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摘 要：混凝土作为现代社会建筑行业最大的施工材料，在建筑施工中占据重要的地位，其中砂作为混凝土的主要原料之一，主要包括了天然砂和机制砂两种，本文针对机制砂的特性以及种类，研究机制砂在高性能混凝土中的应用，对混凝土的合理利用具有重要意义。
关键词：机制砂；高性能；混凝土；
文献标识码：A 文章编号：1674-3520（2014）-07-00-02
随着我国基础建设的发展，以及对环境保护的逐渐重视，现存的天然砂已经不能满足现代施工的要求，机制砂已经成为今后建筑施工的重点，因此，研究机制砂在高性能混凝土中的应用，研究其配合比，以及石粉含量对高性能机制砂混凝土性能的影响等，对提高混凝土的应用性能具有重要作用。
一、机制砂的特性
机制砂是经过机械破碎、筛分制砂形成的，它的粒径一般小于5毫米，一般不包括风化岩石颗粒、软质岩等，它的主要特点是含有一定量的石粉，颗粒配比比较稳定，大多数呈现出三角体或者方矩形，具有尖锐的棱角，表面也十分粗糙。机制砂由于自身特殊的性质，在相同条件下，与天然砂相比，具有坍落度较小，强度增强的特点，根据机制砂的特点进行配比设计时，可以根据机制砂的砂率，利用机制砂中的石粉，可以配出和易性比较好的混凝土。
由于机制砂的生产矿源、加工机制，以及设备工艺等都不同，因而生产出来的砂粒型、级配都存在很大的差别，比如有的机制砂颗粒级配为两头大中间小，有的片状的颗粒比较多，但是只要这些颗粒都能满足机制砂的技术指标，都可以将其应用在混凝土的结构中。此外，机制砂在配置添加剂的混凝土时，对于外加剂的反应比较大，同时，机制砂在配制高强度的泵送混凝土时，在泵送的过程中也不易堵泵。因此，合理利用机制砂的特性，对于更好地配置高强度、高性能的混凝土具有重要意义。
二、机制砂构成混凝土的种类
（一）机制砂抗扰动混凝土：机制砂扰动混凝土是迎合现代交通发展需求的新型混凝土，它可以充分保障在不中断交通的情况下，对桥面等进行大面积的铺装和浇筑。主要具有以下幾个方面的特点，首先是它具有很高强度的抗裂性，而且不容易出现分层离析的现象，新浇筑的与基层的混凝土以及钢筋具有良好的粘接力，能够使得机制砂抗扰动混凝土，在常见的修补工程中，具有很强的耐久性和实用性。其次，它还具有高抗交通扰动性，可以最大限度地削弱由于人工或者车辆引起的各种破坏，而且这种机制砂混凝土的凝结时间比较快，能够大大地缩短工期。
（二）钢管拱自密实混凝土：钢管拱自密实混凝土也是机制砂构成混凝土结构中，一个重要的发展方向，它主要是由一种比较合理的配合比设计而成，具有很高的流动性，而且抗离析的能力比较强的特种混凝土，凭借其优异的性能，目前已经被广泛应用到了各个领域。钢管拱自密实混凝土主要是，将混凝土填入薄壁钢管拱内部，然后形成一种位于钢筋混凝土和钢结构之间的新型组合材料，使得钢管拱与混凝土之间形成互补的刚度，在施工时能够发挥强有力的作用。
（三）机制砂水下抗分散混凝土：天然砂配置而成的普通混凝土，在水环境下比较容易受到水的冲洗和稀释，进而造成各种组分的流失，使得水泥浆也大面积破坏，在一定程度上降低了混凝土的强度，进而影响了工程的质量。由机制砂形成的水下抗分散混凝土，能够在水下施工时，具有抗分散、不离析、安全无毒的特点，最大限度地保护自然环境，同时，这种混凝土结构的使用寿命和质量，也与水下的施工技术分不开。
（四）机制砂自密实片石混凝土：机制砂自密实片石混凝土结构比较复杂，它主要是将一定粒径的大石块放入施工仓中，然后经过一系列的加工之后，形成具有空隙的片石体，然后对其进行浇注，将混凝土充分地填充片石空隙，制成完整密实的机制砂混凝土结构。这种混凝土使用了大量的粉煤灰和片石，能够充分降低水化热，同时也减少了水泥的用量，对于片石的掺加，可以利用机械进行，不进行一系列的捣注过程，能够有效地缩短施工的时间，提高施工效率。
三、机制砂在高性能混凝土中的应用
（一）混凝土T梁生产中的应用：T梁作为桥梁上部的主要结构，对于其配比标准十分严格，比如要考虑碳化、弹性模量的影响等，对于砂率的配比不允许过大，在预应力梁的设计上，不能使用粉煤灰。在其配比中，要充分考虑以下因素，首先，对于高性能机制砂混凝土强度的研究，经过研究发现，当混凝土中的石粉含量为3.5%时，混凝土的抗压强度会随着时间的增加，而逐渐显示出耐压性，在早期时，石粉含量为7%的混凝土强度高于3.5%的混凝土，但是在后期就增加较慢，耐压性弱于3.%的混凝土。
其次，混凝土在T梁生产中的应用，弹性变形也是混凝土的重要力学特性，在计算混凝土的结构中，常常应用弹性模型来衡量混凝土的弹性变形程度。经研究发现，影响混凝土弹性模型的因素主要有三种，第一种是混凝土拌合物中的粗骨料用量，用量越大混凝土的弹性模型也越高；第二种是混凝土中砂浆的空隙率，当这种空隙率越低时，弹性模量也越高；第三种是粗骨料与水泥浆体之间的过渡区，其中水灰比、养护时间以及温度湿度等，都影响着过渡区各种集料与水泥浆体之间的化学反应。
在施工控制上，要从原材料的进场开始，严格确保每项技术的指标都符合规范要求，比如在进行拌和时，要根据具有的配合比进行严格的计算，将塌落度控制在5～8cm，同时使用附着式振捣器，在振捣的过程中，同时使用振捣器进行振捣。经过实验发现，机制砂混凝土的强度要比天然河砂混凝土的强度高出1.5 Mpa，而且具有较好的和易性，使得梁外观以及质量等效果都比较显著，在T梁生产中具有重要的作用。
（二）混凝土桥梁墩身生产中的应用：混凝土桥梁墩身生产中的应用，要充分考虑机制砂混凝土的强度以及各种试配结构，在经过一系列的数据对比和分析之后，得出以下结论，在相同的实验条件下，机制砂混凝土的强度要比河砂高出7～8Mpa，而且水泥对于JF-2外加剂的适应性比较强，同时，当机制砂的含粉量低于10%的时候，混凝土是否水洗对于混凝土的强度带来的影响不大。在施工中，将机制砂和河砂按照1：1的配比进行配置后，其强度与机制砂相同，但是在拌和时，其和易性要比单独使用河砂配置混凝土的强度要高。
桥梁墩身对于混凝土的质量要求比较高，不仅要求混凝土具有一定的强度和耐久性，更要具有良好的工作性，以及可泵性，因此，原材料的选择和配合比的设计，是保障这些要求的最基本特性。这就要求机制砂拌和物，在泵送输送管道中，不离析、不堵管，而且产生的摩擦力要小，粘聚性要好，这样可以提高可泵性技术的成功率，使得混凝土的内聚性增强，减少流动的阻力。在具体的应用过程中，还可以掺加适量的引气成分，优化配比的参数，根据最紧密的堆积理论，使得混凝土的堆积密度达到最大，提高混凝土的工作性能。
四、总结
机制砂在高性能混凝土中的应用十分广泛，本文针对机制砂的性能展开探讨，同时从机制砂抗扰动、水下抗分散、自密实片石混凝土等几个方面，对机制砂混凝土的种类进行分析，最后从混凝土T梁生产、混凝土桥梁墩身生产两个方面，对机制砂在高性能混凝土中的应用进行了介绍，以期能够不断优化机制砂混凝土的结构，促进建筑行业的发展。
参考文献：
[1]曹盛明.高性能机制砂混凝土的性能及应用技术研究[D].重庆交通大学，2008
[2]黄盛.C60机制砂高强高性能混凝土在山区高寒地区的配制[J].交通标准化，2013，（12）：55-57
[3]祁峰，胡苗，徐鹏等.机制砂配制C60高性能混凝土的试验研究[J].中外公路，2010，30（3）：273-277
关键词：机制砂；高性能；混凝土；
文献标识码：A 文章编号：1674-3520（2014）-07-00-02
随着我国基础建设的发展，以及对环境保护的逐渐重视，现存的天然砂已经不能满足现代施工的要求，机制砂已经成为今后建筑施工的重点，因此，研究机制砂在高性能混凝土中的应用，研究其配合比，以及石粉含量对高性能机制砂混凝土性能的影响等，对提高混凝土的应用性能具有重要作用。
一、机制砂的特性
机制砂是经过机械破碎、筛分制砂形成的，它的粒径一般小于5毫米，一般不包括风化岩石颗粒、软质岩等，它的主要特点是含有一定量的石粉，颗粒配比比较稳定，大多数呈现出三角体或者方矩形，具有尖锐的棱角，表面也十分粗糙。机制砂由于自身特殊的性质，在相同条件下，与天然砂相比，具有坍落度较小，强度增强的特点，根据机制砂的特点进行配比设计时，可以根据机制砂的砂率，利用机制砂中的石粉，可以配出和易性比较好的混凝土。
由于机制砂的生产矿源、加工机制，以及设备工艺等都不同，因而生产出来的砂粒型、级配都存在很大的差别，比如有的机制砂颗粒级配为两头大中间小，有的片状的颗粒比较多，但是只要这些颗粒都能满足机制砂的技术指标，都可以将其应用在混凝土的结构中。此外，机制砂在配置添加剂的混凝土时，对于外加剂的反应比较大，同时，机制砂在配制高强度的泵送混凝土时，在泵送的过程中也不易堵泵。因此，合理利用机制砂的特性，对于更好地配置高强度、高性能的混凝土具有重要意义。
二、机制砂构成混凝土的种类
（一）机制砂抗扰动混凝土：机制砂扰动混凝土是迎合现代交通发展需求的新型混凝土，它可以充分保障在不中断交通的情况下，对桥面等进行大面积的铺装和浇筑。主要具有以下幾个方面的特点，首先是它具有很高强度的抗裂性，而且不容易出现分层离析的现象，新浇筑的与基层的混凝土以及钢筋具有良好的粘接力，能够使得机制砂抗扰动混凝土，在常见的修补工程中，具有很强的耐久性和实用性。其次，它还具有高抗交通扰动性，可以最大限度地削弱由于人工或者车辆引起的各种破坏，而且这种机制砂混凝土的凝结时间比较快，能够大大地缩短工期。
（二）钢管拱自密实混凝土：钢管拱自密实混凝土也是机制砂构成混凝土结构中，一个重要的发展方向，它主要是由一种比较合理的配合比设计而成，具有很高的流动性，而且抗离析的能力比较强的特种混凝土，凭借其优异的性能，目前已经被广泛应用到了各个领域。钢管拱自密实混凝土主要是，将混凝土填入薄壁钢管拱内部，然后形成一种位于钢筋混凝土和钢结构之间的新型组合材料，使得钢管拱与混凝土之间形成互补的刚度，在施工时能够发挥强有力的作用。
（三）机制砂水下抗分散混凝土：天然砂配置而成的普通混凝土，在水环境下比较容易受到水的冲洗和稀释，进而造成各种组分的流失，使得水泥浆也大面积破坏，在一定程度上降低了混凝土的强度，进而影响了工程的质量。由机制砂形成的水下抗分散混凝土，能够在水下施工时，具有抗分散、不离析、安全无毒的特点，最大限度地保护自然环境，同时，这种混凝土结构的使用寿命和质量，也与水下的施工技术分不开。
（四）机制砂自密实片石混凝土：机制砂自密实片石混凝土结构比较复杂，它主要是将一定粒径的大石块放入施工仓中，然后经过一系列的加工之后，形成具有空隙的片石体，然后对其进行浇注，将混凝土充分地填充片石空隙，制成完整密实的机制砂混凝土结构。这种混凝土使用了大量的粉煤灰和片石，能够充分降低水化热，同时也减少了水泥的用量，对于片石的掺加，可以利用机械进行，不进行一系列的捣注过程，能够有效地缩短施工的时间，提高施工效率。
三、机制砂在高性能混凝土中的应用
（一）混凝土T梁生产中的应用：T梁作为桥梁上部的主要结构，对于其配比标准十分严格，比如要考虑碳化、弹性模量的影响等，对于砂率的配比不允许过大，在预应力梁的设计上，不能使用粉煤灰。在其配比中，要充分考虑以下因素，首先，对于高性能机制砂混凝土强度的研究，经过研究发现，当混凝土中的石粉含量为3.5%时，混凝土的抗压强度会随着时间的增加，而逐渐显示出耐压性，在早期时，石粉含量为7%的混凝土强度高于3.5%的混凝土，但是在后期就增加较慢，耐压性弱于3.%的混凝土。
其次，混凝土在T梁生产中的应用，弹性变形也是混凝土的重要力学特性，在计算混凝土的结构中，常常应用弹性模型来衡量混凝土的弹性变形程度。经研究发现，影响混凝土弹性模型的因素主要有三种，第一种是混凝土拌合物中的粗骨料用量，用量越大混凝土的弹性模型也越高；第二种是混凝土中砂浆的空隙率，当这种空隙率越低时，弹性模量也越高；第三种是粗骨料与水泥浆体之间的过渡区，其中水灰比、养护时间以及温度湿度等，都影响着过渡区各种集料与水泥浆体之间的化学反应。
在施工控制上，要从原材料的进场开始，严格确保每项技术的指标都符合规范要求，比如在进行拌和时，要根据具有的配合比进行严格的计算，将塌落度控制在5～8cm，同时使用附着式振捣器，在振捣的过程中，同时使用振捣器进行振捣。经过实验发现，机制砂混凝土的强度要比天然河砂混凝土的强度高出1.5 Mpa，而且具有较好的和易性，使得梁外观以及质量等效果都比较显著，在T梁生产中具有重要的作用。
（二）混凝土桥梁墩身生产中的应用：混凝土桥梁墩身生产中的应用，要充分考虑机制砂混凝土的强度以及各种试配结构，在经过一系列的数据对比和分析之后，得出以下结论，在相同的实验条件下，机制砂混凝土的强度要比河砂高出7～8Mpa，而且水泥对于JF-2外加剂的适应性比较强，同时，当机制砂的含粉量低于10%的时候，混凝土是否水洗对于混凝土的强度带来的影响不大。在施工中，将机制砂和河砂按照1：1的配比进行配置后，其强度与机制砂相同，但是在拌和时，其和易性要比单独使用河砂配置混凝土的强度要高。
桥梁墩身对于混凝土的质量要求比较高，不仅要求混凝土具有一定的强度和耐久性，更要具有良好的工作性，以及可泵性，因此，原材料的选择和配合比的设计，是保障这些要求的最基本特性。这就要求机制砂拌和物，在泵送输送管道中，不离析、不堵管，而且产生的摩擦力要小，粘聚性要好，这样可以提高可泵性技术的成功率，使得混凝土的内聚性增强，减少流动的阻力。在具体的应用过程中，还可以掺加适量的引气成分，优化配比的参数，根据最紧密的堆积理论，使得混凝土的堆积密度达到最大，提高混凝土的工作性能。
四、总结
机制砂在高性能混凝土中的应用十分广泛，本文针对机制砂的性能展开探讨，同时从机制砂抗扰动、水下抗分散、自密实片石混凝土等几个方面，对机制砂混凝土的种类进行分析，最后从混凝土T梁生产、混凝土桥梁墩身生产两个方面，对机制砂在高性能混凝土中的应用进行了介绍，以期能够不断优化机制砂混凝土的结构，促进建筑行业的发展。
参考文献：
[1]曹盛明.高性能机制砂混凝土的性能及应用技术研究[D].重庆交通大学，2008
[2]黄盛.C60机制砂高强高性能混凝土在山区高寒地区的配制[J].交通标准化，2013，（12）：55-57
[3]祁峰，胡苗，徐鹏等.机制砂配制C60高性能混凝土的试验研究[J].中外公路，2010，30（3）：273-277