機(jī)制砂混凝土配制及探究

邱文會(huì) 張新冉 邱潤(rùn)澤

（1.河南金諾混凝土有限公司，河南許昌 461000；2.卡迪夫大學(xué)工程學(xué)院，英國(guó) CF24 3AA）

1 機(jī)制砂及其混凝土配置方式概述

作為建筑工程的重要原料，混凝土本身質(zhì)量的高低在一定程度上對(duì)項(xiàng)目整體施工質(zhì)量和施工效益具有直接影響，為此隨著近年來工程項(xiàng)目規(guī)模和數(shù)量的持續(xù)增加，機(jī)制砂混凝土逐漸取代傳統(tǒng)混凝土，成為當(dāng)前工程施工的主要材料。在進(jìn)行配置過程中，為確保配置的科學(xué)性、合理性和有效性，基層產(chǎn)業(yè)機(jī)構(gòu)和相關(guān)部門需采取如下方式進(jìn)行配置，即：

1.1 全計(jì)算法

在進(jìn)行機(jī)制砂混凝土配置過程中，全計(jì)算法是一種常用的混凝土配置方法，具體而言它主要基于定量計(jì)算，相比其他配置方式，配置數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn)，配置手段也更為先進(jìn)，在配置時(shí)工作人員需明確了解工程施工所用數(shù)量，并根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)結(jié)合數(shù)據(jù)資料，進(jìn)行精準(zhǔn)化配置。目前來看，全計(jì)算法的計(jì)算步驟主要有：混凝土配制強(qiáng)度計(jì)算、粉體材料體積用量計(jì)算以及用水量計(jì)算等。

1.2 參數(shù)法

根據(jù)大量調(diào)研數(shù)據(jù)分析可知，在當(dāng)前機(jī)制砂混凝土配置過程中，最常用的一種配置方式主要是“參數(shù)法”。簡(jiǎn)單來講，這種配置方式其實(shí)就是基層產(chǎn)業(yè)機(jī)構(gòu)和相關(guān)部門在進(jìn)行配制過程中，假定若干參數(shù)為混凝土性能影響參數(shù)，通過聯(lián)立方程式的方式，求取混凝土各組成材料的最終用量的方法。與全計(jì)算法相比，參數(shù)法的實(shí)施不僅降低了工作人員的參數(shù)計(jì)算量，規(guī)避了各種因人為操作而導(dǎo)致的失誤問題的產(chǎn)生，與此同時(shí)在確保數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度的同時(shí)，為后期配置工作的順利實(shí)施奠定良好基礎(chǔ)。

目前來看，在應(yīng)用參數(shù)法時(shí)，為確保參數(shù)的規(guī)范性和精準(zhǔn)度，基層產(chǎn)業(yè)機(jī)構(gòu)和相關(guān)部門的工作人員，需明確了解設(shè)置的參數(shù)主要有粗集料在混凝土中的體積含量、砂在砂漿中的體積含量和膠凝材料在漿體中的體積含量等，在進(jìn)行設(shè)置時(shí)必須確保設(shè)置的合理性、科學(xué)性和精準(zhǔn)度，只有如此，在后期配置時(shí)才能確保配置的合理性、科學(xué)性和有效性。在配合比計(jì)算時(shí)，為提高精準(zhǔn)度，工作人員還需嚴(yán)格按照絕對(duì)體積法進(jìn)行計(jì)算。

1.3 固定砂石體積含量計(jì)算法

根據(jù)大量調(diào)研數(shù)據(jù)分析可知，在進(jìn)行配置時(shí)，由于固定砂石體積含量與自密實(shí)混凝土的工作性能之間存在一定的內(nèi)在聯(lián)系，在計(jì)算時(shí)為了提高計(jì)算的精準(zhǔn)度和準(zhǔn)確性，工作人員可采取固定砂石體積含量計(jì)算法來進(jìn)行配置。與前兩種方法相比，這種配置方法的應(yīng)用，主要是通過假設(shè)，即基層產(chǎn)業(yè)機(jī)構(gòu)和相關(guān)部門通過假設(shè)固定砂石體積含量，以此來確定自密實(shí)混凝土的配合比的最優(yōu)值，確定碎石用量與砂漿含量，而后在確定上述用量的基礎(chǔ)上，計(jì)算膠凝材料的總量和用水量，最終為預(yù)期配置目標(biāo)的達(dá)成奠定良好基礎(chǔ)。

1.4 骨料比表面積配合比設(shè)計(jì)方法

隨著近年來項(xiàng)目工程規(guī)模和數(shù)量的持續(xù)增加，為從根本上滿足現(xiàn)階段國(guó)家對(duì)項(xiàng)目工程提出的新要求，建筑企業(yè)科研工作者也加快了對(duì)配置方式的不斷優(yōu)化和完善，骨料比表面積配合比設(shè)計(jì)方法由此應(yīng)運(yùn)而生。簡(jiǎn)單來講它其實(shí)就是一種新型自密實(shí)混凝土配制方法，在進(jìn)行配置過程中，工作人員可將自密實(shí)混凝土看作是由骨料和漿體共同組成的固液兩相體系，而后在進(jìn)行填縫過程中，工作人員必須在計(jì)算的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上留有一定富余，富余系數(shù)取值主要參考粗細(xì)集料的粒形、粒徑以及混凝土工作性要求。

2 全機(jī)制砂試配情況以及突出問題

根據(jù)使用我們公司干法制砂試配和實(shí)際使用情況來看，通過新型規(guī)范、規(guī)模化產(chǎn)出的機(jī)制砂具有以下特點(diǎn)：規(guī)模生產(chǎn)，成本低廉；含粉可控，不含泥、不含水以及混凝土狀態(tài)良好，成型后強(qiáng)度高，且有較大的降低粉料成本潛力。在當(dāng)前項(xiàng)目工程規(guī)?；l(fā)展過程中，為從根本上提高工程整體施工質(zhì)量和施工效益，降低工程施工成本，機(jī)制砂的應(yīng)用率也在持續(xù)增加，但由于配置比例不規(guī)范、配置時(shí)間把控不合理等問題的影響，機(jī)制砂配置作業(yè)成效與預(yù)期配置作業(yè)要求之間始終存在一定差距，長(zhǎng)此以往工程整體施工效率也將受到一定影響。

目前來看，在混凝土的工作性、收縮變形性等方面，天然砂和機(jī)制砂并無明顯不同，但經(jīng)大量調(diào)研數(shù)據(jù)分析可知，機(jī)制砂混凝土的力學(xué)性能、抗?jié)B性能和抗碳化性能要遠(yuǎn)高于天然砂混凝土性能。在進(jìn)行配置過程中，除了受上述因素外，如下問題的存在也是影響機(jī)制砂配置作業(yè)質(zhì)量的重要因素，即：

（1）生產(chǎn)廠家的繁雜。在當(dāng)前多元化市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下，機(jī)制砂生產(chǎn)廠家的數(shù)量相對(duì)較多，但也由于部分為小作坊生產(chǎn)模式，在生產(chǎn)過程中統(tǒng)一市場(chǎng)監(jiān)督的缺失，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量難以得到有效控制，長(zhǎng)此以往在影響機(jī)制砂混凝土配置質(zhì)量的同時(shí)，對(duì)工程整體施工也是十分不利的。

（2）市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的白熱化。伴隨經(jīng)濟(jì)全球化和一體化建設(shè)進(jìn)程的不斷加快，企業(yè)規(guī)模和數(shù)量的持續(xù)增加，在推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步發(fā)展的同時(shí)，由于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的白熱化，導(dǎo)致部分企業(yè)為提升自身經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)，制出的機(jī)制砂品質(zhì)雖優(yōu)于水洗機(jī)制砂，但卻無法滿足全機(jī)制砂生產(chǎn)混凝土的需要等問題，進(jìn)而對(duì)工程整體施工質(zhì)量造成了一定影響。

3 機(jī)制砂混凝土配置問題的優(yōu)化處理對(duì)策

3.1 加強(qiáng)對(duì)機(jī)制砂中石粉含量的重視

在當(dāng)前機(jī)制砂以及機(jī)制砂混凝土應(yīng)用過程中，石粉量對(duì)于應(yīng)用性能的影響力很大，根據(jù)大量調(diào)研數(shù)據(jù)分析，機(jī)制砂中的石粉粒徑一般是泥粒徑的四倍，適量的石粉在提高混凝土作業(yè)性能的基礎(chǔ)上，還能有效地提高了工程施工質(zhì)量。因此，為了確保預(yù)期施工作業(yè)目標(biāo)按質(zhì)按量的完成，施工單位要加強(qiáng)對(duì)石粉含量的重視。

3.2 不斷優(yōu)化機(jī)制砂混凝土的配合比

在機(jī)制砂混凝土配置過程中，配置方案設(shè)計(jì)的科學(xué)性與否，對(duì)機(jī)制砂混凝土的配置質(zhì)量和工程施工作業(yè)成效具有直接影響。但相比天然砂混凝土配置，為確保機(jī)制砂混凝土配置作業(yè)取得預(yù)期成效，不斷優(yōu)化機(jī)制砂混凝土的配合比是十分必要的，為此相關(guān)部門需加強(qiáng)對(duì)配置成分和性能的全面化了解，并通過將水灰比放大0.05來提高混凝土強(qiáng)度，最終為預(yù)期施工目標(biāo)的達(dá)成創(chuàng)造良好條件。

4 結(jié)語

簡(jiǎn)而言之，綜合上述原因，即符合或者接近使用標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)制砂幾乎不存在，加之與機(jī)制砂聯(lián)合使用的細(xì)砂、特細(xì)砂的缺乏，給現(xiàn)今的混凝土用砂造成極大的困難，為此希望政府通過相關(guān)政策鼓勵(lì)和引導(dǎo)及行業(yè)部門監(jiān)管，逐步改變現(xiàn)狀，為預(yù)拌混凝土用砂（全機(jī)制砂生產(chǎn)）創(chuàng)造有利條件。