机制砂在商品混凝土中的应用

贺众宜

摘要：随着国家对环保问题的重视，在人工机制砂的材质选择以及施工技术等方面，从运输成本，人工成本等各个角度进行天然砂和机制砂的比较，最终发现采用机制砂具有含泥量、颗粒级配、形态、结构等特征，在商品混凝土搅拌过程中表现出了优势。

关键词：机制砂;商品混凝土;技术应用

比之混凝土坍塌损失大、需水量大等问题，使用机制砂替代商品混凝土，在搅拌站进行使用时，具有高效的高减水高保塌的特点，受到施工方的欢迎，而且采用机制砂材质稳定可控性强。通过机制砂的推广，配合减水剂在应用中发挥出的适应性良好的情况。在真正应用中，通过不断的提供有效的解决方案，使得环保施工得到了真正的落实。

一、机制砂及工作原理

机制砂的级配呈现不规则状态，棱角比较尖锐，且颗粒不规则，各地由于工艺、加工设备、生产矿源不同，因此在加工中，需要对技术指标等进行试验，得到过关的数据，方可在混凝土中使用。目前的机制砂含有一定量的石粉，细度模数一般在2.6～3.6之间，影响因素有很多，符合规定的机制砂，技术指标都过关。

机制砂因选用的原材料成分与石质、生产设备、工艺等因素的影响，会在粒形、级配、坚固性、石粉含量等方面有较大的差别。粒形和级配良好的机制砂在混凝土生产中需水量小，和易性好。

机制砂的主要性能指标包括了泥粉含量压碎指标细度模数，颗粒级配等，按照沙的产源地可以分为人工砂、天然砂等。而人工砂分为机制沙和少量的混合上，混凝土拌合物工作性能差，采用机制上可以解决表面粗糙，棱角尖锐，方体状含量少等问题。在混凝土发生早期裂缝的时候，采用机制砂予以替代，能够及时的将施工质量予以保证。

机制砂生产工艺为：机制砂在推广和应用中生产工艺日益成熟。由于机制砂的形态，石粉含量等指标，在生产过程中通过工艺参数的调整和控制，进行了良好的应用。因此当前运用整形装备和配套工艺，在进行机制沙粒的发展过程中，保证了生产工艺的优化。通过数轴冲击波进行整形之后，依据石碰石原理，颗粒分级工艺进行了很好的优化，石粉的含量适当，例行得到了确保，选择合理的破碎整形设备之后，设备和工艺参数进一步得到了提升。国内目前的机制砂生产设备和生产工艺已经相当成熟，而且在生产成本上不断降低[1]。

二、机制砂配制混凝土的几个误区

（一）当前机制砂的生产工艺除了湿法还有干法，主要的生产工艺为通过碎石的处理，不合格的返回之后采用制砂机进行生产，喷淋水洗之后，在振筛机中进行筛选，运用细沙提取机，机制砂得到了提取，湿法生产的优点是能得到级配，合理的颗粒形态良好，石粉含量低于3%，而且高强混凝土采用湿法生产的机制砂，可以进行不含泥粉的生产。干法生产的优点是不需要水泥，缺点是生产过程中容易产生扬尘，环境较差，而且机制砂中容易掺杂有泥粉。

从当前的机制砂生产现状来看，今年来在河砂供应紧张的情况下，采用机制沙已经成为趋势，机制砂的生产控制水平和总体情况表现良好。经过质量统计发现机制砂的分布范围如含砂泥量，已经可以控制在2%到50%，粉的含粉量控制在15%到20%。

（二）采用機制砂混凝土实验研制外加剂。例如高性能减水剂进行实验配比，得到的相关数据，表现为混凝土和易性好，可泵性强。商务品混凝土使用过程中可适当调高砂率，进行混凝土用水量的提高，需增加外加剂掺量有些偏散，则适当提高一定的取代率[2]。

而在机制砂的满意性要求基础上，需要减少混凝土取水量。从实验结果看，采用细砂搅拌机进行机制砂的生产，可以缓解用砂难的局面，而且注意早期防裂可以降低成本，提高混凝土的性能。

在实验中发现参加卵石机制砂混凝土试件性能良好，塌落度和扩展度符合技术标准，再进行卵石机制砂的添加，使参加卵石机制后，当软实机制砂掺合量大于50%，此时粘性差别比较显着。而掺合量小于40%时，则容易出现流动性差的问题。因此控制好混合砂的细度模数非常关键。混凝土中卵石制砂的含量不能过大。实际工作中经过筛选分析，不同的机制砂具有不同的特性，及例如经过水洗的卵石机制砂符合粗砂和中砂的标准，而没有经过水洗的卵石机制砂，则在实验中发现颗粒量较小。

三、泵送机制砂混凝土配合比设计

（一）做机制砂配合比设计时，河砂由于自身的特性，表面粗糙，棱角多，使用外加剂，对水的需求量，单方用水量设计的比河砂混凝土略大。相对机制砂要小。在混凝土中自身的内摩擦力小，颗粒间绞合力较小，光滑的颗粒不能降低单方用水量，也不能过度的追颗粒光滑，而机制砂在混凝土中颗粒间绞合力较大。

（二）为提高产能，机制砂混凝土一般而言，细骨料应符合《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》规定方能有良好的连续粒级。数量不应少于15%，适当提高砂率是一般的常采用的方法，此时混凝土黏度较大，对混凝土可泵性影响很大。生产出的机制砂多为中粗砂，砂的细度模数控制在1.18mm以上的颗粒较多，0.5-10mm筛孔的砂占50%～70%，组分在8%～13%波动，改善混凝土的和易性，

（三）在商品混凝土生产过程中，机制砂中含有15%的石粉，高于C60的混凝土应根据混凝土强度等级的变化选择合适石粉含量的机制砂，胶凝材料较少，石粉含量太少起不到增加浆体体积改善工作性，应适当控制石粉，混凝土工作性下降、降低混凝土泌水、离析的目的。石粉含量也不宜过高，过高造成需水量增加，因此要把握一个度的问题，不能太高也不能太低，控制一个合适的范围：混凝土本身的胶凝材料可以补充胶凝材料，增加浆体量;但对于强度等级而言，较多对于强度等级低于C30的混凝土，含量降低混凝土黏度，石粉含量宜控制在7%～10%;强度等级大于C80的超高强混凝土的石粉含量应低于3%～5%。

四、结语：

由于对机制砂混凝土的认识还存在偏见，认为其包裹性差，塌落度损失大，蓄水量大，容易产生早期裂缝。因此在工程建设中，随着商品混凝土需求量的不断增加，在建筑领域运用混凝土细集料，替代传统的混凝土，天然河砂细集料已经成为趋势，经过混凝土细集料等制成的机制砂，使用性能良好，能够确保砂掺加量和配比能够控制在适当的范围内。

参考文献：

[1]霍卫平.大力推进机制砂代替河砂[J].施工企业管理，2019，（4）：61.

[2]刘俊伟，王明明，凌贤长， 等.桩-砂土界面循环弱化宏细观机制[J].哈尔滨工业大学学报，2019，51（2）：146-153.