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【摘要】随着天然砂资源的日趋枯竭，混凝土技术又在迅速发展，特别是高性能混凝土对骨料的严格要求。而混凝土发展趋势正向着提高耐久性和解决环保问题方向发展，利用好机制砂，是发展绿色混凝土的重要途径之一，也是我国混凝土向高性能混凝土的一次迈进！
【关键词】 机制砂,混凝土,石粉,天然砂
【 abstract 】 as natural sand resources is dried up, the concrete technology and in the rapid development, especially for high performance concrete aggregate the strict request. And concrete development trend is toward improving durability and solve environmental problems direction and make good use of sand mechanism, development is one of the important ways to green concrete, China is the concrete of the high performance concrete to a step in the right direction!
【 keywords 】 mechanism sand, concrete, limestone, natural sand
中图分类号：TU37文献标识码：A 文章编号：
混凝土发展到今日，已从普通混凝土向高性能混凝土发展，而高性能混凝土对砂石的要求却越来越严格，随着资源的枯竭，天然砂的资源已不能完全满足商品混凝土的使用，机制砂的出现缓解了这一局势，可如何把机制砂很好的应用在商品混凝土中，成为众多商混企业的一大难题。想要利用这一新型资源，还需要大量的试验及实践来验证。我就将我公司对机制砂混凝土中常出现的一些常见问题和简单的解决方案与大家共同探讨一下。
一些机制砂生产企业，为了使机制砂外观好看、迎合客户要求，就洗去石粉，这给机制砂中石粉的充分利用带来了不利影响，石粉在机制砂中是不可避免的，適量的石粉在机制砂中的作用是有益的。冲洗后的机制砂，机会带走了0.315mm以下的细颗粒，这些细颗粒的作用，直接影响到机制砂混凝土的和易性及工作性。在商品混凝土企业中，已不再使用32.5级水泥，取之使用的均为P.O42.5级及以上的水泥，对于低等级混凝土而已，胶凝材料的匮乏，使得低等级混凝土普遍难于输送，工作性能收到影响，而机制砂中的适量石粉此时便起到填充作用，不仅有利于低等级混凝土强度的提高，也很大程度上改善了低等级混凝土的工作性能。所以，控制好石粉含量，并控制好石粉亚甲蓝MB值，对机制砂混凝土工作性及强度有促进作用。
目前我国生产机制砂有两种主要形式，一种是专门生产机制砂，级配、细度模数均可做到优于天然砂，粒型也和天然砂近似。另一种是利用各种尾矿附带生产或产生的，这是目前人工砂的主体。其中多数是生产碎石后的石屑经过加工和筛分而使用的。利用石屑制成的人工砂成本低，数量多，一些级配或粒型不合格的石屑作为细骨料，使用结果是和易性差，强度受到波动，由此很多人认为人工砂不能代替天然砂使用在混凝土中，这种误解导致机制砂的推广使用受到影响。只要选择合理先进的工艺、设备，完全可以生产出品质优良的人工砂。
随着天然砂资源的日趋枯竭，混凝土技术又在迅速发展，特别是高性能混凝土对骨料的严格要求。而混凝土发展趋势正向着提高耐久性和解决环保问题方向发展，利用好机制砂，是发展绿色混凝土的重要途径之一，也是我国混凝土向高性能混凝土的一次迈进！
从大量试验看，虽然增加外加剂的掺量，也未能难解决坍落度损失快的问题，唯有调整机制砂中的石粉含量或改变外加剂的组分，来保证混凝土的工作性能。在配合比设计时，就得先抛开旧思路，尽可能提高胶凝材料用量，控制并降低用水量，选择合理级配的粗骨料，用以保证混凝土的粘聚性，避免离析、泌水、抓底现象，同时要控制好粗细骨料的级配及石粉含量，确保坍落度的和易性及流动性得到保证，试验证明，合理的配合比设计及材料选择，可以解决机制砂混凝土的绝大部分不良现象。
下面以其中一组试验数据来看下机制砂混凝土的各项指标：
从前两组试验数据来看，混凝土拌合物性能受到石粉的影响较大，即使调整外加剂掺量，虽然坍落度保留值有所改善，但也不能完全保证混凝土的正常输送。而SP3使用了调整后的外加剂，工作性得到了保证，且混凝土28d强度及60d强度均能优于前两组。因此，想要更好的把机制砂应用在混凝土中，还需要大量的试验进行验证，从本组试验数据来看，基本可以用改变外加剂组分来保证混凝土的工作性，且可以充分发挥机制砂中石粉的填充作用。
但实际应用中机制砂混凝土仍然存在一下问题。
（1）机制砂的坚固性能比河砂稍差,但在普通混凝土中使用不存在问题。而在经常遭受摩擦冲击的混凝土构件中使用,却必须掺减水剂或其它外加剂改善和易性，延长拌和时间，防止过振。
（2）用机制砂配制混凝土与天然砂并没有很大的区别, 而且在采用相同比例细集料的情况下,用机制砂配制的混凝土比采用天然砂混凝土的强度要高5MPa左右。所以从内在质量的角度考虑,采用机制砂对混凝土的强度更为有利。一般来讲,同坍落度的前提下,机制砂的用水量要稍大些,但要根据施工条件及结构物和运输等因素考虑。用机制砂配制泵送混凝土等特种混凝土时注意砂率不宜过高（控制在37%-45%,）以防止降低混凝土强度和耐久性等工程质量。
（3）对于机制砂中最为重要的一个因素即石粉含量，石粉能充分填充颗粒间的空隙,提高拌合物的密实度,使混凝土容重随石粉的增加而变大，因此石粉含量在一定范围内, 随着石粉含量的增加,混凝土的强度增加; 同时石粉含量的多少也直接影响混凝土的外观质量,石粉含量在一定的用量范围内,随着石粉含量的增加,混凝土的外观质量越好。
建议：
1) 适当延长混凝土的搅拌时间,增强混凝土的和易性。
2) 适当延长混凝土的捣固时间,如果有附着式振捣设备,最好借助它,以增强混凝土的外表光洁度,减少表面气泡。
3) 缩短混凝土的运输距离,防止混凝土离析。
4) 加强机制砂级配的抽检频率,进一步保证机制砂的质量。
5) 由于机制砂的饱水性比较差,受外界影响,机制砂的含水量就会不均匀,这对混凝土的和易性、塌落度和质量等影响都比较大,最好采用混凝土罐车运输。
结语：在工程建设过程中,砂石作为混凝土结构材料的重要组成部分,其质量优劣对整个工程的质量及耐久性具有举足轻重的影响。在满足用砂性能指标的前提下,选用经济可行的方案,既要满足施工质量要求,又要有效地控制生产成本,这样在天然砂资源缺乏的地区,使用优质机制砂进行混凝土施工生产不仅是可行的,其综合效益也是显著的。同时在机制砂使用中,也可以进行建筑材料学科方面的研究试验,积累经验,为学科的发展奠定基石。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
【关键词】 机制砂,混凝土,石粉,天然砂
【 abstract 】 as natural sand resources is dried up, the concrete technology and in the rapid development, especially for high performance concrete aggregate the strict request. And concrete development trend is toward improving durability and solve environmental problems direction and make good use of sand mechanism, development is one of the important ways to green concrete, China is the concrete of the high performance concrete to a step in the right direction!
【 keywords 】 mechanism sand, concrete, limestone, natural sand
中图分类号：TU37文献标识码：A 文章编号：
混凝土发展到今日，已从普通混凝土向高性能混凝土发展，而高性能混凝土对砂石的要求却越来越严格，随着资源的枯竭，天然砂的资源已不能完全满足商品混凝土的使用，机制砂的出现缓解了这一局势，可如何把机制砂很好的应用在商品混凝土中，成为众多商混企业的一大难题。想要利用这一新型资源，还需要大量的试验及实践来验证。我就将我公司对机制砂混凝土中常出现的一些常见问题和简单的解决方案与大家共同探讨一下。
一些机制砂生产企业，为了使机制砂外观好看、迎合客户要求，就洗去石粉，这给机制砂中石粉的充分利用带来了不利影响，石粉在机制砂中是不可避免的，適量的石粉在机制砂中的作用是有益的。冲洗后的机制砂，机会带走了0.315mm以下的细颗粒，这些细颗粒的作用，直接影响到机制砂混凝土的和易性及工作性。在商品混凝土企业中，已不再使用32.5级水泥，取之使用的均为P.O42.5级及以上的水泥，对于低等级混凝土而已，胶凝材料的匮乏，使得低等级混凝土普遍难于输送，工作性能收到影响，而机制砂中的适量石粉此时便起到填充作用，不仅有利于低等级混凝土强度的提高，也很大程度上改善了低等级混凝土的工作性能。所以，控制好石粉含量，并控制好石粉亚甲蓝MB值，对机制砂混凝土工作性及强度有促进作用。
目前我国生产机制砂有两种主要形式，一种是专门生产机制砂，级配、细度模数均可做到优于天然砂，粒型也和天然砂近似。另一种是利用各种尾矿附带生产或产生的，这是目前人工砂的主体。其中多数是生产碎石后的石屑经过加工和筛分而使用的。利用石屑制成的人工砂成本低，数量多，一些级配或粒型不合格的石屑作为细骨料，使用结果是和易性差，强度受到波动，由此很多人认为人工砂不能代替天然砂使用在混凝土中，这种误解导致机制砂的推广使用受到影响。只要选择合理先进的工艺、设备，完全可以生产出品质优良的人工砂。
随着天然砂资源的日趋枯竭，混凝土技术又在迅速发展，特别是高性能混凝土对骨料的严格要求。而混凝土发展趋势正向着提高耐久性和解决环保问题方向发展，利用好机制砂，是发展绿色混凝土的重要途径之一，也是我国混凝土向高性能混凝土的一次迈进！
从大量试验看，虽然增加外加剂的掺量，也未能难解决坍落度损失快的问题，唯有调整机制砂中的石粉含量或改变外加剂的组分，来保证混凝土的工作性能。在配合比设计时，就得先抛开旧思路，尽可能提高胶凝材料用量，控制并降低用水量，选择合理级配的粗骨料，用以保证混凝土的粘聚性，避免离析、泌水、抓底现象，同时要控制好粗细骨料的级配及石粉含量，确保坍落度的和易性及流动性得到保证，试验证明，合理的配合比设计及材料选择，可以解决机制砂混凝土的绝大部分不良现象。
下面以其中一组试验数据来看下机制砂混凝土的各项指标：
从前两组试验数据来看，混凝土拌合物性能受到石粉的影响较大，即使调整外加剂掺量，虽然坍落度保留值有所改善，但也不能完全保证混凝土的正常输送。而SP3使用了调整后的外加剂，工作性得到了保证，且混凝土28d强度及60d强度均能优于前两组。因此，想要更好的把机制砂应用在混凝土中，还需要大量的试验进行验证，从本组试验数据来看，基本可以用改变外加剂组分来保证混凝土的工作性，且可以充分发挥机制砂中石粉的填充作用。
但实际应用中机制砂混凝土仍然存在一下问题。
（1）机制砂的坚固性能比河砂稍差,但在普通混凝土中使用不存在问题。而在经常遭受摩擦冲击的混凝土构件中使用,却必须掺减水剂或其它外加剂改善和易性，延长拌和时间，防止过振。
（2）用机制砂配制混凝土与天然砂并没有很大的区别, 而且在采用相同比例细集料的情况下,用机制砂配制的混凝土比采用天然砂混凝土的强度要高5MPa左右。所以从内在质量的角度考虑,采用机制砂对混凝土的强度更为有利。一般来讲,同坍落度的前提下,机制砂的用水量要稍大些,但要根据施工条件及结构物和运输等因素考虑。用机制砂配制泵送混凝土等特种混凝土时注意砂率不宜过高（控制在37%-45%,）以防止降低混凝土强度和耐久性等工程质量。
（3）对于机制砂中最为重要的一个因素即石粉含量，石粉能充分填充颗粒间的空隙,提高拌合物的密实度,使混凝土容重随石粉的增加而变大，因此石粉含量在一定范围内, 随着石粉含量的增加,混凝土的强度增加; 同时石粉含量的多少也直接影响混凝土的外观质量,石粉含量在一定的用量范围内,随着石粉含量的增加,混凝土的外观质量越好。
建议：
1) 适当延长混凝土的搅拌时间,增强混凝土的和易性。
2) 适当延长混凝土的捣固时间,如果有附着式振捣设备,最好借助它,以增强混凝土的外表光洁度,减少表面气泡。
3) 缩短混凝土的运输距离,防止混凝土离析。
4) 加强机制砂级配的抽检频率,进一步保证机制砂的质量。
5) 由于机制砂的饱水性比较差,受外界影响,机制砂的含水量就会不均匀,这对混凝土的和易性、塌落度和质量等影响都比较大,最好采用混凝土罐车运输。
结语：在工程建设过程中,砂石作为混凝土结构材料的重要组成部分,其质量优劣对整个工程的质量及耐久性具有举足轻重的影响。在满足用砂性能指标的前提下,选用经济可行的方案,既要满足施工质量要求,又要有效地控制生产成本,这样在天然砂资源缺乏的地区,使用优质机制砂进行混凝土施工生产不仅是可行的,其综合效益也是显著的。同时在机制砂使用中,也可以进行建筑材料学科方面的研究试验,积累经验,为学科的发展奠定基石。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。