機制砂與粗砂混用改善混凝土性能的探討

建筑行業(yè)是我國國民經(jīng)濟中的支柱型產(chǎn)業(yè)，對于促進(jìn)我國國民經(jīng)濟增長，改善人們生活品質(zhì)有著積極的影響力。深入調(diào)查發(fā)現(xiàn)，我國建筑行業(yè)每年對于資源的消耗，占據(jù)著我國資源總消耗的百分之三十以上，而且還具有持續(xù)上漲的趨勢?；炷敛牧鲜墙ㄖこ探ㄔO(shè)消耗的重要資源，隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，導(dǎo)致我國優(yōu)質(zhì)河沙越來越少。目前建筑市場流通的河沙質(zhì)量較差，應(yīng)用到混凝土材料制備中，對于混凝土綜合心梗會造成嚴(yán)重影響。所以對于機制砂與粗砂混用改善混凝土性能進(jìn)行深入探究是具有現(xiàn)實意義的，下面就對相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)闡述。

隨著城鎮(zhèn)化建設(shè)腳步不斷加快，建筑行業(yè)也迎來了新的發(fā)展契機，我國建筑行業(yè)取得了非?？捎^的發(fā)展成就?；炷敛牧鲜墙ㄖこ探ㄔO(shè)中應(yīng)用最為普遍的施工材料，混凝土材料的綜合性能對于建筑工程建設(shè)施工質(zhì)量有著較深影響。因為越來越多的建筑工程投入建筑，建筑用砂量也在逐漸增多。但是天然砂資源十分有限，已經(jīng)不能滿足建筑工程建設(shè)發(fā)展的實際需求，若是應(yīng)用劣質(zhì)的天然砂進(jìn)行混凝土材料制備，必定會導(dǎo)致混凝土綜合性能較差，致使建筑工程建設(shè)施工質(zhì)量不能達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)。例如我國的珠三角為了滿足建筑工程建設(shè)需求，無節(jié)制的對天然砂進(jìn)行開采，不僅對區(qū)域生態(tài)環(huán)境造成了不良損害，同時天然砂的儲蓄量也在持續(xù)縮減。即使一些區(qū)域仍然可以進(jìn)行天然砂的開采，但是天然砂中含泥量過高，導(dǎo)致混凝土材料穩(wěn)定性較差。為了滿足建筑行業(yè)發(fā)展日益增長的需求，眾多科研人員也在積極找尋新的材料對天然砂進(jìn)行替代，保證建筑行業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

機制砂是由人為加工而成的，主要是利用機械設(shè)備對巖石進(jìn)行粉碎處理，然后對粉碎的巖石進(jìn)行篩選，選擇其中粒徑在5mm以下的巖石顆粒。建筑工程建設(shè)混凝土制備中，已經(jīng)有了利用機制砂代替天然砂的應(yīng)用案例。機制砂與粗砂混合應(yīng)用可以促進(jìn)混凝土性能提升，對于強化建筑工程建設(shè)施工質(zhì)量有著積極影響。

2.1 原材料

2.1.1 機制砂和粗砂選擇

本文以某一采石場為例，該采石場對于機制砂的制作主要是利用立軸式反擊破碎機。采石場同時生產(chǎn)機制砂和碎石，對石材利用機械設(shè)備進(jìn)行粉碎處理后，經(jīng)過振動篩選出符合建筑市場要求的、眾多規(guī)格的碎石材料，并且將余料輸送到立軸式反擊破碎機設(shè)備中去，然后會生產(chǎn)出石粉含量過多的機制砂，利用水資源進(jìn)行清洗最終生產(chǎn)出應(yīng)用于混凝土材料制備的機制砂。機制砂的物理性能主要表現(xiàn)為顆粒圓潤，其中針形砂粒含量較少?？梢詫⒃摬墒瘓錾a(chǎn)的機制砂與某河域的天然砂進(jìn)行對比。采石場制作的機制砂堆積密度為1650kg/m²，表觀密度為2610kg/m²，含泥量可以忽略不計，但是其中石粉含量較高達(dá)到了7.2%。機制砂中粒徑在4.75-2.36mm之間的砂粒為15.2%，粒徑在2.36-1.18mm之間的砂粒為11.3%，粒徑在1.18-0.315mm之間的砂粒為28.3%。本文中選擇的河沙堆積密度為1590kg/m²，表觀密度為2620kg/m²，含泥量為0.8%，石粉含量可以忽略不計。機制砂中粒徑在4.75-2.36mm之間的砂粒為16.9%，粒徑在2.36-1.18mm之間的砂粒為10.2%，粒徑在1.18-0.315mm之間的砂粒為28%?；炷林苽涑诵枰x用機制砂和粗砂之外，還需要水泥、粉煤灰、碎石、添加劑等材料[1]。

2.1.2 水泥、粉煤灰等其他原材料選擇

混凝土制備除了需要選用機制砂和粗砂之外，還需要水泥、粉煤灰、碎石、添加劑等材料。試驗工作人員對于水泥和粉煤灰的選擇要慎重，盡可能地應(yīng)用建筑工程建設(shè)施工中應(yīng)用最為普遍的水泥材料，以及質(zhì)量優(yōu)異的粉煤灰。在試驗工作開展前需要與施工技術(shù)人員進(jìn)行溝通和交流，并且要求施工技術(shù)人員針對這一試驗工作提出自己的意見和建議，從而對試驗工作開展進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。因為對于機制砂與粗砂混用改善混凝土性能試驗，其目的就是為建筑工程建設(shè)提供優(yōu)質(zhì)的混凝土材料，從而保證建筑工程建設(shè)施工質(zhì)量，促進(jìn)我國建筑行業(yè)不斷發(fā)展。在試驗工作開展前需要對水泥和粉煤灰的質(zhì)量進(jìn)行審核，增強試驗的真實性和有效性。

2.2 試驗方法

試驗工作人員針對某一建筑工程建設(shè)對于混凝土材料性能的需求，在吸收施工技術(shù)人員意見和建議的基礎(chǔ)上，設(shè)定一個只是采用粗砂的混凝土材料配比方案。然后應(yīng)用機制砂按照不同的百分比對粗砂進(jìn)行替代，嚴(yán)格遵守混凝土材料制備相關(guān)規(guī)范，對混凝土材料進(jìn)行試配。試驗工作人員需要對試配混凝土材料的綜合性能進(jìn)行檢驗，并且對得到的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，便于后續(xù)分析工作開展。在記錄過程中試驗工作人員需要注重二次核對，避免人為導(dǎo)致信息數(shù)據(jù)記錄失誤，對于試驗分析結(jié)果造成干擾，降低試驗成效[2]。

對于試驗信息數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析可以得知，如果在混凝土材料制備過程中，選用百分之百的河沙，或者是選用百分之百的機制砂都會導(dǎo)致混凝土材料的綜合性能，不能達(dá)到建筑工程建設(shè)施工應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。機制砂對于混凝土材料的和易性有著很深影響，因為河沙粒徑在0.15mm以下的砂粒含量較少，所以導(dǎo)致制備的混凝土材料級配程度較差，孔隙率也并不良好，骨料和砂漿分布不均勻。利用肉眼對混凝土材料進(jìn)行觀察時會發(fā)現(xiàn)混凝土材料很散，容易導(dǎo)致泌水和離析等情況產(chǎn)生，導(dǎo)致難以對混凝土材料進(jìn)行泵送。利用機制砂對河沙依據(jù)一定比例進(jìn)行替代后會發(fā)現(xiàn)，混凝土材料的和易性得到了有效提升，也避免了泌水和離析等情況產(chǎn)生。但是機制砂用量超過一定比例后，混凝土材料的和易性會降低，從試驗中可以得知機制砂用量控制在50%-75%最為合理，混凝土材料綜合性能較為良好。這種情況產(chǎn)生的主要原因是機制砂級配程度較好。機制砂應(yīng)用比例為75%，混凝土性能檢測塌落度為175mm，在7d時混凝土抗壓強度為21.7MPa，到了28d抗壓強度為32.1，如果應(yīng)用比例為100%，則混凝土抗壓強度會下降到20.8MPa。機制砂中粒徑較小的砂粒含量較多，與粗砂混合應(yīng)用后可以彌補粗顆粒之間存在的縫隙，增強混凝土材料的和易性。但是如果摻雜比例超過一定標(biāo)準(zhǔn)，機制砂避免過于粗糙，光滑、圓潤程度不如河沙，會導(dǎo)致混凝土材料的流動性降低。還需要注意的是，如果摻雜比例超過一定標(biāo)準(zhǔn)，細(xì)分量含量過大會促使混凝土材料中砂率提升，混凝土材料會較為干澀[3]。

天然河沙因為是從自然界中直接獲取的，所以不能再對天然河沙的質(zhì)量進(jìn)行干擾，導(dǎo)致質(zhì)量波動性較大。粗砂材料更是如此，對于混凝土材料制備會造成嚴(yán)重影響。因為施工技術(shù)人員混凝土制備過程中水資源應(yīng)用量較少會導(dǎo)致混凝土干澀，如果用水量稍多，則會導(dǎo)致混凝土材料出現(xiàn)離析。機制砂是由人為生產(chǎn)加工的，質(zhì)量可控性較強，與粗砂混合應(yīng)用可以彌補粗砂的質(zhì)量缺陷，促進(jìn)混凝土材料綜合性能提升。這種混凝土材料制備方式以其自身的優(yōu)越性，得到眾多施工技術(shù)人員的青睞，并且將其應(yīng)用到建筑工程實際建設(shè)施工中去。需要注重的問題是現(xiàn)階段一些建設(shè)施工企業(yè)對于機制砂的應(yīng)用認(rèn)知程度較差，認(rèn)為是利用次品代替優(yōu)質(zhì)河沙，從而降低成本投入。所以還需要進(jìn)一步加強推廣力度，加強研究力度，使得機制砂與粗砂混合制備的混凝土材料可以得到廣泛應(yīng)用。

機制砂與粗砂混合應(yīng)用，可以促進(jìn)混凝土施工材料和易性提升，保證混凝土材料綜合性能滿足建筑工程建設(shè)的實際需求，對于促進(jìn)我國建筑行業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展有著重要影響。

參考文獻(xiàn)
[1]周愛軍,周紅.機制砂在普通砂漿中應(yīng)用試驗研究[J].硅酸鹽通報，2016(01)：15-19.
[2]柯國炬，王佳茜，田波，李四中.機制砂混凝土可泵性影響因素研究[J].混凝土與水泥制品，2016(02)：107-110.

[3]吳定略，楊振國，劉雨，曹亮宏，劉冰，陳培沖.機制砂特性及其對混凝土性能影響研究進(jìn)展[J].新世紀(jì)水泥導(dǎo)報，2016(01)：85-88.

文章摘自微信公眾號“中國混凝土網(wǎng)”作者：張永雷，如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問題，請及時聯(lián)系，我們將盡快處理。