机制砂在高性能混凝土中的应用研究

机制砂在高性能混凝土中的应用研究

摘要：随着我国社会经济的不断发展，各项基础设施建设都越来越完善，此

过程中必然会用大量的用到建筑砂，每年我国的建筑砂用量在世界上都名列前茅。作为不可再生资源的天然砂在我国的分布非常的不均匀，如果不对开采过程进行

严格的管理必然会严重的破坏自然环境，采用机制砂作为施工的主要材料，不仅

可以对自然和资源和环境进行有效的保护，同时可以有效降低施工成本，本文结

合我国机制砂的使用现状，对机制砂在高性能混凝土中的应用做了具体的分析。

关键词：机制砂；高性能混凝土；建筑工程

0引言

高性能混凝土在强度、和易性、耐久性和稳定性等方面都具有良好的性能，

已逐渐成为我国基础设施建设的主要材料。砂在混凝土组成材料中占有相当大的

比重，每年的消耗量巨大，混凝土工程中使用最多的为天然砂和机制砂。天然砂

虽然可以直接开采使用，但是作为不可再生资源不宜过度开采，否则会造成水土

流失，破坏生态环境。机制砂是岩石经过多次破碎、逐次筛选得到的建筑材料，

机制砂相对于天然砂来说更具有优势，在高性能混凝土工程中用机制砂代替天然

砂可以减少对环境造成的破坏，降低生产成本。

1 机制砂使用现状

机制砂具有质地优良，成分稳定，级配良好等众多优点，且有害杂质少，清

洁无泥，符合生态标准，机制砂的需求量也在逐年增加，并且再生产过程中可以

通过生产工艺对机制砂的细度模数进行有效的控制，可以按照用户的要求来进行

机制砂的生产。机制砂被广泛应用在越来越多的基础设施建设当中，机制砂不仅

可以配制普通混凝土，并且机制砂还可以用来配置高性能泵送混凝土。在水利、

水电工程当中，机制砂的应用最为成熟，像水利、水电工程对机制砂的要求相比

于其它工程更高。但机制砂的在高性能混凝土中的使用在目前仍然处于起步阶段，在市政、工业、民用工程应用相对来说还是较少，且与天然砂相比，机制砂的颗

粒棱角较多，虽然机制砂提高了混凝土的强度与稳定性，但会导致混凝土的和易

性降低。

2 机制砂生产过程中存在的问题

近些年，机制砂在建筑行业中虽然发展迅猛，但机制砂在市场当中所占的份

额比重相对其他材料来说还是较少，机制砂在质量和数量上替代天然砂的比例还

是相对较少，传统观念的束缚也影响了机制砂的开发和应用，这个因素也限制了

机制砂的推广使用。无论是再质量方面还是在数量方面，机制砂代替天然砂的比

例情况都不是非常的乐观；石粉含量也是影响机制砂推广使用的一个重要原因之一，但是很多人并没有充分认识到石粉含量对机制砂的影响，机制砂中石粉含量

对混凝土强度及弹性模量都有很大的影响，石粉含量越高，混凝土强度和弹性模

量会越低。机制砂的生产行业受多种因素的影响，机制砂现在的生产方式会对环

境造成污染，其中包括噪声污染和粉尘污染。虽然机制砂在普通混凝土当中的应

用较多，机制砂在高性能混凝土中的应用相对于普通砂来说还是明显不足，差别

较大。机制砂行业的准入门槛较低，生产机制砂的公司大多是由不具规模的中小

企业，所生产出的机制砂质量差异较大，整体情况不是很理想，行业集中度较低，缺乏专业性，行业布局不合理，限制了机制砂的应用和发展。

3 机制砂在高性能混凝土中的应用

3.1 有效延长混凝土的拌合时间

由于机制砂颗粒棱角较多，不像河砂那样光圆，不利于发展高性能混凝土的

和易性，通过有效延长混凝土的拌和时间，可以使机制砂高性能混凝土搅拌的更

加均匀，更有利于增强机制砂高性能混凝土的和易性。把混凝土的拌合时间延长2.5分钟至 3 分钟，可以显著提高机制砂高性能混凝土的和易性。

3.2 严格控制机制砂的生产艺

为了确保机制砂高性能混凝土的质量，在机制砂投入机制砂高性能混凝土的

生产前，必须严格的做好机制砂的各指标的检验工作，如石粉含量、颗粒级配、

压碎值、泥块含量、细度模数、MB值等。同时，机制砂是由岩石经检验、破碎、

加工、配制、筛分制得的，因此机制砂在生产过程中非常容易产生质量上的波动，必须对机制砂的生产加工工艺进行严格的控制，确保生产出的机制砂的质量。应

当严格控制机制砂的细度模数和石粉含量，将两者的变化范围都控制在±0.2，

可以提高机制砂高性能混凝土的使用性能，有效保证建筑工程施工的质量。

3.3 高性能混凝土拌合及运输

在高性能混凝土的运输过程中，必须有效结合施工现场的环境，充分利用施

工便道条件，选择最优的运输路线，以便有效缩短混凝土的运输距离，在高性能

混凝土的运输过程中，为了避免混凝土出现离析的现象，必须严格控制好混凝土

的运输时间，其运输时间必须控制在 30 分钟以内。机制砂高性能混凝土在运输

过程中必须确保混凝土不发生离析、漏浆、严重泌水以及坍落度损失过多等现象，运输到浇注地点的高性能混凝土的坍落度必须符合规定要求。如果运输到现场的

高性能混凝土出现了离析的现象，应在混凝土浇筑前对其进行二次搅拌，并且严

禁加水。

3.4 加强机制砂刚才那混凝土的振捣和养护

由于机制砂高性能混凝土具有较大的粘聚性，流动性没有用河砂生产的高性

能混凝土好，在施工过程中应当加强对高性能混凝土的振捣，以确保高性能混凝

土振捣的均匀、密实。振捣时应根据被振捣的混凝土结构形式、断面尺寸、深度

等性质选择适宜的振捣器，必须保证高性能混凝土能够获得足够的振实程度，不

得出现漏振、欠振和过振等情况。对于钢筋较密集，有预埋件难以浇筑和容易发

生缺陷的部位应预先制定好技术措施，确保高性能混凝土能够顺利布料和振捣密实。机制砂的石粉含量较多，导致机制砂高性能混凝土水分散失较快，所以要求

机制砂高性能混凝土在浇筑完毕后的12h内必须及时进行覆盖或洒水养护，机制

砂高性能混凝土洒水养护及保湿时间不得少于14d，以确保机制砂高性能混凝土

强度的增长；并且要及时掌握机制砂高性能混凝土的强度情况，确保建筑工程施

工的质量。

4 结论