川藏铁路洞渣机制砂的应用研究.docx

1川藏铁路对机制砂的质量控制标准

有关机制砂使用和生产的标准有三类：一是针对混凝土的规定，如国标《建设用砂》（GB/T14684—2022）、《混凝土结构通用规范》（GB55008—2021）；铁标《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424—2018）和《铁路混凝土》（TB/T3275—2018）；建标《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》（JGJ52—2019）等。二是针对机制砂使用的专门规定：国标、铁标、建标里面没有相关规定，交通运输部发布了推荐性标准《水泥混凝土用机制砂》（JT/T819—2011）、中国工程建设标准化协会发布了《公路机制砂高性能混凝土技术规程》（T/CECSG:K50-30—2018）；三是针对机制砂生产和建设的规定：如《机制砂石骨料工厂设计规范》（GB51186—2016）、《机制砂石生产技术规程》（JC/T2299—2014）、《铁路机制砂场建设技术规程》（Q/CR9570—2020）等标准。

根据机制砂的应用效果，我国已经形成了相应的试验方法和评价体系。川藏铁路对机制砂的质量控制标准为：机制砂检测标准为《铁路混凝土》（TB/T3275—2018）及《建设用砂》（GB/T14684—2022），判定依据为《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424—2018）。

在《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424—2018）中，对细骨料性能控制指标如表1所示。

表1?细骨料的技术要求

在TB10424—2018中明确规定“细骨料应选用级配合理、质地坚固、吸水率低、空隙率小的洁净天然河砂或母岩检验合格，经专门机组生产的机制砂，不应使用海砂”，在机制砂检验项目及技术要求方面提出压碎指标和石粉含量的要求。对于梁体、轨道板、轨枕、接触网支柱等构件TB10424—2018中并没有明确规定不得使用机制砂，只是对这些部位使用的机制砂快速砂浆棒膨胀率做出“应小于0.20%”的规定，但是在施工图纸中却明确规定，细骨料应完全使用天然河砂，不能使用机制砂。

2机制砂在川藏线的使用情况及母岩材质

2.1各标段机制砂使用状况

对新建川藏铁路雅安至林芝段周边十三个标段的天然砂场、石料场。机制砂的使用及生产情况见表2。

表2?川藏铁路雅安至林芝段各标段机制砂使用情况

从表2来看，除了2标段使用河砂外，其他标段均使用机制砂，机制砂使用率达到92.9%。其中，六个标段使用吉糖外购机制砂，外购机制砂储量不大，暂时可以满足施工需求，但本地产量难以满足后期川藏线施工需求。

2.2?机制砂母岩材质检测结果

通过对新建川藏铁路雅安至林芝段周边十三个标段机制砂用母岩取样，并邮寄回甘肃铁鹰建筑质量检测有限公司，按照《铁路工程岩石试验规程》（TB10115—2014），进行岩相分析，确定母岩种类，检测岩石饱水抗压强度、碱活性等指标。试验结果如表3所示。

表3?川藏铁路雅安至林芝段各标段母岩材质检测结果统计

母岩质量是机制砂质量控制的源头，从表3数据来看，川藏铁路雅安至林芝段各标段母岩强度整体来说比较好，岩石饱水抗压强度最低值80.0MPa，母岩强度符合《人工砂混凝土应用技术规程》（JGJ/T241—2011）的规定：火成岩≥100MPa、变质岩≥80MPa、沉积岩≥60MPa。12个样品中有11个是非碳酸盐活性骨料，快速砂浆棒膨胀率均＜0.30%，可以满足《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424—2018）的要求，且可以充分利用川藏铁路沿线山体母岩，石料储备丰富，满足生产机制砂的条件。

3机制砂混凝土性能特点的试验分析

3.1原材料的选择

3.1.1水泥

水泥采用P·O42.5级水泥，其性能指标符合《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424—2018）的要求。其主要技术指标如表4所示。

表4?水泥主要技术指标

3.1.2机制砂

本次试验采用8标段自建机制砂场生产的机制砂，机制砂检测标准为《铁路混凝土》(TB/T3275—2018)及《建设用砂》(GB/T14684—2022)，其性能指标符合《铁路混凝土工程施工质量验收标准》(TB10424—2018)的要求。其主要技术指标如表5所示。

表5?机制砂主要技术指标

3.1.3碎石

与机制砂为同一石场，由二级配混合而成的连续级配，最大公称粒径为31.5mm，碎石检测标准为《铁路混凝土》（TB/T3275—2018）及《建设用卵石、碎石》（GB/T14685—2022），其性能指标符合《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424—2018）的要求。其主要技术指标如表6所示。

表6?碎石主要技术指标（混凝土强度按C40要求）

3.1.4矿物掺合料

矿物掺合料采用粉煤灰，其性能指标符合TB1