.2 64.6 51B488.2 0.37 32.4 241090無無50.8 61.5 51C452.5 0.39 33.0 2410100無無46.9 57.9 52A60:40515.1 0.34 32.7 2415100無無53.3 65.1 52B490.1 0.36 33.1 2415100無無50.1 63.4 52C437.8 0.40 33.7 2415100無無45.6 56.4 53A40:60502.6 0.33 34.2 240090無無60.7

26、65.7 53B471.6 0.35 34.7 240095無無56.9 64.4 53C428.5 0.38 35.2 2400100無無52.7 60.6 54A20:80499.4 0.34 36.3 2440100無無55.1 66.8 54B459.6 0.37 36.5 244090無輕微54.5 64.6 54C425.5 0.39 37.0 2440100無無51.9 58.1 55A機制砂514.7 0.34 38.2 2427100無無54.1 64.5 55B458.0 0.37 38.9 242790無無55.1 61.8 55C426.2 0.39 39.3 2427

27、90無無49.6 57.9 20AC30水下天然砂384.1 0.50 36.0 24001.00%210無無32.2 37.7 20B345.2 0.55 37.0 2400180無無30.7 36.2 20C320.0 0.60 38.0 2400200輕微輕微24.7 32.4 21A80:20382.4 0.50 37.8 2415200輕微輕微35.4 42.4 21B346.2 0.55 38.8 2415190無無31.2 38.3 21C317.0 0.60 40.0 2415200無無28.1 36.1 22A60:40393.3 0.47 40.5 2396180無無35.

28、8 43.0 22B342.8 0.52 41.0 2396180輕微輕微33.8 37.6 22C325.5 0.57 42.2 2396190無無29.8 34.8 23A40:60371.5 0.50 42.0 2436180無無34.5 39.9 23B333.9 0.55 42.0 2436180無無31.5 34.5 23C306.6 0.60 42.0 2436180無無24.8 31.6 24A20:80360.2 0.50 42.4 2416200無無31.6 40.3 24B325.8 0.55 43.7 2416200無無28.4 35.1 24C299.2 0.60 4

29、3.7 2416180無無24.5 29.5 25A機制砂348.0 0.50 42.3 2360190無無31.9 36.8 25B316.8 0.55 43.5 2360180無無28.7 35.4 25C292.0 0.60 44.2 2360190無無25.6 30.9 結論:天然砂與機制砂摻配比例C30選用40:60,C40選用20:80,C50選用40:60,C30水下選用40:60配制出的混凝土其工藝性能較好。5.2.5 混凝土試生產1、混凝土的試生產應以考察工藝性能和硬化混凝土外觀質量為主。重點觀察坍落度經時損失情況、泌水情況和振搗后上浮砂漿厚度情況。2、如混凝土的工藝性能不能

30、滿足生產需要，應調整混合砂比例，適當增加天然砂所占比重，重新做混凝土配合比設計。5.2.6 混凝土拌和、運輸、澆筑、養護1、混凝土拌和時應較普通情況增加一個砂料斗，分別稱取每盤料所需的機制砂與天然砂，分別加入。2、其他有關的混凝土生產要求按普通混凝土要求執行。5.2.7勞動力組織工種數量單位要求砼攪拌機操作工8人膠砂攪拌機操作工5 人凈漿攪拌機操作工5人其他雜工10人試驗人員（水泥檢測、集料篩、亞甲藍測試、壓力試驗、粗細集料壓碎值測試、試驗攪拌、坍落度測試）6人技術熟練試驗人員混合砂摻配及配合比設計人員6人專業試驗工程師試驗數據收集及整理分析人員4人專業試驗工程師6. 材料與設備6.1 材料6

31、.1.1水泥、粗集料按常規生產工藝流程選定水泥品種，各項指標應滿足通用硅酸鹽水泥（GB175-2007）要求。根據設計要求，選定粗集料，各項指標應滿足建筑用卵石、碎石（GB/T14685-2011）要求。6.1.2機制砂軋制機制砂的母材必須經檢測合格。各項指標應滿足建筑用砂（GB/T 14684-2011）和普通混凝土配合比設計規程（JGJ55-2000）有關標準規定。6.1.3外加劑混凝土的外加劑應滿足混凝土外加劑應用技術規范（GB50119-2003）要求，且不與水泥發生不良反應。6.2 生產設備和檢測設備6.2.1混凝土拌和設備應增加1個儲料斗以分別盛放機制砂和天然砂6.2.2如自行軋制

32、機制砂，應購置1套制砂設備。6.2.3按需配制機制砂清洗設備。6.2.4主要試驗檢測設備需求：水泥檢測設備、集料篩、亞甲藍測試設備、壓力試驗機、粗細集料壓碎值測試裝置、試驗攪拌機、坍落度測試設備。設備名稱型號性能能耗數量(臺)砼攪拌機JS100060m3/h 2*18.5KW1膠砂攪拌機JJ-5285±10(r/min)/140±5(r/min)0.55/0.37KW1凈漿攪拌機NJ-160A公轉慢 62±5r/min自轉慢 140±5r/min公轉快 125±10r/min自轉快 285±10r/min0.37KW1壓力機

33、WES-600w最大試驗力600KN2.1KW1電動攪拌器JJ-100W調速范圍0-3000r/min 100W17. 質量控制7.1 本工法應遵循的質量控制標準7.1.1公路工程質量檢驗評定標準（JTG F80/1-2004）7.1.2建筑用卵石、碎石（GB/T14685-2011）7.1.3建筑用砂（GB/T 14684-2011）7.1.4混凝土外加劑應用技術規范（GB50119-2003）7.1.5通用硅酸鹽水泥（GB175-2007）7.1.6水泥膠砂強度檢驗方法（ISO）（GB/T-17671-1999）7.1.7普通混凝土配合比設計規程（JGJ55-2000）7.2 質量控制措施

34、7.2.1混凝土生產所用原材料都必須檢驗合格方能進場使用。7.2.2當機制砂或天然砂的細度模數發生變化時，應測試調節混合砂的配制比例，以維持混合砂的細度模數和級配曲線不發生較大變化。7.2.3混凝土澆筑時振搗時間應嚴格按規范執行，不得過振，脫模應及時養護。7.2.4根據有關標準和設計的要求控制混凝土拌和、運輸、澆筑過程。8. 安全措施8.1 本工法應遵循的有關法律法規、標準有：8.1.1中華人民共和國安全生產法8.1.3公路工程施工安全技術規程（JTJ 076-1995）8.1.4公路項目安全性評價指南（JTG/T B062004）8.2 安全生產措施：8.2.1認真貫徹執行有關安全生產的法律法規。8.2.2成立健全的安全生產組織機構，設立專職安全員，建立健全安全生產責任制和安全生產三級教育制度。8.2.3安全生產經費應單獨列帳，專款專用，確保安全防護設施到位有效。8.2.4相關攪拌設備和壓力機嚴格按照相關操作規程操作。特別是砼攪拌機，使用前，應先檢查設備狀況，確定攪拌設備內無人或雜物后，方可啟動設備，并做好檢查記錄。8.2.5各種臨時施工用電線路要符合施工現場臨時用電安全技術規范 （JGJ46-2005）的規定，嚴禁亂搭亂接，電工及安全人員應經常巡查，并進行維護處理。9. 環保措施9.0.1 制砂施工場界噪聲控制按建筑施工場界噪聲限值（GB12523-90）要求執