機制砂與粗砂混用改善混凝土性能的探討

張永雷

摘 要：混凝土材料是建筑工程建設中應用最為普遍的施工材料，對于建筑工程建設質量有著直接影響。不同的建筑工程建設對于混凝土材料性能也有著不同需求，為了促進我國建筑工程建設質量提升，眾多科研工作人員也在不斷加強研究力度，對混凝土材料的綜合性能進行改善。在混凝土材料制備過程中，如果只是選用粗砂，對于混凝土材料綜合性能會造成一定影響，若是加入質量較為穩定的機制砂，可以有效增強混凝土的多方面性能指標。本文就是對機制砂與粗砂混用改善混凝土性能進行深入探討，希望對相關人員有所啟示，為促進我國建筑行業實現可持續發展奠定良好基礎。

關鍵詞：機制砂；粗砂；混用；改善；混凝土性能

建筑行業是我國國民經濟中的支柱型產業，對于促進我國國民經濟增長，改善人們生活品質有著積極的影響力。深入調查發現，我國建筑行業每年對于資源的消耗，占據著我國資源總消耗的百分之三十以上，而且還具有持續上漲的趨勢。混凝土材料是建筑工程建設消耗的重要資源，隨著建筑行業的不斷發展，導致我國優質河沙越來越少。目前建筑市場流通的河沙質量較差，應用到混凝土材料制備中，對于混凝土綜合心梗會造成嚴重影響。所以對于機制砂與粗砂混用改善混凝土性能進行深入探究是具有現實意義的，下面就對相關內容進行詳細闡述。

1 機制砂與粗砂混用改善混凝土性能概述

隨著城鎮化建設腳步不斷加快，建筑行業也迎來了新的發展契機，我國建筑行業取得了非常可觀的發展成就。混凝土材料是建筑工程建設中應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施工質量有著較深影響。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，已經不能滿足建筑工程建設發展的實際需求，若是應用劣質的天然砂進行混凝土材料制備，必定會導致混凝土綜合性能較差，致使建筑工程建設施工質量不能達到預期標準。例如我國的珠三角為了滿足建筑工程建設需求，無節制的對天然砂進行開采，不僅對區域生態環境造成了不良損害，同時天然砂的儲蓄量也在持續縮減。即使一些區域仍然可以進行天然砂的開采，但是天然砂中含泥量過高，導致混凝土材料穩定性較差。為了滿足建筑行業發展日益增長的需求，眾多科研人員也在積極找尋新的材料對天然砂進行替代，保證建筑行業實現可持續發展。

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

2 原材料及試驗方法

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。采石場同時生產機制砂和碎石，對石材利用機械設備進行粉碎處理后，經過振動篩選出符合建筑市場要求的、眾多規格的碎石材料，并且將余料輸送到立軸式反擊破碎機設備中去，然后會生產出石粉含量過多的機制砂，利用水資源進行清洗最終生產出應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為顆粒圓潤，其中針形砂粒含量較少。可以將該采石場生產的機制砂與某河域的天然砂進行對比。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%。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[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，盡可能地應用建筑工程建設施工中應用最為普遍的水泥材料，以及質量優異的粉煤灰。在試驗工作開展前需要與施工技術人員進行溝通和交流，并且要求施工技術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行適當調整。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提供優質的混凝土材料，從而保證建筑工程建設施工質量，促進我國建筑行業不斷發展。在試驗工作開展前需要對水泥和粉煤灰的質量進行審核，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對于混凝土材料性能的需求，在吸收施工技術人員意見和建議的基礎上，設定一個只是采用粗砂的混凝土材料配比方案。然后應用機制砂按照不同的百分比對粗砂進行替代，嚴格遵守混凝土材料制備相關規范，對混凝土材料進行試配。試驗工作人員需要對試配混凝土材料的綜合性能進行檢驗，并且對得到的信息數據進行記錄，便于后續分析工作開展。在記錄過程中試驗工作人員需要注重二次核對，避免人為導致信息數據記錄失誤，對于試驗分析結果造成干擾，降低試驗成效[2]。

3 試驗結果與分析

對于試驗信息數據進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致混凝土材料的綜合性能，不能達到建筑工程建設施工應用標準。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行觀察時會發現混凝土材料很散，容易導致泌水和離析等情況產生，導致難以對混凝土材料進行泵送。利用機制砂對河沙依據一定比例進行替代后會發現，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。這種情況產生的主要原因是機制砂級配程度較好。機制砂應用比例為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準，機制砂避免過于粗糙，光滑、圓潤程度不如河沙，會導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準，細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]。

4 機制砂應用實踐及使用中存在問題分析

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量進行干擾，導致質量波動性較大。粗砂材料更是如此，對于混凝土材料制備會造成嚴重影響。因為施工技術人員混凝土制備過程中水資源應用量較少會導致混凝土干澀，如果用水量稍多，則會導致混凝土材料出現離析。機制砂是由人為生產加工的，質量可控性較強，與粗砂混合應用可以彌補粗砂的質量缺陷，促進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越性，得到眾多施工技術人員的青睞，并且將其應用到建筑工程實際建設施工中去。需要注重的問題是現階段一些建設施工企業對于機制砂的應用認知程度較差，認為是利用次品代替優質河沙，從而降低成本投入。所以還需要進一步加強推廣力度，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用。

5 結語

機制砂與粗砂混合應用，可以促進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的實際需求，對于促進我國建筑行業實現可持續發展有著重要影響。

參考文獻：

[1]周愛軍，周紅.機制砂在普通砂漿中應用試驗研究[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展[J].新世紀水泥導報，2016（01）：85-88.