1.中国铁路南宁局集团有限公司柳州铁路工程建设指挥部广西柳州545007；
2.中国中铁二院工程集团有限责任公司四川成都610031
摘要：完全采用卵石经机械破碎、筛分后而得到的碎石和机制砂进行C55铁路工程高性能混凝土配合比设计及性能测试。结果标明：全卵石破碎骨料铁路工程高强高性能混凝土的拌合物性能、力学性能、耐久性能、化学指标等均满足设计和规范要求。随着卵石破碎机制砂用量的增加，混凝土拌合物性能变差，混凝土抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度均有所增加，电通量和碳化深度随着机制砂用量的增加而增加。
关键词：混凝土；卵石；骨料；配合比设计；耐久性
机制砂富有棱角，同样细度模数下的颗粒级配劣于天然砂，用于配制混凝土将在配合比、施工性能、力学和耐久性能等方面产生不同于天然砂混凝土的特点[1]。机制砂替代天然河砂做混凝土细骨料，能较好解决天然砂资源分布很不均匀、短时间内不可再生等问题，具有很好的社会效益与经济效益[2]。目前，虽然机制砂在中低强度混凝土中的应用已被广泛接受，但在桥梁工程的上部结构高强混凝土工程中，仍然存在不敢使用机制砂的情况[3]。其主要原因是对机制砂混凝土的施工性能和力学性能存在疑问。
山石经开采、机械破碎、筛分而成的碎石和机制砂在混凝土工程中已经得到普遍认可和广泛应用，而卵石经机械破碎、筛分后所得的卵石破碎骨料，由于资源缺乏、料源不集中等原因，应用较少。破碎卵石骨料具有天然骨料和人工骨料双重优点，既提高了混凝土的各项物理指标，改善了泵送混凝土易收缩而出现裂纹特性，提高抗裂性能，同时又取得了良好的技术、经济及社会利益[3]。
目前，成都地区铁路工程高强高性能混凝土用细骨料以天然河砂为主。机制砂由于级配没有天然砂好、颗粒形状不规则、颗粒表面粗糙等，使得所配置混凝土与用天然河砂配置的混凝土相比，和易性不佳，密实度差，导致耐久性能差。但成都地区天然河砂资源紧缺，从外地购买成本很高；由于成都为冲积平原，卵石资源丰富。近年来，利用卵石破碎制备的人工砂已被广泛用于生产普通混凝土，然而，用卵石破碎人工砂制备铁路工程高强高性能混凝土的研究很少，工程中未见使用。
本文根据铁路行业标准《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424-2010）中配合比设计的要求，利用卵石经机械破碎、筛分后所得的碎石和机制砂依据《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2011）配置C55悬灌梁用高强高性能泵送混凝土，并对全卵石破碎骨料铁路工程高强高性能混凝土（C55）的拌合物性能、力学性能和耐久性进行试验研究，与采用天然河砂为细骨料的混凝土以及不同机制砂取代率的混凝土性能进行对比，分析全卵石破碎骨料铁路工程高强高性能混凝土（C55）的性能。
1.原材料及试验方法
各种原材料的基本性能和试验方法均满足铁路行业标准《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424-2010）的要求。
1.1原材料
（1）水泥：采用都江堰拉法基水泥有限公司生产的P·O52.5水泥，基本性能指标满足要求。
（2）粉煤灰：采用成都搏磊生产的F类Ⅰ级粉煤灰，基本性能满足C50及以上混凝土用粉煤灰的技术要求。
（3）减水剂：采用四川铁科新型建材有限公司生产的聚羧酸系高性能减水剂，基本性能指标满足聚羧酸减水剂（标准型）的技术要求。
（4）拌合水：采用成都市自来水，基本性能指标满足混凝土拌合用水的技术要求。
（5）粗骨料：采用卵石经机械破碎、筛分而成的5～20mm连续粒级碎石，其基本性能指标满足大于等于C50混凝土用粗骨料的技术要求。
（6）细骨料：细骨料有两种，卵石经机械破碎、筛分而成的Ⅱ区中砂，其基本性能指标满足大于等于C50混凝土用细骨料的技术要求，级配曲线如图1所示；另一种为湖南岳阳洞庭湖天然河砂，其基本性能指标满足大于等于C50混凝土用细骨料的技术要求，级配曲线如图2所示。
5、结论
全卵石破碎骨料铁路工程高强高性能混凝土的拌合物性能、力学性能、耐久性能、化学指标等均满足设计和规范要求，完全可以在工程中使用。随着卵石破碎机制砂用量的增加，混凝土的性能呈现以下特点：
（1）坍落度和扩展度减小，和易性变差，泌水率和压力泌水率增加，整体混凝土拌合物性能变差。
（2）混凝土抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度均增加，全卵石破碎机制砂混凝土的力学指标明显优于混合砂混凝土和天然砂混凝土。三个配合比混凝土的弹性模量相差不大，无明细的规律性。
（3）其耐久性能均满足规范和设计要求。电通量和碳化深度随着机制砂用量的增加而增加，全卵石破碎骨料混凝土的耐久性指标略差于天然砂混凝土和混合砂混凝土。
参考文献
[1]张廷雷，苗秀鹏，陈燕．全卵石破碎骨料C55泵送混凝土配合比设计及应用[J]．建筑，2012，707（3）：61—63．
[2]王稷良.机制砂特性对混凝土性能的影响及机理研究[D].武汉：武汉理工大学，2008.
[3]康育文，叶丽红，陈建平．破碎卵石作为粗骨料在商品混凝土中的应用[J]．商品混凝土，2009，（2）：44—46．
[4]TB10424-2010．铁路混凝土工程施工质量验收标准[S]．
[5]TB10425-94．铁路混凝土强度检验评定标准[S]．
作者简介：秦帅华（1973-）男，大学本科，工程师，主要从事铁路建设技术管理工作。中国铁路南宁局集团有限公司柳州铁路工程建设指挥部。
张廷雷（1982-），男，民族：汉族，硕士研究生，高级工程师，主要从事铁路勘察设计、工程试验检测工作。中国中铁二院工程集团有限责任公司。