機制砂在C60商品混凝土中的應用

孫璐

（山東省建筑科學研究院，山東 濟南 250022）

機制砂在C60商品混凝土中的應用

孫璐

（山東省建筑科學研究院，山東 濟南 250022）

本文通過混摻天然細砂和機制砂的方式配制出具有良好性能的 C60 機制砂商品混凝土。研究表明：混摻天然細砂配制機制砂商品混凝土時，細砂與機制砂比例在 250:600 時，C60 機制砂混凝土的性能與 C60 天然中砂的混凝土性能基本相同，能夠滿足泵送要求。

混凝土；機制砂；細砂

目前我國多數地區在生產混凝土時多數以天然砂作為主要的細骨料，而天然砂為地方性資源，短期內不可再生，也不利于長距離運輸。隨著經濟建設的飛速發展，我國不少地區已出現天然砂資源緊缺、質量下降的問題。此外過量開采天然砂，對自然環境造成的壓力也日益增加，因此使用機制砂代替天然砂在國內外已成為混凝土行業可持續發展的一種趨勢[1,2]。

與天然砂相比，機制砂具有顆粒粗糙、棱角多、級配差、石粉含量多等缺點，在使用機制砂配制混凝土時易出現離析、泌水、工作性差等現象[3]。本文通過采用混摻天然細砂的方法試配得到性能優異的 C60 機制砂商品混凝土。

1 試驗原材料

（1）水泥：濟南山水水泥 52.5 級普通硅酸鹽水泥，密度 3.2g/cm3，比表面積 340kg/m2，28d 抗壓強度 63.8MPa。

（2）粉煤灰：濟南電廠生產的Ⅰ級粉煤灰，細度5.6%，需水量比 94%，燒失量 1.20%。

（3）礦粉：濟南鋼鐵股份有限公司生產的 S95 級礦渣粉，比表面積 405m2/kg，流動度比 103%。

（4）粗骨料：5～20mm 玄武巖，連續級配。

（5）砂：天然中砂，細度模數 2.8，含泥量 1.5%；細河砂，細度模數 2.2，含泥量 2.8%；機制砂細度模數 3.3，含泥量（石粉含量）5%。

（6）減水劑：山東省建筑科學研究院聚羧酸高效減水劑，固含量 40%，密度 1.168g/cm3。

（7）水：生活用水，符合混凝土用水標準 JGJ 63—2006《混凝土用水標準》中規定的拌合用水要求。

2 試驗方法

混凝土拌合物坍落度測試參照 GB/T 50080—2011《普通混凝土拌合物性能試驗方法標準》進行，混凝土抗壓強度測試參照 GB/T 50081—2011《普通混凝土力學性能試驗方法》。以 C60 天然砂中砂配比為基準，采用機制砂和細河砂替代天然中砂，研究機制砂對混凝土工作性及強度的影響。

3 試驗結果與討論

本試驗中人工砂的石粉含量較多，單獨使用配制機制砂混凝土時，混凝土拌合物的坍落度較小，達不到設計要求，而增加用水量會使混凝土拌合物出現離析、泌水現象。因此，采取在機制砂中混摻一定比例的細砂來解決這一問題。

（1）對減水劑的需求量

保持水膠比不變，通過調整減水劑用量來控制兩種混凝土坍損基本相同，則兩種混凝土的減水劑用量見表1。

表1 對減水劑的需求量 kg/m3

從表1 可以看出，采用機制砂的混凝土配比較天然中砂配比的減水劑需求量變大，增加了 0.5kg 的減水劑的用量，機制砂與細砂的比例在 600:250 時能達到與河中砂基本相同的初始狀態；并且二者坍落度損失基本相同。

（2）河砂與機制砂混凝土抗壓強度的對比結果見表2。

表2 河砂與機制砂混凝土抗壓強度的對比 kg/m3

從表2 可以看出，機制砂混凝土的強度無論是 7d 還是28d 均較天然中砂的混凝土強度略高，這是由于機制砂中的石粉起到了微集料的作用，填充了混凝土的孔隙。

（3）河砂與機制砂對混凝土工作性的影響見表3。

從表3 可以看出，河砂混凝土與機制砂混凝土的擴展度、倒坍漏空時間、含氣量基本相同，機制砂混凝土可泵性略差一些，但完全能夠滿足泵送要求。機制砂混凝土的含氣量略低，是因為機制砂的粒形差，引氣和含氣量保持不如天然砂。