人工砂混凝土性能研究
人工砂在不同强度等级预拌混凝土中应用探讨
水 泥 粉 煤 灰 河 砂 人 工砂 石 水 外 加 剂 坍 落 度 扩 展度
Ａ １ ２ ０ ０ ｌ Ｏ ５ ９ １ ９ Ｏ ９ ０ ０ ｌ ８ ２ ７ ． ５ ３ ７ ０×３ ８ ０ ４ ５ ０Ｘ４ ３ ０
关键 词 ：人工砂； 预拌混凝土； 强度
近年来 ， 随着 深 圳 建 设规 模 越 来越 大 ， 混凝 土 的用
量和 砂 的消 耗量 也极 其惊 人 。据 统 计 ， ２ ０ １ １ 年深 圳 市混 凝土 的 总销 售量 约为 ２ ６ ０ ０万 ｍ 。 ，仅 混凝 土 中砂 的用 量 就达 到 １ ９ ７ ６万 ｔ 。深 圳是 沿海 城市 ， 天 然砂 在几 年前 就
对 砂 的需 求 。 ｋ ｇ ／ ｍ 。 不等 ， 探 讨其 对混凝 土 的工作 性和 强度 的影 响 。
在 用 人工砂 代 替天 然砂 配 置混 凝 土 的研 究 中 ， 结 果
表 明对 混 凝 土 的 强度 、 抗冻、 抗 渗 性 能方 面 产 生 积 极 的 影响『 ｌ ＿ 。本 文 通过 研 究 不 同掺 量人 工 砂 对不 同 。 ）
拌 合 物 的 和 易 性 （ ｍ ｍ ）
１ ９ ０ ｌ ９ Ｏ
１ ９０ １ ９Ｏ ２ ００ ２０ ０ ｌ ８ ０ １ ７５ １ ９ ０
１ 试验用原材料
（ １ ） 水泥 ： 平 南华润 水泥 公 司生产 的 Ｐ ・ ０ ４ ２ ． ５ Ｒ 。 （ ２ ） 外加 剂 ：丰 通 牌 高效 缓 凝减 水 剂 减 水率 为 １ ９ ％ ，
（ ３ ） 河砂： 细度 模数 为 ２ ． ７ ， 级 配情 况见 表 １ 。
表 １ 河 砂 的 颗 粒 级 配
人工砂对普通混凝土综合性能影响的研究
刘
佳 ，等 ：人 工 砂 对 普 通 混 凝 土 综 合 性 能 影 响 的研 究
Ｎ ｏ ． ４ Ａ ｐ ｒ ．２ ０ １ ３
注 ：Ａ一 ０为 天 然 砂 混 凝 土 ，减 水 剂 掺 量 为 １ ． ５ ％。
２ 试 验结 果与分 析
２ ． １ 石粉含量对普通混凝土拌合物性能的影响 ２ ． １ ． １ 工作性 能
不 同石 粉含 量人 工砂 及 天 然 砂混 凝 土 工 作性 能实
验结果 见 表 ５所 示 。
表 ５ 不同石粉含量混凝土的工作性能
导致混凝土坍落度逐渐减小 ，但减小幅度不大。 还可 以看 出 ，相 比人 工 砂混 凝 土 ，在 相 同水 泥 用
量 和外加 剂掺量 的情况 下 ，天 然 砂混 凝 土 表 观密 度 偏 小 ，含气 量偏 大 ，可 以预见 当外 加剂 中引 气成 分 较 高 时 ，此 现象尤 为 明显 。 随着 人 工砂 石 粉 含 量 从 ６ ％ 增
看 出 ，随着 人工砂 混 凝 土石 粉 含 量 不 断增 加 ，混 凝 土
的泌水率也呈不断下 降的趋势 ，说 明石粉含量 的增加
・
２ ０ １ ３年 ４月
第 ４期
广 东 水 利 水 电
Ｎ ｏ ． ４ Ａ ｐ ｒ ．２ ０ １ ３
有利 于 改善混 凝 土 的保 水性 。
一
２ ． ２ ． ２ 抗折 与劈 裂抗 拉强 度
且 泌水 率也 大于人 工 砂混 凝 土 ，人 工砂 混 凝 土 相对 于
的和易性 ，但 当石粉含量过高 ，会使得混凝土拌合物 发粘 ，和 易性变 差 ｊ 。天 然砂 混 凝 土坍 落 度 最 大 ，此
后 随着石 粉含量 不断增 加 ，混凝 土需水 量也相 应增加 ，
混凝土用砂实验报告
混凝土用砂实验报告引言混凝土是一种广泛应用于建筑工程中的材料，其质量和性能对工程的稳定性和寿命有着重要影响。
在混凝土中，砂是重要的组成部分之一，用于填充和增加混凝土的强度。
因此，研究混凝土用砂的性能对于提高混凝土结构的质量至关重要。
本实验旨在评估不同种类和颗粒大小的砂对混凝土强度的影响。
通过对不同砂种进行试验，我们将研究它们的颗粒分布、水吸收性、密实性以及对混凝土强度的影响，从而确定最适合混凝土施工的砂种和粒径。
实验方法材料准备本实验选取了四种不同种类的砂，分别是山砂、河砂、湖砂和海砂。
为了研究粒径对混凝土强度的影响，每种砂选取了三个不同粒径的样本进行试验。
此外，还选取了一种对照组，使用标准砂进行比较。
实验步骤1. 为每种砂准备相同数量的样本，并按照标准程序进行筛分，以获得不同粒径组分。
2. 对每种砂分别进行颗粒分布分析，使用激光粒度分析仪测定砂样的颗粒分布曲线。
3. 测定砂样的容重，采用水密法或干密实度法。
4. 进行砂样的水吸收性试验，记录砂样吸水量与时间的关系曲线。
5. 准备混凝土试样，按照一定的配合比将砂样与水泥、骨料等混合。
6. 制备混凝土试块，使用标准振动台振动固化，并在基准条件下养护。
7. 在固化后的混凝土试块上进行抗压强度测试，记录每个样本的强度值。
实验结果与讨论颗粒分布分析通过使用激光粒度分析仪，我们得到了每种砂样的颗粒分布曲线。
在山砂中，颗粒主要分布在0.1mm至2mm的范围内，而河砂、湖砂和海砂的颗粒分布范围相对较宽。
这些结果表明，不同种类的砂在颗粒分布上存在着明显的差异。
容重测试通过容重测试，我们得到了每种砂的容重值。
结果显示，山砂的容重最高，而湖砂的容重最低。
这可能与砂样的颗粒形状、密实程度等因素有关。
水吸收性测试通过水吸收性测试，我们得到了每种砂样的吸水量与时间的关系曲线。
结果显示，不同种类和粒径的砂具有不同的吸水速率和容重增长。
海砂和河砂表现出较好的吸水性能，而山砂和湖砂的吸水性能相对较差。
人工砂在泵送混凝土中的研究及应用
捅
要 ： 阐述 Ｔ石屑 配制 混 凝 土 的 目的和 意 叉 ，试 验 比 较 石屑 混凝
济效益 ，本文中主要介绍人工砂配制泵送混凝土的
一
土 的主要性能， 出了 得 石屑代砂的最佳掺加 比例，并在工程 中成功应
用，指 出 了石屑在 泵送 混凝土应 用中应注意的问题。
些 主要性 能 及应 用 经验 。
工砂颗粒太粗， 人工砂中的石粉含量小于 １％， ０ 为
改善人工砂混凝土的和易性可适当增加砂率 ，同 吣∞ 吣 吣 ∞ 吣
时减少外加剂的用量。可能 由于人工砂中的含泥 与纯河砂混凝土相比， 在相同砂率下， 人工砂混凝土 ％ ％ ％ ％ ％ 量小 ，减少外加剂用量后坍落度损失也比较小 ， 不如掺河砂的和易性好 ， 主要表现为保水性差 ， 易泌 完全满足施工需要 ，对预拌混凝土企业来说由于 水， 粘聚性也差 ， 流动性不如纯河砂好 ， 主要因为人 蛳栅 人工砂成本低 ，本身降低了一部分成本，又少用 啪 螂
工砂的物理性能与河砂相似 ，是 比较适宜的代砂材 二 、混凝土配合 比
料。我试验室从 ２ ０ 年 ３ ０５ 月份至 ８ 月份进行 了大量
以Ｃ ０ ３ 泵送 混 凝土 为例 ， 据普 通混凝 土配 合比 根
的人工砂混凝土试验 ，解决 了人工砂配制泵送混凝 设计规程 Ｊ Ｊ５ ２０ 进行配合比设计 ，计算得出水 Ｇ ５— ００
、
关健词 ：石屑 ： 工砂 ；录送混凝土 Ｔ 人 ｕ
一
试验 原材料
（）水泥：选用山水 Ｐ ０ ２ ５ １ ． ３ ．Ｒ，水泥的比表面
‘
当前建设工程发展迅猛 ， 对河砂的需求量 日 益增
２ｍ／ ｇ ｄ ８２ ａ ８ 加 ，开采 的 难 度也 越 来越 大 ，河 砂 的 质量 也越 来越 积为 ３ ６ ｋ ，３ 强度为 ｌ ． ＭＰ ，２ｄ强度为
坪头水电站高石粉人工砂混凝土性能试验研究
受母岩特性的影响 ， 坪头水电站采用当地的 白云岩加工的人工砂存在 着石粉含 量偏 大的弊端 。对不 同石 粉含量 白云岩人 工砂混 凝土性能进 行试验研 究结 果表明 ： 量的石粉可以起到改善混凝 土性能的作用。在调整配合 比参数情况下 ， 适 采用石粉含量为 １ ％ ５
一
２ ％的白云岩人工 砂 ， ４ 可以配制出性 能指标 满足设 计要 求的混凝土。
文献标识码 ： Ｂ 文章 编 号 ：０ ３—９０ （ ０ ２ ０ ０ ８ １０ ８５ ２ １ ）２— ０ ７—０ ３
关键词 ： 工材料 ； 水 白云岩 ； 工砂 ； 人 石粉 ； 试验 ； 砼 砼性 能 ； 坪头水 电站
中 图 法 分 类 号 ：Ｖ １ Ｔ ４
１ 前
言
２ 白云岩岩石 的基 本性能
和 Ｍｇ 其 烧 失 量 较 大 ， 典 型 的 碳 酸 盐 类 岩 石 。 Ｏ， 为 当地 的 白云岩 岩 石 的 物理 力 学 性 能 表 明 （ 表 ３ ， 见 ）
含量偏大的白云岩人工砂能否配制满足设计要求的
水 工混 凝土 是 坪头水 电站设 计者 十分 关 注的 问题 。
石 粉是 指岩 石经 机 械 加工 后 颗 粒 小 于 ０ １ｍｍ ．６
８ ７
表 １ 白云 岩 岩 石 磨 片 鉴 定 结 果
岩 石 名 称 镜 下 描 述
一Leabharlann “ 灰黑色细粒粒状结构 ， 块状构造 ， 岩石组 分主要 由细粒碳酸盐组成 。岩石组分主要 由碳 酸盐 ， 细粒石 英和少量粒状 胶磷矿组成。碳酸盐含量 较多 ＜ ０ 细粒粒径介于 ０ ０ ９ ％， ．５～０ ２ ． ｍｍ之 间， ． ｍＴ左右为主 ， 以０ １ ｌ ｌ 不规则粒状 ， 组成不 规则交错结合的粒 状集合体 。石英 和胶磷矿总量 ＞１ ％ ， ０ 以石英为主 ， 两者的含量 比约 ２ １ ： 两者 常共 生。石英 以细 粒为主 ， 粒径在 ０ ０ ｒｍ 左右 ， ．３ ａ 组成 细粒不规则粒状集合体 ， 后者常呈浑圆粒状或不规则 次圆状无序散列 ， 穿插于方 解石或包于方解石 中， 分布无 规律 ， 且不均匀。胶磷矿主要呈较细小的浑圆或次圆状团粒 ， 无序 散步 ， 分布现象 与石 英团粒相似 ， 局部沿碳酸边缘交代或交代石英 团粒 ， 常见 与石英共生 ， 分布也没有规律
人工砂与河砂混凝土相关性能比对试验研究
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ：ｆ ｉｖ ｅ ｒ ｓ ａ ｎ ｄ；ｍａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｄ ｓ ａ ｎ ｄ；ｃ ｏ ｍｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ；ａ ｎ ｔ ｉ － ｃ ｒ ａ ｃ ｋ ｉ ｎ ｇ ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ；ｉ ｍ—
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｃｏ ｍｐａ ｒ ｉ ｓ ｏ ｎ ｔ ｅ ｓ ｔ ｓ ｏ ｎ ｓ ｌ ｕ ｍｐ，ｃ ｏ ｍｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ，ｉ ｍｐ ｅ ｒ ｍｅ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ａ ｎ ｄ ａ ｎ ｔ ｉ － ｃ ｒ ａ ｃ ｋ ｉ ｎ ｇ ｐｅ ｒ — ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ ｉｖ ｆ ｅ ｒ ． ｓ ａ ｎｄ ａ ｎ ｄ ｍａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｄ． ｓ ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ ｗｅ ｒ ｅ ｃ ｏ ｎ ｄｕ ｃ ｔ ｅ ｄ ｖ ｉ ａ ｓ ａ ｍｐ ｌ ｅ ｓ ｏ ｆ ｉｖ ｒ ｅ ｒ ． ｓ ａ ｎ ｄ．
ｏ ｆ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｅ ｒ ，ｔ ｈ ｅ ｓ ａ ｍｅ ｓ ｌ ｕ ｍｐ ｃ ａ ｎ ｂ ｅ ａ ｃ ｈ ｉ ｅ ｖ ｅ ｄ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｍａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｄ ． ｓ ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ ，ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｍｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｔ ｅ ｎ ｓ ｉ ｌ ｅ ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｌ ｙ ｐ ｏ ａ ｉ ｏ ｎ ｅ ｄ ｍａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｄ — ｓ ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ ａ ｒ ｅ ｈ ｉ ｇ ｈ ｅ ｒ
人工砂在高性能混凝土中的应用
３ ． ２ ． ３人 工 砂 。试 验 所 用 人 工 砂 和 天 然 砂 的 主 要 物 理 性 能见下表 。 表 ４ 人 工 砂 的主 要 物 理 性 能
．
对于， 美国、 英 国、 日本等 国家在 人工 砂 的应 用有 几 十年 的历史 ， 如８ ０年代 日本 的天然 集料 与人工 集料 的 比例 ， 大约
为０ ． ９ ： １ ； ９ ０年 代 则 降 为 ０ ． ５ ： １ 。在我 国 ， 它 可 以说是一 种传
２ ８ ｄ
４５ ． ７ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄ ｓ：ｍａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｄ ｓ ａ ｎ ｄ；ｃ ｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ ；ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ；ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ
１人 工 砂 的 定 义
和 力 学 性 能 的 比较 。 ３ ． １试 验 配 合 比 表 １ 试 验 配 合 比
人工砂两类 。天然砂 （ ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ ｓ ａ ｎ ｄ ） 指 由 自然 风 化 、 水 流 搬 运 和分选 、 堆 积形 成 的 、 粒 径小 于 ４ ． ７ ５ ｍ ｍ 的岩石 颗粒 ， 包 括 河
水泥 （ ｋ ｇ ）
４ ０ ０
粉 煤 灰 （ ｋ ｇ ）
１ ４ ０
３ ． ２试 验 原 材 料
３ ． ２ ． １水 泥 。福 建 炼 石 水 泥 厂 生 产 的 Ｐ ． ０ ４ ２ ． ５水 泥 ， 主 要 物理性能指标见表 １ 表 ２ 水 泥 主 要 性 能
凝 结 时 间 （ ｍｉ ｎ） 初 凝 终凝
１ ６ ７ ３ ｏ ｏ
的统称 ， 包括机制砂 、 混 合砂 。机制砂 指 由机械破 碎 、 筛分 制 成、 粒径 小于 ４ ． ７ ５ ｍｍ 的岩 石颗 粒 ， 但 不包 括软 质岩 、 风 化岩
人工砂中石粉含量对常态与碾压混凝土性能影响的比较试验研究
试验 采用 同定胶材 用 最 ，将人 Ｔ砂 石粉 含量 分别 调整 为 ６ ９ 、 ０ ４ 、 ２ ７ 、 ４ ６ 和 １ ． ％ ． ％ １ ．％ １ ． ％ １ ． ％ ８７ ，
进行 常态 混凝 土拌 和物 性 能试 验 ，试 验结 果见 表
３ 图１ 、 。从 表 ３可 知 ， 人 工砂 石 粉 含 量 从 ６ ９ ．％ 增 加到 １ ． ％ ８ ７ ，在 坍 落度 和含 气 量基 本 相 同条件 下 ，混凝 土拌 和物 用水 鼍 、引气 剂掺 量随 人丁砂
（ ８．１ Ｐａ） Ｍ 。
２ 粉砂 品 质检测 为 了调 整人 ＿ 中石粉 含 量 ，专 门从某 工程 Ｔ砂
人 工料 厂沉 淀池 中挖 取粉 砂 并对 其 进 行检 测 ，其 检 测 结果 见 表 １ 。从 表 １中可 知 ，粉砂 中石粉 含
量 高达 ７ 、 ％ ３６ 。
１２ 粉 煤灰 ：采用 鸭 河 口 电Ｊ ． 一生产 的 Ｉ 粉 级
生产 工艺 、石 粉 含 量的 变化对 常 态和碾压 混凝 土的性 能影 响 ，为今后 指导 施 工提供 依据 。 【 关键 词 】 生 产 工艺
《 工混 凝土 施工 规范 》Ｄ ／ ５ ４ — ０ １规定 水 Ｌ Ｔ １４ ２ ０
人 工砂 中粒 径 小 于 ０ １ 彻 的颗 粒 含量 被 称 之 为 ．６
外 加剂 厂生 产 的引气剂 Ｄ ９ Ｈ。
１ １水 泥 ：试验 采 用湖 南特 种 水泥 厂生 产 的 ．
石 门 ４． ２ ５中热水 泥 ，Ｓ ３ Ｏ 含量 为 １ ８ ％ Ｍ Ｏ含 量 ．９ ， ｇ 为 ４ １％ ８ ． ８ ，２ ｄ抗 压 强 度 （ ７ １ Ｐ ） ４ ． Ｍ ａ 、抗 折 强 度
１ ４ 粗 骨 料 ： 采 用 花 岗岩 人 工 碎 石 ，小 石 ．
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人工砂混凝土性能研究
1胶砂试验
1.1胶砂配合比为了解石灰石粉掺量对胶砂流动度和力学性能的影响，设计胶砂配合比，见表5。
其中，标准砂、水的用量不变，分别为
1350g、225g。
按GB/T2419-2005《水泥胶砂流动度测定方法》、
GB/T17671-1999《水泥胶砂流动度测定方法》分别测试胶砂的流动度、抗折强度、抗压强度，测试结果见表5。
1.2胶砂试验结果分析石灰石粉掺量对胶砂流动度的影响，如图1所示。
由该图可看出，虽然用水量未变，但胶砂流动度依然随着石灰石
粉掺量的提高而增大，故也可认为石灰石粉具有一定的减水作用。
图1石灰石粉掺量与胶砂流动度的关系石灰石粉掺量对胶砂的抗压强度、
抗折强度影响。
随着石灰石粉的掺量增加，相同龄期的水泥胶砂抗折
强度、抗压强度均有不同程度的降低。
2混凝土试验
2.1混凝土配合比为了解石灰石粉掺量对混凝土拌合物性能和力学性
能的影响，以石灰石粉超掺50%、超掺部分等量取代人工砂设计混凝土配合比，其中，碎石、超塑化剂、水的用量不变，见表6。
按
GB/T2419-2005《水泥胶砂流动度测定方法》、GB/T17671-1999《水泥
胶砂流动度测定方法分别测试混凝土的拌合物性能、抗压强度，测试
结果见表7。
2.2混凝土工作性能分析(1)掺入细度10%以内的石灰石粉的坍落度基
本都符合工程应用要求，随着石灰石粉量的增加，坍落度也增加，混
凝土的粘聚性好、泵送效果好、坍落度经时损失小。
(2)石灰石粉混凝
土坍落度与扩展度随水胶比减小而增加，这与普通混凝土是一致的。
(3)混凝土的坍落度随石灰石粉的掺量增加而增大，当掺量超过10%后，随掺量的增加而减小，而经时损失则随石灰石粉掺量增加而增大。
2.3混凝土力学性能分析(1)水胶比对普通混凝土的影响同样适用于石灰石粉混凝土，其预期强度满足实际生产的要求，即在工作力学性上有所保证。
(2)石灰石粉混凝土的7d和28d强度抗压值，在水胶比相同的情况下，混凝土抗压强度值随着石灰石粉掺量的提高有所增长，当掺量超过10%后，混凝土抗压强度有所降低。
3结论
综上所述，矿物掺合料已成为了现代混凝土中必不可少的组份，而石灰石粉作为矿物掺和料应用到混凝土的生产中，不仅能大大缓解如粉煤灰等掺合料供应紧张的状况，还可以降低了混凝土的生产成本。
通过超掺石灰石改善人工砂，可以使普通混凝土的工作性、抗压强度、抗渗性能达到最优的状态，满足工程对混凝土的技术要求，具有良好的经济效应和社会效益，非常值得推广应用。
人工砂混凝土性能研究。