人工砂含粉量与级配对混凝土性能的影响
机制砂对混凝土性能的影响研究综述
引言近年来，我国对生态环境的保护力度逐年提升，各地出台了大量的政策法规保护几近枯竭的自然资源—天然河砂，机制砂因此逐步进入大众的视线。
机制砂的分类有石灰岩机制砂、花岗岩机制砂等，工程实践应用中使用机制砂代替天然河砂在混凝土制备中的细骨料成为一种必然的趋势。
机制砂由岩石破碎而成，具有取材方便、保护环境的优点，但同样也存在石粉含量高、颗粒级配差、骨料粒形差（尤指针片状含量多）等缺点。
石粉含量的增加会导致混凝土的流动性不断降低，粘聚性和保水性虽然能在低石粉含量的情况下得到改善，但超过12%的临界值后也呈劣化趋势；与河砂相比，机制砂的级配中大于1.18mm和小于0.15mm部分的颗粒含量偏多,表现出两头大中间小的“哑铃型”，使用机制砂制成的混凝土也更容易出现离析、泌水等问题；针片状颗粒含量的增加会增大砂浆的孔隙率，增加大尺寸多害孔的比例，弱化界面过渡区，从而导致砂浆流动度、抗渗性和强度的降低。
这些缺点使得机制砂混凝土在浇筑时工作性较差，不易施工。
影响机制砂混凝土性能的因素多种多样，本文主要针对机制砂的石粉含量、颗粒级配、骨料粒形以及母岩种类这几种最常见的影响因素展开讨论，提出合理的解决对策，并进行总结。
1 石粉含量许多学者都研究过石粉含量对机制砂混凝土性能的影响，值得注意的是，这其中并不全都是负面影响，不同含量的石粉对混凝土的抗压强度、轴向抗压强度和弹性模量有着不同程度的增强效果。
ZHENG通过试验发现含量为5%～7%的石粉可以提高混凝土的抗压强度，含量为11%的石粉可以大大改善混凝土的轴向抗压强度，当石粉的含量在9%以内时，混凝土的弹性模量略有提高。
TANG通过试验研究和灰色关联分析方法，证明机制砂混凝土的抗弯和抗压强度均大于相同石粉含量的标准砂。
ZHAO用劈裂拉伸法测试了机制砂混凝土立方体，发现石粉含量不超过13%时，有利于提高机制砂混凝土的长期抗拉强度。
FENG通过扫描电镜（SEM）图像发现适量的石粉能够提高再生混凝土的抗压强度，但过多的石粉含量和过高的亚甲蓝值对再生混凝土的抗压强度和抗氯离子渗透性能不利。
人工砂中微石粉对混凝土质量影响的试验研究
・
设计与研究 ・
人工砂 中微 石粉对混凝 土质量影 响的试验研 究
郭 延 辉
（ 引大济湟工程建设管理局 ， 青海 西宁 ８ ００ ） １００
摘要 ： 对人 工砂 中微石粉 对混凝土质量 的影 响进 行 了试验研 究 ， 出了控制 值 ， 找 有针对性地 进行 了微 石粉含 量的控
制， 确保 了混 凝 土 质 量 。 关 键 词 ： 工 砂 ： 石 粉 ； 凝 土 质 量 ； 验 研 究 人 微 混 试
中图分类号 ：Ｕ ０ ￣ Ｔ ５２． — ０ ６ ０ ２ ９ — １４ ２ １ ）９ ０ １— ４
１ 概 述
品质 检 测 ， 测结 果 表 明各 项 指标 符 合 Ｄ ／ ０ ５ 检 ＬＴ ５ ５ —
１９ ９ ６标 准要 求 。
通 过对 人工 砂 中微 石 粉对 混凝 土质 量影 响试验 研 究 ，找 出了适 应于 工地混 凝 土质 量控制 的人工砂
上表 的数 据 统计 及 线性 分析 结 果 可 以看 出 ， 着微 随 石粉含 量 的增大 ， 混凝 土强度 呈线 性 下降 ， 两者 问 的 相 关 性 很 好 ， 过代 入法 ， 现 微 石 粉 含 量 在 ５ 通 发 ％一
物含 气量 一元 线性 回归方 程见 表 ５ 。
以 上 的 砂 料 各 占一 定 的 比例 。在 此 次 试 验 中 将 ＯＯ ～ ． ｌ ． ０１ ｌ ｎ石粉 含量 确定 为 ５ 然 后通 过调 整 小 ８ ６ｎ ％。 ００ ｍ 的微 石粉 含量 。将 ００ ～ ． ｍ 石粉 与小 ．８ｍ ． ０１ ｍ ８ ６ ００ 的微 石粉 之 和的 总量控 制在 ６ １ ％之 间 。 ． ｍｍ ８ ％～ ８ 配 制 比例见 表 ２ 。 ４ 掺 用 配制 人工砂 混 凝土性 能试验 研 究
混凝土生产用砂选择
浅论混凝土生产用砂的选择摘要：本文首先分析了砂对于混凝土的影响，进而提出了混凝土生产用砂的质量要求，可以为混凝土设计生产用砂的选择提供合理的参考。
关键词：混凝土生产天然砂人工砂砂作为混凝土的细料填充部分，对于混凝土的性能有较大的影响。
随着工程建设项目的大规模开展，混凝土生产过程中的用砂需求量正不断增加。
如何科学合理的选择混凝土的用砂，确保混凝土的性能，同时尽可能地降低工程成本投入的增加，成为混凝土配比设计以及生产的研究重点。
1、砂对混凝土的影响分析（1）砂的粗细程度对混凝土的影响。
砂的粗细程度是指砂粒混合后的平均粗细程度，混凝土生产用砂主要分为粗砂、中砂、细砂和特细砂等几种形式。
细砂的表面积相比粗砂较大，在混凝土的配比设计阶段，砂的总表积越大，则对砂粒进行裹覆的水泥浆的用量需求也就越大，因此，如果对于混凝土的坍落度有着明确的要求情况下，在配比设计时，较多利用粗砂相比细砂可以减少对水泥浆的需求，降低工程造价。
但是，粗砂用量过大，同样会造成混凝土泌水以及离析等质量问题的发生，从而影响混凝土的性能。
在混凝土用砂选择时，需要综合考虑，统筹分析。
（2）砂的颗粒级配分区对混凝土的影响。
砂的颗粒级配主要是指砂中粒径不同颗粒的组成情况，除了特细砂以外，可以根据累计筛余百分率将砂的颗粒级配划分为三个区在对混凝土配比设计进行用砂选择时，如果砂粒的粒径都一样，则会导致空隙率较大，在混凝土中起到填充作用的水泥胶浆用量就会增加，因此，在选择用砂时，应尽可能地选择具有多种粒径级配组合的砂，在粗砂颗粒中以适当的中细颗粒进行填充，形成较好的颗粒级配，进而降低用砂的表面积以及孔隙率，节省水泥砂浆的用量，因而可以产生较好的经济性。
（3）砂料颗粒级配的选择。
根据工程实践表明，砂颗粒级配分区位于ⅱ区的最适宜用于混凝土的生产。
如果采用ⅰ分区砂时，由于颗粒级配组成较细，进行配比设计时应适当的提高砂率，并增加水泥用量，以保证混凝土的坍落度符合设计要求。
石灰岩人工砂石粉含量对砼性能影响试验
高混 凝土 的匀 质性 、密实 性 、抗渗 性力 学指标 及
断裂韧 性 ；石 粉可 作 混凝 土 的掺合料 ，替代 部分
粉煤 灰 ，同 时可 以 降低 生产 混凝 土 的成 本 。砂 中
含有适 当数 量 的微 细颗粒 ，对 常态及 碾压 混凝 土
量 分别 为 １ ． ％ １ ．％ ７４ 、１ ． ％ ２ １ 、 １４ 、 ３ ６ 、１ ．％ ９ １ 、２ ． ％
材料用量 （ｇｍ） ｋ／ 水 水泥 粉煤 灰
１０ ２ １６ ５ ８ ４
碾 压混凝 土
０４ ．９
６ ０
３ ４
０７ ．
１ ０
８ ４
６ ９
１３ ０
注：三 级配 大石 ： 中石 ： 小石 ＝ Ｏ ０ ３ ３：４ ： ０ ，二级 配 中石 ： 小石： ５ ５ ５ ：４ ３石粉 含量对 人 工砂细 度模 数 的影响 人 工砂 中掺入 石粉 后 的各 级粒 径所 占比例 变
压 混凝 土性 能影 响进 行 了试验 。
向家 坝水 电站位 于 金沙 江 下游 峡谷 出 口四川 省 与 云南 省 的 交 界处 ， 岸 为 四川 省 宜宾 县安 边 左 Ｉ 镇 ，右 岸 为 云 南水 富县 城 。该 工 程 以发 电为主 ，
同时兼顾 航运 、防洪 、灌 溉 ，并有 拦砂 和对 溪洛
２０ ０ ８年第 ３期 （ 总第 ５ 期 ） ３
水 电施工 技术
・ ９・ ６
石灰岩人工砂石粉含量对砼性 能影 响试验
李国杰 姚云德 （ 水电三局勘测设计研究院向家坝试验 中心 ）
【 摘 要 】 通过 向 家坝石灰岩 人 工砂 不 同石粉 含 量对常 态 混凝 土与碾 压混凝 土性 能 室 内试验 ， 出 了 提
浅析粗细骨料的级配组合对商品混凝土性能的影响
浅析粗细骨料的级配组合对商品混凝土性能的影响摘要：本文通过对混凝土骨料级配问题的重点说明，探讨了它在实际生产中的重要作用以及性能影响和理论分析等问题。
关键词：混凝土；骨料；级配影响；理论分析商品预拌混凝土由多种原材料组成，包括水泥、水、砂、石、外加剂、掺和料等六大类，每种原材料都在混凝土里起到重要作用，对其各种性能有巨大的影响，这里我重点谈谈砂石骨料的级配问题。
一、定义分类骨料一般是指混凝土中的砂、石等岩石颗粒原材料，也叫混凝土集料。
颗粒的公称直径范围普遍在0.16～31.5mm之间，大体分为细骨料和粗骨料。
细骨料即是砂子，粒径范围是5～0.16mm，并根据“细度模数μf” 可以继续细分为：粗砂（μf=3.7～3.1）、中砂（μf=3.0～2.3）、细砂（μf=2.2～1.6）、特细砂（μf=1.5～0.7）；粗骨料即是石子，粒径在31. 5～5mm，一般分类为大石子（16～31.5mm）、小石子（5～16mm）和中石子（10～25mm）。
二、基本情况骨料是混凝土中的大宗耗材，普通混凝土的容重基本在2380kg/m3左右，其中的砂石用量一般可达1800 kg/m3，所占到的比重在3/4以上，所以骨料在混凝土中有着举足轻重的作用。
它相当于撑起人体的骨架，在混凝土中起到保持形状、增加强度的作用。
粗骨料石子是“大体积”材料，主要提供强度。
细骨料砂子的主要作用是填补大颗粒间空隙，与水泥形成砂浆润滑骨料颗粒间的流动，改良砼料和易性。
衡量骨料质量优劣的指标有许多种，比如砂子细度、石子压碎值、含泥量、含粉量、表观密度、针片状含量、有害物含量等等，其中最常用到的还有它们的筛分级配，这也是本文讨论的主要范围。
表1 砂筛分的累计筛余、分计筛余及细度计算在讨论骨料级配级配之前，首先要清楚几个相关概念，比如筛余量、分计筛余、累计筛余等，上面表1中所说明的就是砂子筛分实验中有它们之间的关系。
砂细度计算公式：μf=(β2+β3+β4+β5+β6－5β1 )／(100－β1)不仅如此，还能根据“分计筛余α”结合根据表2所示的标准，判断出试样级配的整体分布情况，进一步绘制成如图1所示的级配分布图，更直观的掌握骨料级配情况。
浅谈机制砂中石粉含量对混凝土性能的影响
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水 电施工技术 ２ １ ・第 １ ０１ 期
总第 ６ ３期
戈 读机制砂 中磊糟合董对混 土叶能为影响 乏 生
王冀忠 刘 涛
（ 中国水 电三局有限公 司勘测设计研 究院 ）
【 摘 要 １ 本 文通过对机制砂 中不 同石粉含量对混凝土性能的影响进行试验 ，得 出对混凝土性 能最有益的 石粉含 量范围 ，为各类 工程 中机制砂的应用提供借鉴 。
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水 电施工技术 ２ １ ・第 １ ０１ 期 总第 ６ ３期
图 ４ 不 同石粉 含量 与混凝 土 ２ ｄ抗压 强度 关系 曲线 ８
３ 结 语
试验 结 果表 明 ：
之间混凝土抗压强度较大。
综合 以上试 验结 果说 明 ， Ｃ ０以下 混凝 土 ， 对 ３
１ 在 用 水量 相 同的条件 下 ， ） 石粉含 量在 ｌ～ ０ １％ 间 ，混 凝土 坍落度 最大 ，和 易性较 好 。 ５之 ２ 石 粉含 量在 ９ １ 间 ， ） ～ ２之 混凝 土引气 效果
水量固定 ，砂率根据石粉含量的不 同做微小的调
整 。通过 改变 机制砂 中石粉含 量 ，检测 混凝 土物 理 性 能及 抗压 强度 的变 化 ，最 终确 定混 凝土 性 能 最 优 时 的石粉 含 量 。其 试 验 结 果 见表 １ 图 ｌ 及 图 ４ 。
度模数等指标天然形成，无法控制。
Ｂ． ４ １４ Ｂ． ４ １５ Ｂ． ４ １６ Ｂ． ４ １７ Ｂ． ４ １８ Ｂ． ４ １９ Ｂ． ５ １０
０４ ．５ ０４ ．５ ０４ ．５ ０４ ．５ ０４ ．５ ０４ ．５ ６
—
石粉 含量在 １％ １％ ５￣ ７ 时，对 混凝 土是 有益 的 ， 既 能保 证混凝 土各 项性 能 ，又能对 生产 过程 中产 生 的石粉进 行利 用 ，变 废 为宝 、保护 环境 。使 生产
关于石粉含量影响C60高性能混凝土性能的研究
关于石粉含量影响C60高性能混凝土性能的研究摘要：本文根据具体实验，针对石粉含量影响C60高性能混凝土性能的情况作分析研究，在混合砂中配制不同比例的石粉含量进行对比试验，得出了石粉含量对C60混合砂高性能混凝土塑性开裂性以及抗压耐久性的影响规律，并提出了高性能混凝土的最佳配制方案，以期为有关方面提供必要的技术支持。
关键词：石粉；C60混凝土；收缩性能；影响；研究前言混凝土材料作为工程项目使用量最多的建筑材料，在各种建设工程中应用广泛。
随着建筑技术的不断提升，对于混凝土使用性能的要求也越来越高，其中高性能混凝土的结构耐久性就是最重要的研究课题之一。
现通过对配制混凝土时混合砂中的石粉含量作为研究对象，以具体试验进行石粉含量影响C60高性能混凝土性能的研究，旨在得出最佳的配置方案，从而获取最好性能的混凝土产品。
1 试验1.1 原材料水泥为P•II52.5级水泥；粉煤灰为F类I级粉煤灰，密度2.34g/cm3，细度（45μm筛筛余）5.1%，需水量比94%；磨细矿渣粉采用S95级矿渣粉，密度2.89g/cm3，比表面积403m2/kg，流动度比106%；机制砂为花岗岩机制砂；水泥、粉煤灰和矿渣粉化学组成如表1所示，粉煤灰、矿粉的矿物成分如图1、2所示；机制砂为花岗岩机制砂，河砂为优质河砂，基本物理性能如表2、3所示。
1.2 试验方法本试验以C60混合砂高性能混凝土为研究对象，对比研究不同量石粉对高性能混凝土结构性能的影响。
试验所用混凝土配合比如表4所示。
具体试验方法如下：1.2.1 早期塑性开裂采用尺寸为100mm×600mm×800mm的平板型模具，模具四边用角钢焊接而成，通过螺栓与底板固定于一体，模具内部铺设七根分别用50mm×50mm、40mm×40mm角钢与50mm×50mm钢板焊接而成的裂缝诱导器，并平行于模具短边。
具体如图3所示。
试验具体步骤参照GB/T50082—2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》进行。
人工砂中微石粉对混凝土质量影响的试验分析
Ｑ ： Ｑ
高 新 技 术
人工砂 中微石粉对混凝土质量影响的试验分析
刘 凤 业
（中国水利水 电第四工程局 有限公 司， 青海 西宁 ８ １ ０ ０ ０ ７）
文 献标识 码 ： Ａ
１ 概述 黄河 炳 灵 水 电站 位 于甘 肃 省 永 靖 县 与积 石 山县 交 界 处 的黄 河 干 流 上 ，是 龙 羊峡 一 青 铜 峡河 段 水 电开 发规 划 第 １ ３ 个
梯 级 电站 。生 产 混 凝 土 的 粗 细 骨料 采用 坝 址 开 挖 产 生 的 石渣 经人 工 破 碎 和 筛分 而 形 成 ，其 岩性 主要 为 花 岗岩 和 局 部 的 沉积物组成 ，岩体破碎 ，呈弱 一 强风化 ， 裂 隙 中 的 填 表３ － １试验用配合 比参数 充 物成 分 复 杂 。 由 于 地 设计 砂率 坍落度 骨科 单位 粉煤灰 减水剂 等级 水胶比 用水量 掺量 Ｄ Ｈ ９引气剂 砼容重 质 分 布 的 不 （ ％） （ ｃ ｍ） 级配 ｋ 掺量 掺量 （ ％ ） ｋ ＃ｍ ｇ ／ ｍ ３ ｆ ％１ 品种 （ ％ ） 均 匀 性 ，导 Ｃ ２ ５ Ｗ ３ ０ ５＿ ７ ２ ５： １ ２ ２ ２ ０ ＵＮ Ｆ ０ ０ 致 生 产 的 人 ０ ２ ２ ４１ ０ ６ Ｆ ２ ０ ０ ０． ４ ２ ３ ５：４ ０ 工 骨 料 品 质 ３ ５ ７ — ９ ３ ５：６ ５ １ ３ ５ ２ ０ ＵＮ Ｆ ０ ８ ０ ． ０ ２ ２ ３ ８ ０ 差 ，质 量 波 动 非 常 大。 尤 其 用 干 法 ４ － １ 各组合混凝土拌和物性能 生 产 的人 工 试拌 出机 １ ５ ａ ｒ ｉ ｎ 混凝土拌和物性能 混凝 土 单 方混 凝土 要求 砂 中 小 于
人工砂含粉量与级配对混凝土性能的影响
还 选 用 了 由重 庆 长 江 卵 石 破 碎 人 工 砂 Ｄ， 筛 分 结 果 和 细 度 其
江 韵 混 凝 土 外 加剂 有 限 公 司 生产 的 吖 一ｌ 效 减 水 剂 。 高
表 １ 人 工 砂 的 颗 粒级 配和 细 度 模 数
落
， Ｐ Ｍ ａ
Ｔ ＿作 性
描 述
水 人 石步口 泥砂 碎 剂 水 ！ 由
度
７ ２ｄ ｄ ８
／ ｍ ａ ｒ
初 步 配 合 比试 验 结 果 表 明 ：水灰 比从 ０３ ． ４增 大 到 Ｏ４ ， ． ２ 混凝 土坍 落度 呈 增 大趋 势 ， 落 度 从 １５ 坍 ５ ｍｍ增 大 到 １０ ｍ， ９ｍ ７ ｄ和 ２ ｄ抗 压 强 度 均 呈 下 降趋 势 ． 中 配 合 比 ３抗 压 强 度 试 ８ 其
合 比试 验 前 ， 人 工 砂 Ａ、 Ｃ、 将 Ｂ、 Ｄ分 别 筛 分 为 ０１ ｍｍ 以上 和 ．５ ０１ ｍ 以下 两 种 颗 粒 级 配 组 分 ．在 接 下 来 的 试 验 中按 相 应 ． ｍ ５
模 数 见 表 １ 。 （ ） 然 中砂 ： 验选 用 了岳 阳 天 然 中砂 ， 表 观 密度 为 ２天 试 其
验结 果 比配 合 比 １的 ２ ｄ抗 压强 度 减 小 了 ５ ＭＰ ； 相 同水 ８ ． ａ而 ４
灰 比 条 件 下 ， 泥 用 量 从 ４ ０ ｇ 加 到 ５ ０ｇｍ ， 合 物 水 ７ｋ／ 增 ｍ ０ ｋ／ 拌 工 作 性 变 粘 ，ｄ 和 ２ ｄ抗 压 强 度 均 有 较 大 提 高 ， 分 别 从 ７ ８
合格机制砂的5项指标
人工砂五项指标及其控制技术
一、五项指标
1．细度模数-----2.6—3.0
2．石粉含量------3%---8%
3．级配：1,3,6,8,9 累计筛余
4．粒形：针片状〈8%
5．含水量：3%--5%
二、 5项指标对混凝土的影响
1．细度模数的影响 2．含粉量------3%---8% 蓄水量大，
和石粉；
而干法生产工艺就是通过砂石粉分离机风选的办法除掉机制
砂中的泥和石粉。
在除去泥和石粉同时，也会造成小于0.30mm筛孔尺寸颗粒的
流失。特别是湿法生产工艺，微细颗粒流失严重。
四、完善的工艺装备介绍
V系列精品砂石料生产系统
V系列精品砂石生产系统 流程图
设备功能及解决相应指标
立轴冲击式制砂机 级配调整机 除尘器 制砂，控制粒形 调级配、细度模数，制砂 环保
污染环境
遍地泥浆
水洗人工 砂试配混 凝土情况 严重泌水
原状人工砂含石粉 14%，基本不泌 水，粘聚性明显 改善
干法制砂生产线
淮南某矿山企业的机制砂干法生产线
生产与运输现场 （没主意环保）
Ⅲ.加工机制砂
普遍存在的问题
机制砂、混合砂大都以加工石子的下脚料石屑为主，细度模
数偏粗（大于3.0）或偏细（小于2.2），级配也是俩头多中 间少（2.36mm以上、300以下筛余多），含石量严重超标，
不同机制砂对混凝土工作性能的影响及改善措施
))% 88%
)%8
33%
$08
()8
44从上述试验结果可知"使用高HZ值机制砂后"混凝 土流动性差"损失快"通过提高外加剂掺量可以满足混凝 土出机具有良好的流动性"但损失快的问题仍然无法解 决"造成该现象的原因为机制砂中黏土对外加剂和拌和水 的吸附%
针对上述问题"我们依然从混凝土配合比和外加剂配
方筛孔 筛底 )77* 3&18 )&(0 $&$6 %&0 %&( %&$8 累计筛余)^* %&) 8&8 )'&0 86&0 16&0 66&1 $%%
重影响混凝土的工作性能 )
%
)0% $%% $8 $% $
%&) 0$(&6
%
44通过表6 配合比和表' 外加剂进行混凝土试验"试验 结果如表$(%
该机制砂在此项目混凝土中使用后"混凝土性能如表 $6 所示"其中混凝土配合比如表$0"外加剂配方如表$1%
表$( 混凝土性能
外加剂 外加剂掺量 坍落度 扩展度 倒提排空时间 含气量
创新教学
科技风 年 月
学实践"提高了学生学习效果"是一种有效的教学模式% -@N@DP!)%$8!30%)&)))$2))'&
参考文献
'$(李伟!赵俊锋&翻转课堂模式下数学建模案例教学
的实践与研究' :( &教育教学论坛!)%$'%3(& )$'$2$')&
')(李雪艳!戴路!刘文财&以"ZJ理念和翻转课堂为
混合砂中人工砂所占比例对混凝土性能的影响
７ ｄ
１ ４骨料 ．
３ ｄ抗折强度
３ ｄ抗 压 强 度 ２ｄ抗 折 强 度 ８
５６ ａ ．ＭＰ
２ ．ＭＰ ６６ ａ ８２ ａ ．ＭＰ
２ｄ抗 压 强 度 ５ ９ ａ ８ ４．ＭＰ
受 资 源 匮 乏 影 响 ， 际 使 用 天 然 砂 普 实
遍 存在 含 石 较 多的 情 况 ， 成 细 骨 料 级 配 造 不理想。 为便 于 进 行 比较 ， 骨 料 选 取搅 拌 细 站 普 遍 使 用 的 天 然 砂 以 及 人 工 砂 ， 然 砂 天
烧失量
３６％ ．Ｏ
砂 和 混 合 比 例 为 ｌ ｌ 混 合 砂 的 筛 分 结 果 ：的 表 ４ 试验 用 泵送剂 检测 结果
检测项 目
初始
坍 落 度 保 留值 （ ３ｒｉ ｍｍ） ０ ｎ ａ
６０ ｉ ｍ ｎ
见 表 ５ 表 ６ 、 。
试 验 所 用碎 卵石 产 地 为 涿 州 ， ５ ５ 属 —２
圆圆
工程技术
混合 砂 中人 工砂 所 占比例 对 混 凝 土性 能 的影 响
葛 栋 （ 天津金 隅混凝 土有 限公 司 天津 ３ ０ ０ ） ０ ３ ０ 摘 要： 本文研 究 了不 同混合比 例的混合砂对Ｃ ０ ３ 混凝土 性能的 影响以及天 然砂 与人工砂 以１ １ ： 比例 组成 的混合砂 对不 同等毁混凝土性 能的影响。 研究发现， 混和砂混和比 例与混凝土强度之间不是 线性关 系， 应混 凝土各龄期 强度增长规律不 同。 对 水胶比低于０ ３ 时 ， ． ５ 应严格 控 制人 工 砂 的 混和 比 例 。 工砂 的 引入 使 用 ， 必 要 对 配合 比 设 计 思路 的 进 行 适 当 调 整 。 人 有 关键 词 ： 工砂 混合砂 混凝土 工作性 强度 人 中图分 类号 ： Ｕ５ ８ Ｔ ２ 文献 标 识 码 ： Ａ 文章 编 号 ： ６ ２ ３ ９ （ ０ ） ０ｂ－０ ２ －０ １ ７ － ７ １２ １ １ （） ０ ４ ３ ｏ
机制砂对混凝土性能的影响
论机制砂对混凝土性能的影响面对天然砂价格不断上涨带来的成本压力，在资源有限和环境保护的双重因素下，用机制砂作为细集料将是今后混疑土工程发展的主要方向。
于是通过大量的试验，经过混凝土各项测试，在试验结果均能满足普通混凝土设计规程的情况下，公司决定购置生产设备自己生产机制砂。
从刚开始时的不断调整，到如今稳定的生产运营，对机制砂有了一些了解。
现将一些使用心得记录下来，供同行参考。
机制砂俗称人工砂，岩石经除土开采、机械破碎、筛分而成的，公称粒径小于5mm的岩石颗粒，但不包括软质、风化的颗粒。
由于各地机制砂的料源、生产设备和工艺不尽相同，导致生产出的机制砂在化学成分、颗粒形状、表面结构、颗粒级配以及石粉含量等性能方面与天然河砂都大不相同。
本单位使用的机制砂是开采碎石后，经筛分大于5mm的颗粒二次破碎筛分制成，分为小于5mm且大于 2.5mm的粗颗粒和小于2.5mm的细颗粒，经试验调整级配后细度模数在2.8～3.0之间，亚甲蓝0.5～0.7，石粉含量15%。
具体筛分数据见表1。
经试验，机制砂的各项指标均符合JGJ52—2006《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》和JGJ/T241—2011《人工砂混凝土应用技术规范》。
1机制砂对混凝土工作性的影响相较于天然河砂而言，机制砂是由岩石破碎而成，其颗粒表面粗糙、多棱角，且颗粒级配较差，大于2.36mm和小于0.15mm的颗粒较多，而0.3～1.18mm之间的颗粒较少。
配制混凝土时，致使混凝土和易性差，不易施工，拌合时需要更多的浆体材料来包裹与填充。
在不掺天然砂来调整颗粒级配的情况下，可加大机制砂的用量，提高砂率来改善混凝土的和易性。
石粉含量是影响坍落度的重要指标，石粉含量太低（小于5%）时，混凝土的和易性、保水性较差。
当石粉含量控制在10%～15%时，可提高少许或不加大胶凝材料用量，配制出来的混凝土和易性等各项指标也能满足施工要求。
对混凝土强度的影响不是很大，和易性也很好。
人工砂对自密实混凝土性能的影响
一
探讨的。 虽 然有很 多研 究 已经用 来指 导人 工砂 在普通 混 凝 土 中使用 。但 是 ， 对 于在 自密 实混 凝 土 中的使 用研 究
骨 料组 成 的 。 选 择合 适 的骨料 对 于 自密 实混凝 土 的新拌
土 。在我 国国标 中 ， 石粉 含 量 （ 小于 等 于 ０ ． ０ ７ ５“／ ／ １ 的细 颗 粒 含量 ） 的最 大值 是不 得 多于 １ ０ ％ ， 由于 高 含 量 的 石
粉 的存在 ，人 工砂 对砂 浆 的需水 量和 工 作性 影 响很大 。
性 能和 耐久 性 能 。 而 细骨 料 的形状 和质 地 比粗骨 料 的影 响作 用 更大 。
除 由于细骨 料级 配和 形状 较 差而产 生 的反作 用 。 另一方 面， 通 过 使 用人 工 砂 后 ， 混 凝 土 的力 学 性 能和 耐 久性 能 得 到 了提 高 。对 于 自密实 混凝 土 ， 高 的粉体 含 量是 获得 新 拌混 凝土 性 能的必 要条 件 。因此 ， 含 有大 量 石粉 含量
在相 同条件 下 ， 配 制 相 同坍落 度 的 混凝 土 ， 机 制 砂 比天
然河 砂需 水量 增加 ５ ～１ ０ ｋ ｇ ／ ｍ 。 Ｅ 。人工 砂 中增 大 而增 大 了浆 体 的屈 服应 力和 塑性 粘度 。 细骨 料对 砂浆 性 能的影 响在 很大程 度上
是岩 石 中的 石粉 组 成 的而 不像 天 然 砂 中的淤 泥 或 者 粘
表 １水 泥 化 学 组 成 及 物 理 ， 『 生质
普通混凝土用砂的粗细和级配对混凝土强度及性能的影响
普通混凝土用砂的粗细和级配对混凝土强度及性能的影响作者：刘洪中来源：《科学与财富》2018年第23期摘要：砂石最为混凝土的重要原材料，在混凝土强度和性能方面发挥着重要的作用。
在本文中，根据实际的试验方式，在控制不同砂率和级配的条件对混凝土性能进行比对，得出砂率和级配对混凝土造成的影响，并详细介绍了设计配合比中最佳的砂率和级配。
并根据实际情况提出确定合理砂率和级配的基本原则，充分遵循实际施工的需要得出最优的配合比。
关键词：砂率；级配；混凝土强度；坍落度砂石作为混凝土中的细骨料主要起到填充和密实的作用，但是由于施工环境不同，砂石采挖的条件不同，导致混凝土用砂的粗细和级配不相同，以至于后期配置的混凝土强度不同。
为了更好的了解砂石的特性，应对现阶段砂石短缺的因素，在混凝土研究中深入对原材料控制的方法探索，从不同角度出发，了解砂石材料对混凝土的影响。
一、混凝土用砂基本概况骨料在混凝土中占比达到60%以上，骨料的特性和性能的优劣直接影响混凝土的强度和耐久性，直接表观的影响就是混凝土的密实度。
在不同的施工环境中，砂石来源不同，对细骨料的级配和密度无法进行保证。
要保证混凝土的强度和耐久性，对砂石的控制必须从以下几个方面控制。
一是在混凝土的配合比中充分考虑砂石粒径对拌合中混凝土和易性的影响。
二是砂石的颗粒级配对混凝土密度的影响。
三是不同的级配对混凝土力学性能的影响。
下面就通过理论分析和试验验证的方式对砂石的粗细和级配改变，了解对混凝土产生的性能影响。
二、试验相关情况混凝土拌合试验中选用水泥为P42.5硅酸盐水泥，Ⅰ级粉煤灰和粒径为5-25mm三级配的碎石，外加剂选用高羧酸减水剂。
根据测算，碎石的含泥量为0.5%。
细骨料采用细度模数2.5，含泥量控制在1%以内。
根据砂石的颗粒级配不同，对混凝土的配合比进行调整比对，将砂石的级配分成五个等级，分别是800kg/m3、810kg/m3、820kg/m3、830kg/m3、840kg/m3，定义组别为1、2、3、4、5。
人工砂石粉对大坝混凝土抗裂性能的影响研究及应用
２ 试 验 原 材 料
（ ） 泥采 用 “ 胜 ” Ｐ ・ ４ ． ， 物 理 １水 峨 牌 ＭＨ ２ ５ 其
性 能见表 １ 。
锦屏 混 凝土 抗裂 指 数选 择 黄 国兴先 生 在 ２ ０ ０３ 年对 三 峡大 坝混 凝 土 进 行抗 裂 性 分 析 时 提 出 以下
抗裂 指 数计 算公 式
本 上讲 ， 是一个 很 大的浪 费 ， 同时 ， 制大理 岩人 工 控
砂 中石 粉含 量 和细 度 模 数 波 动 也 是 很 困难 的 ， 因
此 ， 展 了人工砂 ，粉对 混凝 土抗 裂性 能 的影 响研 开
土极 限拉 伸 、 拉 强 度 、 变 、 胀 型 自生 体 积 变 抗 徐 膨
（ ） 子 ： 把 子 骨 料 加 工 系 统 砂 岩 人 工 碎 ４石 印
石 ， 同 粒径 碎石 物理 性能 见表 ５ 不 。 （ ） 苏 博 特 新 材 料 公 司 Ｊ Ｉ 萘 系 缓 凝 高 ５江 Ｍ— Ｉ
在 水化 热高 、 收缩率 大等 问题 ， 因此 ， 混凝 土防 裂是
锦屏 大 坝混凝 土施工 的一 个关 键 问题 。 锦屏 大 坝 混凝 土 施 工使 用 的细 骨 料 为大 理 岩 人工砂 ， 目前 制 砂 的生 产 加 工 情 况 和 工 况来 看 ， 从 大理 岩骨料 经 过 破 碎 后 石 粉 含 量 达 到 ４ ％ 以上 ， ０ 经过处 理后 使 人 工 砂 中保 留 了 ２ ％ 左 右 的石 粉 ， ０ 但 仍有 ２ ％ 以上 的 大 理 岩 石 粉 被 废 弃 ， 工 程 成 ０ 从
（ 膨胀 取正 值 、 收缩取 负 值 ） 而 分 母 为在 温 度 与相 ；
对 湿 度 变 化 作 用 下 混 凝 土 发 生 的 有 害 收 缩 变
人工砂颗粒级配和石粉含量对混凝土和砂浆性能的影响
（ 用掺入适量特细砂的石灰石质下脚料类人工砂 １ ）
改善了砂的级配有关系。这也说明不仅粗骨料的级
说明；
（ 试验按 国家标准 （ １ ） 砌体工程基本 力学性能试验方法标准 ） Ｇ Ｊ２ — ９ 进行 。个别稍做调整。有的试块适 当减 Ｂ １９ ０
得了很好的效果 ， 并制定了地方和部 门的标准。 ． 三峡 与天然砂砂浆、 混凝土的强度对比。 部分试验结果见
工程的 ２ ｏ 余万立方米混凝土 ，为了保证工程的高 表 ｌ ｏ Ｏ 。
表 １河 砂 混凝 土 （ 砂浆 ） 与人工 砂 （ 包括 混合砂 ）混 土 （ 浆 ）强度 对 比表 砂
（ 抗压强 度公式用 Ｐ ＡＮ计算 。 ２ ） ＝／
（） ３抗拉强度用公式用 Ｆ Ｎ Ｏ７ＧＢｈ 计算 ＝ ＋ ． ／ ５ （） ４ 抗剪 强度 Ａ／Ⅳ 取 自国家标 准 （ 体结构 设计 规范 ） 砌
ＧＢＪ －８ 。 ３ ８
（） ５规范规定设计值取自国家标准 （ 砌体结构设计规范） Ｂ ３８ 。 Ｇ Ｊ－８
维普资讯
试验表 明 ：
配影响混凝土质量 ，砂的级配同样对混凝土质量有 （ 石粉最高达 ｌ ． ，配制的塑性人工砂混凝土其强 ４１ ％） 重要 影 响 。 度普遍高于同水泥用量的河砂混凝土 。强度等级越 （） ２以相同水泥用量配制的石灰石质下脚料类人 低，高出的幅度越大，配比怆当的高出 ４％。在强度 ０ 工砂砂浆强度远高于中砂河砂砂浆。用掺入部分特 等级 Ｃ ５ ２ 以下的混凝土中，不掺特细砂，用石粉含量 细砂的人工砂配制的砂浆 ，其强度成倍地增长。而 稍多的下脚料类人工砂配制混凝土 ，其强度也比河砂 特细砂砂浆的强度则非常低 ，这说明砂的级配、细 混凝土高。但 Ｃ ０ ３ 以上等级的混凝土 ， 用不改善级配 度对砂浆的强度及耐久性影响巨大 ，也必然影响到 的下脚料类人工砂时 ，其强度稍低于河砂混凝土。这 水泥的消耗量。同样应 当引起关注。 与贵州省的结论是一致的。 鉴于建筑工程 中砂浆用砂量 ，占用砂总量的比 我们原以为同配比的下脚料 类人工砂泵送混凝 例很大 ，而低强度等级人工砂砂浆的抗压强度又比 土 ，由于砂粒形差 、级配不好 ，砂中石粉细粒对混 河砂砂浆的强度高出很多，因此大幅度降低水泥用 凝土外加剂的吸附量大，其拌和物的流动性会较差 ， 量 ，在砂浆中使用人工砂更有必要。为此我们专门 其强度也会受到影响。但结果与此相 反，石粉含量 系统地研究了石灰石质下脚料类人工砂砂浆砖砌体 ７５ ．％的人工砂泵送混凝土，其流动性和强度也优于 的力学性能 ，试验结果见表 ２ 。 河砂混凝土。当然这与我们在人工砂中掺有特细砂
浅谈人工砂细度模数对混凝土性能的影响
／ 一一
／
●
椰
．
０ 前
言
细骨料是混 凝土 的主 要组分 ，约 占混 凝 土体积 总量 的 ３ ０ ％～ ４ ０ ％ ，其性质 的好坏 将直 接影 响到 新拌 混凝 土 和硬 之
材： ｌ ｉ
化后混凝 土 的性 能 ，如和易 性 、强 度 、耐 久性 等。本 文针 行 了混凝 土配合 比设 计及 性 能的对 比试 验。在水 灰 比和砂 率 等其 他条件不变 的情 况下 ，采 用原 状人 工砂 和室 内处理 后 的人工砂进行 对 比试验 ，通过 调节 用水量 ，来 了解 人工
／
一 ｒ 。 ／
１ ）胶凝材料 。
水泥 ：昊龙 ４ ２ ． ５级普通 硅酸盐水泥 ； 掺合料 ：宣威 Ⅱ级粉 煤灰 ，掺量为 ２ ０ ％。
２ ）骨料 。
图 １ 人 工砂 （ 原状砂） 筛 分 曲 线
Ｏ ｍ 加 ∞ ∞ ∞ ∞
堡斟《 壕－ ｝ ｝ 嘴
／
采用黄 角树水 电站引水 隧洞 ６ 施 工支 洞之 后 、调 压室 及压力钢管 道开 挖 的白云岩 、灰质 白云 岩、 白云 质灰 岩混 合骨料 （ 以下简称“ 混合 骨料 ” ） 。 ３ ） 外加剂。 采用 Ｓ Ｆ一 ３高效早强减水剂 和 Ｊ Ｍ一 ２ ０ ０ ０引气 剂组合进
表３ 。
采用原状砂 和经室内处理后 的混凝 土 ２ ８ ｄ龄期 强度 均
在相 同条件下 ，采 用 室 内处 理后 的人 工砂 混凝 土用 水
满足配制 强度 要求 。采 用原状 人工 砂 的混凝土 ，２ ８ ｄ龄 期
抗压强度 为 ３ ６ ． ２ ＭＰ ａ ；采 用 室 内处理 后人 工 砂 的混凝 土 ， ２ ８ ｄ龄期 抗压强度为 ３ ４ ． ６ ＭＰ ａ 。２ ８ ｄ轴拉 强度分别 为 ３ ． ０ ２ ＭＰ ａ和 ２ ． ７ ９ Ｍ Ｐ ａ ；２ ８ ｄ轴拉弹模分 别为 ３ ． ４ １ ０ ＭＰ ａ 和３ ． ４ ２ ５ ＭＰ ａ ；２ ８ ｄ静压 弹模 分别为 ３ ． １ ０ ７ ＭＰ ａ 和３ ． ２ ４ ３ ＭＰ ａ 。
砂石骨料级配对混凝土质量的影响
砂石骨料级配对混凝土质量的影响本文对砂石骨料级配对混凝土质量的影响进行了全方位的分析，首先简要概述了砂石骨料级配的科学内涵，其次对不同粗细砂石骨料级配进行了分析，接着阐释了砂石骨料级配影响混凝土质量的原因，在此基础上又论述了当前砂石骨料级配的现实性问题，希望本文可以在一定程度上为相关的专业学者提供参考与借鉴，如有不足之处，还望批评指正。
标签：砂石骨料级配；混凝土质量；探究分析1.砂石骨料级配的科学内涵总的来说，混凝土体粗骨料构建骨架，较小颗粒的空隙中填满更小颗粒，循环往复直到微小空隙中填满水泥浆，这种状态就是良好的颗粒级配，砂石骨料是混凝土的主要成份，砂石骨料中有机物的含量、颗粒大小、含泥量与密度等客观因素都在一定程度上对混凝土的质量起到影响作用，如果这些因素不够客观精准，就会直接引发混凝土出现断裂甚至是粉碎的不良后果，严重威胁到广大人民群众的生命财产健康安全。
其中砂石骨料的粗细与合理级配都对未凝固混凝土起着显著的影响，骨料通常是混凝土中的石、砂等岩石颗粒原材料，根据骨料的颗粒直径可以笼统的分为粗骨料与细骨料，随着我国科学技术水平的显著提升，骨料在行业的发展进程中也演变出了可再生骨料、人工机制砂等。
2. 不同粗细骨料级配的对比分析骨料在混凝土中所发挥的作用就如同高楼大厦的框架，保持形状与增加强度是它的主要用途，骨料还是混凝土中的大宗耗材，现主要将骨料划分为粗骨料与细骨料并对其进行详细的论述。
2.1粗砂石骨料（1）卵碎石的技术指标及评定标准对粗砂石骨料有以下硬性技术性能要求：抗压强度、有害物质含量、针片状颗粒含量、颗粒级配与最大粒径、孔隙率以及堆积密度等，粗砂石骨料是大体积材料，主要提供强度，常用的石材主要有变质岩的片麻岩、火成岩类的花岗岩、沉积岩类的石灰石等，它是混凝土终凝硬化后形成人造石材形状的主要因素。
实验室重点通过筛分析实验对石子的级配及最大粒径进行评定，检查人员在混凝土施工前要对现场存放的卵碎石含水率与级配进行检测，灵活调整混凝土与施工配合比，粗骨料各号筛上的累计筛余百分率必须要满足国家规定的颗粒级配范围要求，这有利于提高混凝土的强度与节约水泥用量，通常相同岩性的碎石场质量波动不大，整体较为稳定。
机制砂特性及其对混凝土性能的影响
评定依据 GB/T 14684-2011
≤7.0
≤10.0
JGJ 52-2006
≤10.0 MB≤3.0
≤1.0
≤12.0
广州市机制砂混凝 土应用技术指引
MB≤1.4或合
格
GB/T 14684-2011
≤2.0
≤1.0
≤2.0
JGJ 52-2006
≤1.0
≤2.0
广州市机制砂混凝 土应用技术指引
机制砂的特性
5 0
4.75 2.36 1.18 0.6 0.3
筛孔尺寸/mm
湿法砂 干法砂 天然砂
0.15 底盘
➢ 天然砂颗粒分布 为中间多两头少；
➢ 机制砂颗粒则呈 现为两头多而中
间少的分布特征， 其中2.36mm、 1.18mm筛余以及 底盘量远高于天 然砂，0.600mm 和0.300mm的筛 余量则远少于天 然砂。
筛分设备
石屑
某一粒径 碎石
级配碎石
出厂
堆放 合格 检验
成品砂
筛上料
筛分设备
洗砂设备
废弃，重 新调试
不可调整
泥饼
加药系统
细砂
废水
废水
压滤设备 泥浆 絮凝沉降
废水
细砂回收 器
溢流清水
清水池
分析
压滤清水
可调整
筛分设备
制砂设备
筛上料
机制砂的生产工艺
• 机制砂的料源选择与要求
➢ 宜选择石灰岩、白云岩、花岗岩、凝灰岩、安山岩、石英岩、辉绿岩、 砂岩和玄武岩等作为机制砂生产料源，也可选择河道里的卵石、矿山开 采的碎石、尾矿作为料源，不宜使用泥岩、页岩、板岩等料源。
机制砂的应用背景
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人工砂最佳含粉量及其上下限一直存在争议，而较少有 研究结合人工砂级配和含粉量分析其对混凝土各种性能影 响。 选择含粉量（为了避免 0.15mm 以下颗粒形态对试验的影 响，石粉均选取人工砂 B 的 0.15mm 以下颗粒）分别为 0，6％， 12％，18％，24％的 三 种 不 同 级 配 人 工 砂 （ 人 工 砂 A、B、C 的 0.15mm 以上颗粒 ）作 为 混 凝 土 的 细 集 料 ，进 行 混 凝 土 拌 合 物 工作性能、立方体抗压强度的对比试验，试验结果见表 6。
空隙 率 /%
针片状 含量 /%
含泥 量 /%
压碎 指标 /%
2710
1540
1720 36.5 1.7
0.4 9.1
细度 筛余/%
2.8
表 4 水泥的物理性能
凝结时间 /（h:min） 初凝 终凝
安定性 （饼法）
抗折强度 /MPa
3d 28d
2： 42 3： 44 合格 6.2 9.1
抗折强度 /MPa
初步配合比试验结果表明： 水灰比从 0.34 增大到 0.42， 混凝土坍落度呈增大趋势，坍落度从 155mm 增 大 到 190mm， 7d 和 28d 抗压强度均呈下降趋势，其中配合比 3 抗压强度试 验结果比配合比 1 的 28d 抗压强度减小了 5.4MPa；而相同水 灰 比 条 件 下 ，水 泥 用 量 从 470kg/m3 增 加 到 500kg/m3，拌 合 物 工 作 性 变 粘 ，7d 和 28d 抗 压 强 度 均 有 较 大 提 高 ， 分 别 从 51.8MPa 和 61.3MPa 增加到 57.3 MPa 和 67.5MPa。综合比较， 选取配合比 2 进行下一阶段试验。
22
1:1
180 445 53.8 62.7 4.34 流动性稍差
23
1:2
170 410 53.1 60.8 4.01
略粘
研 究 表 明 ，0.15mm 以 下 颗 粒 的 组 成 对 人 工 砂 混 凝 土 有 影响。 从表 8 可以看出：随着 0.075mm 以下颗粒所占比例增 加，坍落度及扩展度均减小，拌合物逐渐变粘，这是因为小于 0.075mm 颗 粒 比 表 面 积 比 0.075～0.15mm 颗 粒 大 ， 吸 水 率 增 大，使混凝土拌合物的工 作 性 变 差 ；对 7d 和 28d 立 方 体 抗 压 强度影响不大，强 度 相 差 没 有 超 过 2MPa，而 28d 劈 裂 强 度 分 别为 4.25MPa，4.34MPa 和 4.01MPa，相差也不大。
细度 0.15 模数
A
5.7 15.8 37.4 63.3 82.3 88.1 2.7
B
6.1 31.6 45.1 74.9 85.4 91.3 3.2
C
8.1 45.3 67.1 78.6 89.5 92.1 3.6
D
4.4 30.2 48.5 69.8 86.9 88.6 3.2
表 2 天然中砂级配
4 人工砂 0.15mm 以下颗粒组成
人工砂表面粗糙， 有尖锐棱角， 加工过程中会产生 0.15mm 以 下 颗 粒 ，相 关 研 究 指 出 ：同 样 的 在 0.15mm 以 下 颗 粒中， 小于 0.075mm 颗粒占大多数与 0.075～0.15mm 之 间 颗 粒 占 大 多 数 两 种 情 况 下 人 工 砂 的 最 佳 含 粉 量 可 能 不 一 样 [3]。
2650kg/m3，松 散 堆 积 密 度 1490kg/m3，紧 装 堆 积 密 度 1610 kg/
m3，松散与紧装空隙率分别为 43.8％、39.2％，其级配见表 2。
（3）粗 集 料 ：试 验 研 究 采 用 重 庆 旱 土 5～25mm 石 灰 岩 碎
石，其主要性能见表 3。
（4）水 泥 ：使 用 重 庆 小 南 海 水 泥 厂 生 产 的 P.O42.5R 级 普
·26·
第 2 期（总第 115 期）
试验研究■
表 6 石粉含量对不同级配人工砂混凝土的影响
试验 编号
细集料
含粉 坍落 度
量/% /mm
扩展 度 /mm
立方体抗压 强 度 /MPa
7d 28d
工作性描述
5 天然中砂 / 205 505 50.4 60.1 工作性好
6
A
0 100 300 48.6 56.0 离析、泌水
关键词 人工砂；含粉量；级配；工作性能；强度
1 原材料
（1）人 工 砂 ：选 用 重 庆 地 区 由 石 灰 岩 破 碎 3 种 颗 粒 级 配
不同的人工砂，分别为人工砂 A、人工砂 B、人工砂 C。 此外，
还选用了由重庆长江卵石破碎人工砂 D，其筛分结果和细度
模数见表 1。
（2）天然中砂：试验选用了岳阳天然中砂 ，其表观密度为
和 1： 2，试验结果见表 7。
表 7 人工砂 0.15mm 以下颗粒组成对人工砂混凝土的影响
试验 0.075 ～0.15mm：
坍落 扩展 立方体抗压 28d 劈 度 度 强度/MPa 裂强度
编号 <0.075mm /mm /mm 7d 28d /MPa
工作性 描述
21
2:1
195 450 52.1 61.3 4.25 轻微泌水
12 175 420 53.2 61.8 轻微泌水
14
B
18 200 485 53.3 62.7
较好
15
B
24 180 430 52.2 60.3
略粘
16
C
0 80 285 49.3 52.1
离析
17
C
6 110 345 50.3 53.1
泌水
18
C
12 135 390 52.1 60.0 轻微泌水
从混凝土的立方体抗压强度来看， 人工砂中无石粉时， 由于混凝土工作性很差，成型硬化后的混凝土立方体抗压强 度 均 较 低 ， 其 中 28d 抗 压 强 度 分 别 为 ：56.0MPa、55.7MPa、 52.1MPa，均 比 天 然 中 砂 混 凝 土 28d 强 度 60.1MPa 低 ；含 粉 量 在 18％以内时，随石粉含量增加，其抗压强度呈递 增 趋 势 ，石 粉含量 12%人工砂配制的混凝土较石粉含量 6%人工砂配制 的混凝土 28d 抗压强度都有不同程度的增 加 ，石 粉 含 量 18% 人 工 砂 配 制 的 混 凝 土 较 12％的 人 工 砂 配 制 的 混 凝 土 有 所 增 加，证明一定含量的石粉微粒在工作性良好高强人工砂混凝 土 中 一 定 的 增 强 效 果 ； 但 当 含 粉 量 增 大 到 24％时 ， 强 度 较 18％含 粉 量 的 人 工 砂 配 制 的 混 凝 土 强 度 均 有 不 同 程 度 的 减 小。 其中，含粉量为 12％和 18%的人工砂混凝土的 7d 和 28d 立方体抗压强度均比天然中砂混凝土高，立方体抗压强度最 高的要比同条件下的天然中砂混凝土高出 3.3MPa。
3d 28d
30.9 51.7
2 初步配合比
主要以强度等级 C50 的混凝土为研究对象，根 据 配 制 经 验， 初步确 定 胶 凝 材 料 用 量 460～510kg/m3， 水 灰 比 在 0.34～ 0.42 之间选择，要求坍落度大于 160mm。 在人工砂混凝土配 合比试验前，将人工砂 A、B、C、D 分别筛分为 0.15mm 以上和 0.15mm 以下 两 种 颗 粒 级 配 组 分 ， 在 接 下 来 的 试 验 中 按 相 应 的要求进行选取。 初步配合比试验采用的细集料为未经筛分 处理的人工砂 B，其中，砂率均选取 35%。 初步配合比以及拌 合物工作性和强度试验结果见表 5。
7
A
6 135 365 52.0 59.6
泌水
8ALeabharlann 12 210 490 53.7 62.0 工作性良好
9
A
18 185 460 54.4 63.4
略粘
10
A
24 160 395 51.3 60.6
较粘
11
B
0 90 290 47.3 55.7
离析
12
B
6 120 360 51.1 60.4
泌水
13
B
细集料 4.75
筛 孔 尺 寸 （mm）/ 累 计 筛 余 /％ 2.36 1.18 0.6 0.3
细度 0.15 模数
天然中砂 6.7 19.5 28.8 45.9 80.1 98.3 2.6
表 3 碎石的性能
表观 密度 /（kg/m3）
松散堆 积密度 /（kg/m3）
紧密堆 积密度 /（kg/m3）
295 50.6 59.8 离析、泌水
340 50.2 60.6
泌水
370 52.7 60.2 轻微泌水
试验 细集 砂率 坍落度 扩展度 编号 料 /％ /mm /mm
立方体抗压 强 度 /MPa
7d 28d
工作性 描述
24 B6 30 95 25 B6 33 120 26 B6 36 160 27 B6 39 175 28 B6 42 180 29 B12 30 120 30 B12 33 175 31 B12 36 185 32 B12 39 195 33 B12 42 170 34 B18 30 140 35 B18 33 165 36 B18 36 200 37 B18 39 185 38 B18 42 160 39 C12 30 100 40 C12 33 125 41 C12 36 165 42 C12 39 175 43 C12 42 170
表 5 初步配合比
试 水
配 合 比 / （kg/m3）
坍 抗压强度
验
落 /MPa