机制砂与河砂不同掺配比例对混凝土的影响

冯新超 刘永年 魏亚平

中国水利水电第三工程局有限公司

机制砂与河砂不同掺配比例对混凝土的影响

冯新超 刘永年 魏亚平

中国水利水电第三工程局有限公司

随着我国经济的快速发展，混凝土的使用量日益增多，混凝土中砂子消耗严重，由于混凝土中的砂子需要从天然河道中挖掘，无限制的挖掘天然河砂会严重毁坏成千上万年自然形成的河床，导致地表河水下渗，造成河水干涸，严重影响生态平衡，所以研究机制砂代替河砂的任务刻不容缓。

机制砂；和易性；强度

1.概述

机制砂是指通过制砂机和其它附属设备加工而成的砂子，成品更加规则，可以根据不同工艺要求加工成不同规则和大小的砂子，更能满足日常需求。但是由于机制砂与天然砂相比较有着许多不同的特点，所以理清机制砂在混凝土中的利弊特点才能为机制砂的运用铺平道路。

本文以改建铁路南龙至龙岩线扩能改造工程为背景，在同配合比情况下，掺机制砂和河砂两种不同的细骨料对混凝土的和易性、强度和经济性三方面进行对比研究。

2.试验配合比数据采用表1

3.试验结果结果统计

3.1 和易性统计表2

3.2 强度统计表3

3.3 经济性统计表4

在其他原材料价钱不变的情况下，对河砂和机制砂价格的统计。

4.结果分析

4.1 和易性分析

表1

表2

表3

表4

由表3可以看出，在同一个水胶比的情况下，机制砂掺量越多，混凝土的和易性也在逐渐变差，这是因为机制砂表面呈不规则的片状，导致混凝土的流动性变差，同时由于机制砂中含有大量的石粉吸收了水分也会导致和易性变差。经过对比我们发现把河砂和机制砂的掺配比例控制在6：4和5：5这两种情况下，拌制出来的混凝土和易性也可以达到设计要求。节约大概在28元左右。这也是降低工程成本非常有效的手段。

5 结论

4.2 抗压强度分析

由表4可以看出，同一个水胶比的情况下，掺配不同比例的河砂和机制砂，随着掺配机制砂的比例逐渐提高，混凝土的强度也会有所提高。因此在混凝土里掺入一定比例的机制砂对混凝土的强度会起到好的作用。当河砂和机制砂的掺配比例控制在6：4和5：5的时候配制出来的混凝土强度满足设计要求。

4.3 经济性分析

机制砂是石料由粗碎机进行初步破碎，然后，产成的粗料由胶带输送机输送至细碎机进行进一步破碎，细碎后的石料进振动筛筛分出两种石子，满足制砂机进料粒度的石子进制砂机制砂，另一部分返料进细破。进制砂机的石子一部分制成砂，经洗砂机(可选)清洗后制成成品砂，另一部分进制砂机再次破碎。

经过走访当地几家大型机制砂厂家，我们对机制砂和河砂的价格进行了统计，可以看出机制砂的价格远远低于河砂的价格，如果在混凝土中掺入一定比例的机制砂，所生产出来的每方混凝土成本

由于天然河砂的过度开采，会使得所在河床逐年降低，导致地表水位降低等问题，从而对所在地区的生态环境造成严重破坏，此外，天然砂的短缺还导致了其价格的逐年增加，使混凝土产品的成本随之大幅增加。因此研究机制砂取代河砂已不仅仅是控制成本这一个单一的问题，而是牵扯到整个生态环境的问题。

通过大量的对比试验，综合考虑和易性、强度和经济性我们可以得出，把河砂和机制砂的掺配比例控制在5：5的时候它的经济性比6：4的时候好，和易性比4：6的时候好。同时由于机制砂的价格低于河砂价格，所以在不影响混凝土的和易性和强度的情况下，选择河砂和机制砂掺配比例为5：5的时候经济性更好，这样既能满足施工质量要求，又能有效的控制生产成本，可以减少天然河砂的开采，对生态环境保护起到积极有效的作用。

[1]赵社民.机制砂品质对混凝土性能的影响[D].太原理工大学，2016.

[2]蒋正武，黄青云，肖鑫，梅世龙，管桂平.机制砂特性及其在高性能混凝土中的应用[J].混凝土世界，2013，(01)：35-42.