机制砂的优缺点及其在混凝土和工程中的应用

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机制砂的优缺点及其在混凝土和工程中的应用

1机制砂的优缺点

根据在云南蒙自地区利用机制砂的经验，将其优缺点总结如下。

1.1机制砂的优点

采用机制砂配置混凝土具有如下优点：

（1）工厂化生产，质量可以得到保证工厂生产可以从选材、破碎等一系列工艺流程上建立质量监控体系，生产条件好，砂的质量有保障。

（2）砂的物理力学性能好

可以有意识的选择硬质岩石生产机制砂，避免采用软质、风化岩石，同时，含泥（块）量可人

（3的要求，

1.2 （1调整 （2 2

2.1 隙、天然河砂需水量增加510kg/m

3.机制砂混凝土的和易性与细骨料（砂）的级配和细度模数有关，同时，也牵涉到用水量、水泥用量、砂率等参数，还需要针对工程实践进行深入研究。一般认为，细度模数以控制在3.03.4之间为佳。若细度模数太大，则粗颗粒太多，级配不合理，使混凝土的和易性变差，虽然掺入粉煤灰可以弥补上述缺陷，但成本也会相应提高，经济上不合理；若细度模数太小，则小于0.075mm 的细粉过多，需水量增大，混凝土强度降低，水泥用量增加。石粉含量也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、沁水性较差，当石粉含量控制在6%9%时，对混凝土的强度的影响不是很大，和易性也很好。按机制砂的特点进行混凝土配比设计，通过合理利用机制砂中的石粉，调整机制砂的砂率，可以配制出和易性很好、适合泵送的机制砂混凝土。

2.2机制砂混凝土的力学性能

混凝土的力学性能指标包括抗压强度、抗拉强度、抗折强度、抗弯强度、弹性模量、粘结强度、疲劳强度、收缩徐变特性等。针对这些指标进行深入研究的还比较少。但是，对于抗压强度、弹性模量这2个主要指标，国内外却积累了较丰富的实验资料。一般机制砂筛余0.300mm以下所占比例较小，仅有10%左右。相关混凝土泵送施工技术规程中指明，泵送混凝土细骨料通过0.300mm 筛孔的筛余不应小于15%.天然细砂的粒径主要集中在0.3mm以下，细度模数一般在1.5左右。天然细砂细度模数低，若单独配制混凝土，会由于收缩大引起混凝土开裂，但是可以利用天然细砂粒径主要集中在0.3mm以下的特点，与机制砂复合组成人工混合砂，从而使配置的混凝土获得良好的施工性能。

通常用40%的天然细砂与60%的机制砂混合作为细骨料使用，可以取得良好的效果。文献<9>对特细砂、混合砂、机制砂混凝土进行了实验对比，其复合砂中特细砂和机制砂的比例为4B6，机制砂母岩为石灰岩。3为文献<10>的实验结果。由于机制砂一般采用硬质岩石破碎，机制砂比天然砂的抗压强度更高。所以机制砂混凝土与天然砂混凝土相比，各项力学性能指标不低，甚至更高。当然，

2.3

的水化，并与C3A

增

抗硫3

C25

标均符合规范要求，工程应用效果良好。在铁路桥梁中，株六线南山河特大桥C55高性能混凝土成功应用机制砂配制。

玉蒙铁路第五标段，在混凝土结构物中就全部使用了机制砂。在施工之初，由于对机制砂的应用在理论上没有依据可循，从而与自然砂等同使用，造成混凝土质量下滑，特别是表面质量不能满足要求。

随着施工的进展和试验室工作的加强，混凝土质量有所提高。现在该标段的特大桥、大桥、涵洞、隧道工程等混凝土外观和抗压强度都能满足工程的质量要求。特别在工程造价方面，由于自然砂的当地价格是机制砂的3倍多，所以采用机制砂。

4机制砂混凝土应用需进一步研究的问题

机制砂在我国混凝土结构工程实践中的应用还处于起步阶段，为了推广机制砂在混凝土特别是桥梁工程中高性能混凝土中的应用，还应开展深入、广泛的研究。研究重点应包含以下几个方面。

4.1机制砂颗粒形状、颗粒级配的研究

机制砂的颗粒形状、颗粒级配影响混凝土的和易性、强度、抗干缩性及耐磨等性能。尤其是粒径小于0.075mm的石粉的合理含量需要认真研究。不同粒形的机制砂对混凝土的和易性影响较大，片状颗粒拌制的混凝土和易性较差，最理想的粒形是近似于立方体颗粒。机制砂中含有适量的石粉，不仅可提高混凝土的强度，还可改善混凝土的和易性，机制砂中的石粉控制在7%以内比较合适，但关于石粉的作用机理和合理含量仍有不同的意见。根据本公司应用机制砂的情况来看，严格控制石粉含量是比较困难的，这为在工程中充分利用机制砂提出了挑战。

4.2高效、优质制砂设备和制砂工艺的研究

凡是能经济有效地加工出小于5mm的合格粒度级配的机械加工设备都可以作为制砂机械。目前，磨碎机械、圆锥破碎机、反击式破碎机、锤式破碎机、笼型破碎机、辊式破碎机和立轴冲击式破碎机都可用于制砂。

中小企业使用颚式破碎机较多，生产工艺极为简单，产品质量参差不齐。混凝土用机制砂对砂的颗粒形状及级配有很高的要求。有的设备生产的砂粒片状居多，有的存在过粉碎现象。为了生产

夫。混

4.3

4.4

4.5

泌水性、

5

这加强研究，以完善机制砂混凝土的各种指标，使其在工程中得以广泛的应用。