機制砂在商品混凝土中的應用

賀眾宜

摘要：隨著國家對環保問題的重視，在人工機制砂的材質選擇以及施工技術等方面，從運輸成本，人工成本等各個角度進行天然砂和機制砂的比較，最終發現采用機制砂具有含泥量、顆粒級配、形態、結構等特征，在商品混凝土攪拌過程中表現出了優勢。

關鍵詞：機制砂;商品混凝土;技術應用

比之混凝土坍塌損失大、需水量大等問題，使用機制砂替代商品混凝土，在攪拌站進行使用時，具有高效的高減水高保塌的特點，受到施工方的歡迎，而且采用機制砂材質穩定可控性強。通過機制砂的推廣，配合減水劑在應用中發揮出的適應性良好的情況。在真正應用中，通過不斷的提供有效的解決方案，使得環保施工得到了真正的落實。

一、機制砂及工作原理

機制砂的級配呈現不規則狀態，棱角比較尖銳，且顆粒不規則，各地由于工藝、加工設備、生產礦源不同，因此在加工中，需要對技術指標等進行試驗，得到過關的數據，方可在混凝土中使用。目前的機制砂含有一定量的石粉，細度模數一般在2.6～3.6之間，影響因素有很多，符合規定的機制砂，技術指標都過關。

機制砂因選用的原材料成分與石質、生產設備、工藝等因素的影響，會在粒形、級配、堅固性、石粉含量等方面有較大的差別。粒形和級配良好的機制砂在混凝土生產中需水量小，和易性好。

機制砂的主要性能指標包括了泥粉含量壓碎指標細度模數，顆粒級配等，按照沙的產源地可以分為人工砂、天然砂等。而人工砂分為機制沙和少量的混合上，混凝土拌合物工作性能差，采用機制上可以解決表面粗糙，棱角尖銳，方體狀含量少等問題。在混凝土發生早期裂縫的時候，采用機制砂予以替代，能夠及時的將施工質量予以保證。

機制砂生產工藝為：機制砂在推廣和應用中生產工藝日益成熟。由于機制砂的形態，石粉含量等指標，在生產過程中通過工藝參數的調整和控制，進行了良好的應用。因此當前運用整形裝備和配套工藝，在進行機制沙粒的發展過程中，保證了生產工藝的優化。通過數軸沖擊波進行整形之后，依據石碰石原理，顆粒分級工藝進行了很好的優化，石粉的含量適當，例行得到了確保，選擇合理的破碎整形設備之后，設備和工藝參數進一步得到了提升。國內目前的機制砂生產設備和生產工藝已經相當成熟，而且在生產成本上不斷降低[1]。

二、機制砂配制混凝土的幾個誤區

（一）當前機制砂的生產工藝除了濕法還有干法，主要的生產工藝為通過碎石的處理，不合格的返回之后采用制砂機進行生產，噴淋水洗之后，在振篩機中進行篩選，運用細沙提取機，機制砂得到了提取，濕法生產的優點是能得到級配，合理的顆粒形態良好，石粉含量低于3%，而且高強混凝土采用濕法生產的機制砂，可以進行不含泥粉的生產。干法生產的優點是不需要水泥，缺點是生產過程中容易產生揚塵，環境較差，而且機制砂中容易摻雜有泥粉。

從當前的機制砂生產現狀來看，今年來在河砂供應緊張的情況下，采用機制沙已經成為趨勢，機制砂的生產控制水平和總體情況表現良好。經過質量統計發現機制砂的分布范圍如含砂泥量，已經可以控制在2%到50%，粉的含粉量控制在15%到20%。

（二）采用機制砂混凝土實驗研制外加劑。例如高性能減水劑進行實驗配比，得到的相關數據，表現為混凝土和易性好，可泵性強。商務品混凝土使用過程中可適當調高砂率，進行混凝土用水量的提高，需增加外加劑摻量有些偏散，則適當提高一定的取代率[2]。

而在機制砂的滿意性要求基礎上，需要減少混凝土取水量。從實驗結果看，采用細砂攪拌機進行機制砂的生產，可以緩解用砂難的局面，而且注意早期防裂可以降低成本，提高混凝土的性能。

在實驗中發現參加卵石機制砂混凝土試件性能良好，塌落度和擴展度符合技術標準，再進行卵石機制砂的添加，使參加卵石機制后，當軟實機制砂摻合量大于50%，此時粘性差別比較顯著。而摻合量小于40%時，則容易出現流動性差的問題。因此控制好混合砂的細度模數非常關鍵。混凝土中卵石制砂的含量不能過大。實際工作中經過篩選分析，不同的機制砂具有不同的特性，及例如經過水洗的卵石機制砂符合粗砂和中砂的標準，而沒有經過水洗的卵石機制砂，則在實驗中發現顆粒量較小。

三、泵送機制砂混凝土配合比設計

（一）做機制砂配合比設計時，河砂由于自身的特性，表面粗糙，棱角多，使用外加劑，對水的需求量，單方用水量設計的比河砂混凝土略大。相對機制砂要小。在混凝土中自身的內摩擦力小，顆粒間絞合力較小，光滑的顆粒不能降低單方用水量，也不能過度的追顆粒光滑，而機制砂在混凝土中顆粒間絞合力較大。

（二）為提高產能，機制砂混凝土一般而言，細骨料應符合《普通混凝土用砂質量標準及檢驗方法》規定方能有良好的連續粒級。數量不應少于15%，適當提高砂率是一般的常采用的方法，此時混凝土黏度較大，對混凝土可泵性影響很大。生產出的機制砂多為中粗砂，砂的細度模數控制在1.18mm以上的顆粒較多，0.5-10mm篩孔的砂占50%～70%，組分在8%～13%波動，改善混凝土的和易性，

（三）在商品混凝土生產過程中，機制砂中含有15%的石粉，高于C60的混凝土應根據混凝土強度等級的變化選擇合適石粉含量的機制砂，膠凝材料較少，石粉含量太少起不到增加漿體體積改善工作性，應適當控制石粉，混凝土工作性下降、降低混凝土泌水、離析的目的。石粉含量也不宜過高，過高造成需水量增加，因此要把握一個度的問題，不能太高也不能太低，控制一個合適的范圍：混凝土本身的膠凝材料可以補充膠凝材料，增加漿體量;但對于強度等級而言，較多對于強度等級低于C30的混凝土，含量降低混凝土黏度，石粉含量宜控制在7%～10%;強度等級大于C80的超高強混凝土的石粉含量應低于3%～5%。

四、結語：

由于對機制砂混凝土的認識還存在偏見，認為其包裹性差，塌落度損失大，蓄水量大，容易產生早期裂縫。因此在工程建設中，隨著商品混凝土需求量的不斷增加，在建筑領域運用混凝土細集料，替代傳統的混凝土，天然河砂細集料已經成為趨勢，經過混凝土細集料等制成的機制砂，使用性能良好，能夠確保砂摻加量和配比能夠控制在適當的范圍內。

參考文獻：

[1]霍衛平.大力推進機制砂代替河砂[J].施工企業管理，2019，（4）：61.

[2]劉俊偉，王明明，凌賢長， 等.樁-砂土界面循環弱化宏細觀機制[J].哈爾濱工業大學學報，2019，51（2）：146-153.