机制砂的优缺点及其在混凝土和工程中的应用

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　　1机制砂的优缺点

　　根据在云南蒙自地区利用机制砂的经验，将其优缺点总结如下。

　　1. 1机制砂的优点

　　采用机制砂配置混凝土具有如下优点：

　　工厂化生产，质量可以得到保证工厂生产可以从选材、破碎等一系列工艺流程上建立质量监控体系，生产条件好，砂的质量有保障。

　　砂的物理力学性能好

　　可以有意识的选择硬质岩石生产机制砂，避免采用软质、风化岩石，同时，含泥量可人工筛分控制。化学成份与母材、碎石一致，对混凝土无负面作用，适合做高强混凝土。

　　机制砂的颗粒级配、细度模数可以调整可以根据工程的需要，结合母材的特点和混凝土的要求，调整机制砂的细度模数和颗粒级配。调整措施主要通过破碎设备、工艺流程的选择来完成。

　　1. 2机制砂的缺点

　　天然砂颗粒浑圆，表面光滑。天然中砂细度模数多为2. 6 3. 0，级配较好，对混凝土的工作性十分有利。机制砂颗粒尖锐，多棱角，表面粗糙，细度模数多为3. 0以上，与天然河砂相比，机制砂的颗粒级配稍差，大于2. 5 mm和小于0. 08 mm的颗粒偏多，导致混凝土的和易性较差，容易引起混凝土的外观质量缺陷。机制砂母材的变化会引起机制砂质量的波动，给施工质量的控制带来一定的难度。但是，机制砂的缺点可以通过选择合适的碎砂设备、合理利用砂中含石粉量、调整砂率，以及选用合适的外加剂等措施来克服。

　　机制砂含有一定量的石粉。石粉和泥的粒径虽然都小于0. 075 mm，但是他们的成份不同，细度相差也较大。泥颗粒大多小于0. 016 mm，而石粉颗粒大都在0. 016 0. 075 mm之间。泥吸附在砂的表面，妨碍砂与水泥的粘结；而适量的石粉可填充在水泥、细砂的空隙之间，增强机制砂混凝土的工作性。

　　2机制砂混凝土的性能

　　2. 1硬化前混凝土的性能

　　机制砂混凝土硬化前的性能主要涉及到混凝土的稠度、和易性、可塑性、可加工性等方面，这些性能并不是孤立的，而是有一定的相互关联，是从不同的角度描述新拌混凝土的特性。其中，混凝土的和易性是非常重要的一个指标，它不仅表示混凝土浇灌成型的难易程度，也表示混凝土抵抗材料分层离析的能力。混凝土和易性的具体指标为坍落度。

　　在水灰比相同的条件下，机制砂混凝土坍落度要小于河砂混凝土，这主要是机制砂本身具有裂隙、空隙及孔洞，其有一部分颗粒为矿物颗粒集合体，这样就增大了砂子的比表面积，吸附了更多的水，导致混凝土的需水量增加，坍落度减小。相同条件下，配置相同坍落度的混凝土，机制砂比天然河砂需水量增加5 10 kg /m3. 机制砂混凝土的和易性与细骨料的级配和细度模数有关，同时，也牵涉到用水量、水泥用量、砂率等参数，还需要针对工程实践进行深入研究。一般认为，细度模数以控制在3. 0 3. 4之间为佳。若细度模数太大，则粗颗粒太多，级配不合理，使混凝土的和易性变差，虽然掺入粉煤灰可以弥补上述缺陷，但成本也会相应提高，经济上不合理；若细度模数太小，则小于0. 075 mm的细粉过多，需水量增大，混凝土强度降低，水泥用量增加。石粉含量也是影响坍落度的重要指标，石粉含量太低时，混凝土的和易性、沁水性较差，当石粉含量控制在6% 9%时，对混凝土的强度的影响不是很大，和易性也很好。按机制砂的特点进行混凝土配比设计，通过合理利用机制砂中的石粉，调整机制砂的砂率，可以配制出和易性很好、适合泵送的机制砂混凝土。

　　2. 2机制砂混凝土的力学性能

　　混凝土的力学性能指标包括抗压强度、抗拉强度、抗折强度、抗弯强度、弹性模量、粘结强度、疲劳强度、收缩徐变特性等。针对这些指标进行深入研究的还比较少。但是，对于抗压强度、弹性模量这2个主要指标，国内外却积累了较丰富的实验资料。一般机制砂筛余0. 300 mm以下所占比例较小，仅有10%左右。相关混凝土泵送施工技术规程中指明，泵送混凝土细骨料通过0. 300 mm筛孔的筛余不应小于15%.天然细砂的粒径主要集中在0. 3 mm以下，细度模数一般在1. 5左右。天然细砂细度模数低，若单独配制混凝土，会由于收缩大引起混凝土开裂，但是可以利用天然细砂粒径主要集中在0. 3 mm以下的特点，与机制砂复合组成人工混合砂，从而使配置的混凝土获得良好的施工性能。