徐潘宏

廈門(mén)百城建設(shè)投資有限公司

機(jī)制砂在商品混凝土中的應(yīng)用

徐潘宏

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天然砂是不可再生的資源，隨著天然砂資源的逐漸減少，現(xiàn)存的天然砂已經(jīng)無(wú)法滿足商品混凝土的需要，機(jī)制砂有效緩解了這方面需求，機(jī)制砂怎樣才能夠更好的應(yīng)用在商品混凝土中，是目前許多商品混凝土企業(yè)的一個(gè)難題。本文主要講述了機(jī)制砂在商品混凝土中的應(yīng)用。

機(jī)制砂；商品混凝土；應(yīng)用

1 引言

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，社會(huì)經(jīng)濟(jì)也在飛速發(fā)展，能源的消耗，使得能源危機(jī)慢慢逼近。建筑行業(yè)是消耗能源的大戶，為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的號(hào)召，實(shí)現(xiàn)商品混凝土的節(jié)能環(huán)保，并且提高商品混凝土的性能。在保證商品混凝土質(zhì)量前提之下，還要盡可能降低商品混凝土的成本，研制出節(jié)能環(huán)保綠色的機(jī)制砂商品混凝土。

2 機(jī)制砂的發(fā)展現(xiàn)狀

在國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家機(jī)制砂的使用已經(jīng)有幾十年的歷史了，機(jī)制砂被廣泛的應(yīng)用在建筑工程中，國(guó)外機(jī)制砂的研究使用已經(jīng)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)比較完善。我國(guó)建筑工程機(jī)制砂的使用在上世紀(jì)六十年代已經(jīng)開(kāi)始了，但是大部分建筑工程還是使用江砂和河砂，在1973年我國(guó)國(guó)家建委制定了《機(jī)制砂混凝土技術(shù)規(guī)程》，機(jī)制砂應(yīng)用范圍慢慢擴(kuò)大，然而，由于我國(guó)機(jī)制砂的技術(shù)規(guī)范還不夠完善，實(shí)驗(yàn)材料還比較落后，我國(guó)的建筑行業(yè)還是比較依賴天然砂，許多機(jī)制砂的生產(chǎn)企業(yè)，為了迎合客戶，使機(jī)制砂美觀些，就會(huì)洗去石粉，影響到機(jī)制砂的質(zhì)量。在機(jī)制砂中存在石粉是無(wú)法避免的，機(jī)制砂中存在適量石粉還是有必要的。機(jī)制砂中的石粉沖洗后，會(huì)帶走一些細(xì)顆粒，這些細(xì)顆粒會(huì)影響到商品混凝土的和易性與工作性。在機(jī)制砂中摻入適量石粉可以起到填充的作用，可以大大提高低等級(jí)商品混凝土的強(qiáng)度，同時(shí)也改善了低等商品混凝土的性能。因此，在機(jī)制砂中摻入石粉并且對(duì)石粉的含量加以控制，可以有效提高機(jī)制砂商品混凝土的強(qiáng)度以及工作性能。我國(guó)生產(chǎn)的機(jī)制砂一般有兩個(gè)形式，一個(gè)是專門(mén)生產(chǎn)的機(jī)制砂，其級(jí)配與細(xì)度模數(shù)都高于天然砂，砂礫的粒型與天然砂也非常相近，一個(gè)是用各種尾礦來(lái)生產(chǎn)的機(jī)制砂，是附帶產(chǎn)品，這也是我國(guó)機(jī)制砂的主要形式。大部分是生產(chǎn)碎石之后產(chǎn)出的石屑，在加工與篩分之后制成機(jī)制砂。石屑制成的機(jī)制砂所需要的成本非常低，數(shù)量也比較多，級(jí)配與粒型不合格的石屑當(dāng)作細(xì)骨料，會(huì)使得商品混凝土的和易性變差，強(qiáng)度也會(huì)變差，所以，許多人都會(huì)認(rèn)為機(jī)制砂的質(zhì)量差，無(wú)法代替天然砂，進(jìn)而導(dǎo)致推廣機(jī)制砂比較困難。其實(shí)，在選擇機(jī)制砂時(shí)，只要選擇那些使用先進(jìn)設(shè)備與工藝制成的機(jī)制砂，還是可以完全代替天然砂的。

3 機(jī)制砂的特性

3.1 機(jī)制砂的性能

機(jī)制砂表面比較粗糙并且有棱角，因此拌制混凝土的和易性比較差，會(huì)使得商品混凝土的泌水率增大，但是，在機(jī)制砂中常常含有石粉能夠改善商品混凝土的性能。在同一個(gè)施工現(xiàn)場(chǎng)，機(jī)制砂和碎石往往是由是同一個(gè)類型的母巖而制成的，兩者的化學(xué)熱能是一致的，在大面積混凝土施工技術(shù)里面更加明顯。

3.2 機(jī)制砂規(guī)格

粒度級(jí)配優(yōu)良的一種砂子，一個(gè)細(xì)度模數(shù)的砂子只可以對(duì)應(yīng)一個(gè)級(jí)配的砂子，并且機(jī)制砂的細(xì)度模數(shù)與單篩余量是線性關(guān)系。一種類型的砂子要先經(jīng)過(guò)試驗(yàn)來(lái)建立關(guān)系式，我們只要測(cè)定單篩余量就可以計(jì)算出細(xì)度模數(shù)。機(jī)制砂里面的石粉含量，會(huì)隨著細(xì)度模數(shù)的變化而發(fā)生改變的，兩者是呈反比例關(guān)系的。機(jī)制砂要是安裝細(xì)度模數(shù)來(lái)劃分的話，可以分為粗砂與中砂這兩種規(guī)格，不大于0.075mm的機(jī)制砂顆粒就是石粉，一般按照機(jī)制砂的性質(zhì)或者在商品混凝土中的作用來(lái)劃分，與天然砂里面含泥量的性質(zhì)是不一樣的。

4 機(jī)制砂在商品混凝土的應(yīng)用

機(jī)制砂與河砂在水灰條件一致的情況下，在機(jī)制砂里面小于七十五微米砂粉的含量一般在30%以下的時(shí)候，除了高等級(jí)混凝土抗壓強(qiáng)度比河砂混凝土稍微低一些之外，其他的各項(xiàng)性能都比河砂要高，例如：抗折抗拉、抗壓強(qiáng)度與鋼筋粘結(jié)力等等。

4.1 機(jī)制砂商品混凝土的強(qiáng)度

商品混凝土強(qiáng)度是檢測(cè)混凝土性能的一個(gè)重要指標(biāo)，機(jī)制砂對(duì)商品混凝土強(qiáng)度的影響也是我們需要研究的一個(gè)問(wèn)題。根據(jù)資料我們得知，在條件相同的情況下，機(jī)制砂商品混凝土要比天然砂混凝土的強(qiáng)度要高一些。主要是因?yàn)闄C(jī)制砂是由石灰石破碎而形成的，機(jī)制砂的主要成分是碳酸鈣，碳酸鈣在高濃度的氫氧化鈣里面，機(jī)制砂的表面就會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，天然砂里面二氧化硅的含量比較高，一般不會(huì)發(fā)生類似的化學(xué)反應(yīng)。并且機(jī)制砂的質(zhì)地比較硬，其表面比較粗糙，棱角比較多，可以大大提高界面黏結(jié)性。

4.2 機(jī)制砂商品混凝土的彈性模量

機(jī)制砂比較粗糙并且棱角多，在砂漿中機(jī)制砂顆粒有著骨架的作用，抑制了水泥石變形，以及骨料顆粒相互間的滑動(dòng)。機(jī)制砂和水泥石之間有著良好黏結(jié)的界面，界面的孔隙就會(huì)比較少，應(yīng)力集中就大大降低了。機(jī)制砂的密度比較多，空隙比較小，大大提高了商品混凝土的抗壓彈模。經(jīng)過(guò)研究我們得知，在水灰比與水泥用量一致的情況下，機(jī)制砂商品混凝土的彈性模量比普通混凝土要高許多。

4.3 機(jī)制砂商品混凝土的干縮性能

經(jīng)過(guò)研究我們得知，和常規(guī)的細(xì)骨料相比，石粉的含量為百分之十六的混凝土，其干縮率就會(huì)增加12.8%，石粉含量為百分之十二的混凝土，其干縮率就會(huì)增加4.8%。石粉的含量在百分之十二以下的時(shí)候，干縮率的增加就會(huì)減緩。石粉的含量大于百分之十二的時(shí)候，干縮率就會(huì)迅速的增大。也就是說(shuō)干縮率會(huì)隨著石粉含量的增加而提高，主要是因?yàn)槭壑羞@極細(xì)顆粒會(huì)隨著石粉的含量增加不斷增多，這種極細(xì)的顆粒在商品混凝土混合物中，可以增加水泥漿的含量，商品混凝土干縮主要是因?yàn)樗酀{干縮，所以，在單位體積內(nèi)水泥漿增多，會(huì)導(dǎo)致混凝土的干縮率增加。

4.4 機(jī)制砂商品混凝土的抗?jié)B性

商品混凝土的抗?jié)B性是和混凝土孔結(jié)構(gòu)有關(guān)系的，機(jī)制砂里面的石粉被認(rèn)為是商品混凝土中提高抗?jié)B性最主要的原因。有一種說(shuō)法在機(jī)制砂里面石粉僅僅只是一種填料，雖說(shuō)石粉并不具備活性，但是，其有效提高了商品混凝土密實(shí)性，提高了水泥石和骨料界面的黏結(jié)。還有人認(rèn)為石粉可以有效改善水泥石孔隙的結(jié)構(gòu)，來(lái)提高商品混凝土的抗?jié)B性。

4.5 機(jī)制砂商品混凝土的抗凍性

我們?cè)谂渲粕唐坊炷恋臅r(shí)候，用百分之五十的石屑來(lái)代替自然砂用以提高商品混凝土的抗凍性，還取得了很好的效果。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)我們得知，使用石屑來(lái)代替自然砂在經(jīng)過(guò)二百次凍融循環(huán)之后，比起沒(méi)有代替的強(qiáng)度要少約百分之十。石粉的應(yīng)用有效改善了商品混凝土毛細(xì)孔的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而大大提高了商品混凝土的抗凍性。

4.6 機(jī)制砂商品混凝土的耐久性

我們根據(jù)普通混凝土的耐久性的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)檢測(cè)機(jī)制砂商品混凝土，商品混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)的荷載，使用受壓穩(wěn)定脈沖的荷載試驗(yàn)荷載，其循環(huán)的次數(shù)一般為二百萬(wàn)次，下限的應(yīng)力和上限的應(yīng)力的比值大約是0.15。在這個(gè)條件下，可以承受二百萬(wàn)次的反復(fù)荷載均不會(huì)造成破壞。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)我們得知，機(jī)制砂商品混凝土可以滿足耐久性要求，機(jī)制砂商品混凝土可以滿足技術(shù)規(guī)范的要求。機(jī)制砂商品混凝土的工作性，抗?jié)B性、強(qiáng)度、抗凍性以及耐久性等等，這些方面均體現(xiàn)出優(yōu)越性，特別是在低標(biāo)準(zhǔn)的商品混凝土當(dāng)中，石粉充當(dāng)了微集料的填充作用，有效改善了商品混凝土孔隙的結(jié)構(gòu)，使得機(jī)制砂商品混凝土在許多方面都高于自然砂商品混凝土。機(jī)制砂商品混凝土摻入料的應(yīng)用，可以有效滿足商品混凝土拌和物的性能。

5 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，砂石是商品混凝土材料重要的組成部分，嚴(yán)重影響到整個(gè)建筑工程的質(zhì)量。在天然砂缺乏的地方，機(jī)制砂在商品混凝土中的應(yīng)用是非常可行的，其試驗(yàn)效果也非常顯著。機(jī)制砂的應(yīng)用不僅僅提高了商品混凝土的性能，還大大降低了成本，為我國(guó)建筑行業(yè)發(fā)展做出了相應(yīng)的貢獻(xiàn)。

[1]王雪華.淺析機(jī)制砂在工程混凝土的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2016,18(11):92～94.

[2]姜玉芳.商品混凝土中機(jī)制砂的研究工作[J].商品混凝土，2015,29（22）：105～107.

10.16767/j.cnki.10-1213/tu.2017.12.137