山西中條山新型建材有限公司 山西臨汾 043700

隨著我國基礎建設的不斷發(fā)展，建設用砂的需求量逐漸增長。由于天然砂在混凝土中大量使用，江、河、湖泊中的天然細砂、中砂及粗砂被大肆開采，資源日趨枯竭，且造成了嚴重的生態(tài)破壞。

我國江河水系發(fā)達，支流眾多，存在巨大的特細砂資源，細度模數(shù)在0.7-1.5。通過人工搭配，此類砂完全可以用于混凝土的生產(chǎn)，建設用砂的細度模數(shù)范圍從1.6-3.7可增大到0.7-3.7，可以解決天然砂緊缺的燃眉之急。

碎石在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的石屑，經(jīng)過簡單的級配調(diào)整可制成機制砂，且資源豐富。機制砂表面比天然砂粗糙，有尖銳棱角，含有較多粒徑小于0．08mm的石粉。

1 原材料及試驗方法

1.1 試驗原材料

特細砂：產(chǎn)地為山西省臨汾市，細度模數(shù)1.4，含泥量0.8%。

標準砂：細度模數(shù)2.3，不含泥。

機制砂：產(chǎn)地為山西省臨汾市某石料廠，細度模數(shù)3.2，石粉含量8.6%，亞甲藍（MB）值為1.0。

特細砂、標準砂及機制砂的顆粒級配見表1。

水泥：山西中條山新型建材有限公司生產(chǎn)的普通硅酸鹽水泥P.O42.5。

1.2 試驗方法

試驗采用固定的用水量及水泥用量，研究特細砂摻入不同比例時混合砂漿拌合物的流動度情況，分析特細砂的摻入量對用水量、細度模數(shù)及水膠比的影響。通過與標準砂拌合物的流動性能對比，論證特細砂作為混凝土用砂的可行性。

依據(jù)GB/T2419-2005《水泥膠砂流動度測定方法》進行流動度的測定，試驗配合比參照GB/T1596-2017中“粉煤灰需水量比試驗方法”的膠砂配合比進行試驗。

2 試驗結(jié)果及分析

2.1 標準砂拌合物基準流動度

試驗依據(jù)“粉煤灰需水量比試驗方法”找出膠砂流動度達到“145-155mm”范圍時的用水量，確定出基準配合比及拌合物狀態(tài)。相關數(shù)據(jù)見表2。

表2 標準砂拌合物基準配合比及流動度

2.2 摻特細砂的混合砂漿拌合物流動度試驗

試驗采用特細砂和機制砂分別以不同比例混合拌制砂漿，試驗的水泥量和用砂量與基準配合比保持一致。通過調(diào)整用水量，使混合砂漿拌合物的流動度達到基準流動度150mm，觀察用水量、水膠比及混合砂的細度模數(shù)變化情況。特細砂的摻入量從750g、700g、650g、600g、550g、500g、450g、400g、350g、300g、250g進行試驗。相關數(shù)據(jù)見表3，對應曲線見圖1、圖2和圖3。

從表3中的試驗數(shù)據(jù)顯示，“基準-2”的砂漿拌合物流動度達到150mm時的用水量為180ml。較“基準-1”的用水量高出60ml，導致水膠比由“基準-1”的0.48增大到0.72。由于水膠比是決定強度的關鍵因素，水膠比增大會導致強度的下降。因此，單獨使用特細砂不利于砂漿及混凝土的強度質(zhì)量。

表1 顆粒級配表

表3 不同比例特細砂與機制砂混合砂漿拌合物性能

圖1 特細砂對砂漿拌合物用水量的影響曲線

圖2 特細砂對砂漿水膠比的影響曲線

從表3和圖1的試驗數(shù)據(jù)及曲線顯示，當混合砂漿拌合物流動度保持在150mm時，調(diào)整特細砂在混合砂中的摻入量可以降低用水量。隨著特細砂摻量的減小混合砂漿的用水量逐漸減少，摻量下降到47%時用水量達到最低118ml。當特細砂摻量小于47%時，混合砂的用水量趨勢發(fā)生反轉(zhuǎn)開始略微增加。圖2混合砂漿水膠比曲線走勢與圖1混合砂漿用水量曲線一致，當特細砂摻量在47%時水膠比達到最低0.47。特細砂與機制砂按1-8#比例混合時用水量要低于標準砂的用水量120ml，相對應的水膠比低于標準砂的0.48，配制的砂漿強度更高。特細砂通過與機制砂搭配使用完全可以達到天然中砂的效果，甚至更優(yōu)。

表3和圖3的試驗數(shù)據(jù)顯示，隨著特細砂摻入量的減小混合砂的細度模數(shù)逐漸增大，呈線性走勢。當混合砂漿的用砂為100%特細砂時，細度模數(shù)即為特細砂的1.42，隨著特細砂摻入量的逐漸減少至0時，細度模數(shù)達到機制砂的細度模數(shù)3.21?？梢?，在特細砂和機制砂搭配使用時，混合砂的細度模數(shù)可調(diào)，且調(diào)整范圍較大。在混凝土的實際生產(chǎn)過程中可根據(jù)需要值通過調(diào)整特細砂與機制砂的混合比例達到，因此更具備可調(diào)性和適用性。

圖3 特細砂對混合砂細度模數(shù)的影響曲線

3 結(jié)論

（1）特細砂拌制的砂漿用水量高于天然中砂，通過與機制砂搭配使用可以降低用水量，合理的特細砂摻量可以使砂漿拌合物的流動度達到天然中砂的效果。

（2）通過調(diào)整特細砂與機制砂的混合比例，可以達到中砂的細度模數(shù)要求。且調(diào)整的范圍較大，在混凝土生產(chǎn)過程中更具備調(diào)整性和適用性。

（3）特細砂可以用作混凝土的生產(chǎn)用砂，與機制砂合理搭配使用可以滿足拌合物性能及強度要求?？茖W合理的利用特細砂可以解決現(xiàn)有天然中砂供應緊缺的現(xiàn)狀，降低混凝土生產(chǎn)成本，具有很高的經(jīng)濟效應。