淺談混凝土河砂配合比與機制砂配合比的區別

吳雄隆

摘 要：文章根據目前天然河砂資源的日漸緊缺、機制砂日漸的廣泛使用，通過混凝土河砂和機制砂配合比的對比試驗分析，總結了機制砂混凝土和河砂混凝土的拌合物性能、力學性能、耐久性能的區別，并根據這些特點，合理調整和使用機制砂混凝土，以滿足建筑工程的技術和質量要求。

關鍵詞：河砂；機制砂；配合比

隨著國家的強大，國家建設工程在不斷的擴大，混凝土的需求也在不斷增加，對于混凝土原材料的需求也在相應的增加，可以說，我國有著豐富的天然資源，但隨著對不可再生資源的不斷需求，天然資源的日漸顯得緊張，特別是天然河砂。就漳州市而言，每年的混凝土供應量按800萬方計算，每年的河砂需求量就將近600萬立方米，如此長時間對天然資源的開采，勢必會破壞當地的生態資源、農田和水利電力的發展。因此，掌握當地機制砂特性、了解與河砂拌制混凝土的性能區別、全面開發設計能滿足各類工程技術要求的機制砂混凝土有著重要的意義。

1 機制砂和河砂的定義

機制砂又稱人工砂，是由巖石經爆破、機械破碎、篩分成粒徑小于5mm的顆粒，但不包括風華巖石、軟巖石顆粒。

河砂是天然石在自然狀態下，經水的作用長時間反復沖撞、摩擦產生的，其成份較為復雜、表面有一定光滑性的粒徑小于5mm的顆粒。

2 機制砂與河砂的特點

2.1 機制砂

2.1.1 機制砂是機械破碎制成，細度模數可以人為控制，目前市場上機制砂的細度模數在2.8～3.2之間。

2.1.2 機制砂由于經過破碎處理，表面粗糙，其顆粒呈不規則形態，有較多片狀及棱狀，但粘結性好，材質堅硬。

2.1.3 機制砂表觀密度2580～2630kg/m3，堆積密度1420～ 1450kg/m3。

2.1.4 機制砂顆粒級配較為集中，1.25mm以上顆粒一般占總量47～52%，0.315～0.16mm顆粒占10%左右。

2.1.5 機制砂的孔隙率在40～45%之間。

2.2 河砂

2.2.1 河砂是天然形成，細度模數在2.2～3.1之間，河上游的砂細度模數較大，而河下游的細度模數較小。

2.2.2 河砂表面光滑，顆粒狀多為圓形和方圓形。

2.2.3 河砂表觀密度2550～2610kg/m3，堆積密度1380～ 1420kg/m3。

2.2.4 河砂顆粒級配分布較為均勻，1.25mm以上顆粒一般占總量25～35%，0.315～0.16mm顆粒占20%左右。

2.2.5 河砂的孔隙率在35～40%之間。

3 配合比試拌

由于機制砂與河砂的特點不同，在配合比設計中，其它原材料及成型、養護等相關條件都相同的情況下，機制砂混凝土的用水量較大、流動性及和易性較差、容易泌水，28d強度較高，這些性能在C25及以下等級的混凝土中表現尤為突出；要想配制出流動性、和易性及保水性能良好，坍落度符合要求的機制砂混凝土，通過控制合理的石粉含量和適當的調整砂率是可以做到的。

原材料：P.O42.5華潤（漕溪）水泥；細度模數2.9、石粉含量4.1%機制砂和細度模數2.4的河砂；5-31.6mm碎石；Ⅱ級粉煤灰；TX-100拓新高效減水劑；自來水。

根據以上原材料，對河砂和機制砂混凝土進行了試拌，經調整，能滿足各種工作性能、強度等級C15～C50的河砂和機制砂混凝土泵送配合比對比如表1。

通過表 1可以看出：

第一，由于機制砂粒形不規則、表面粗糙、片狀棱狀較多，所以機制砂配制混凝土每m3增加5kg左右。

第二，要配制出與河砂混凝土一樣良好的工作性能，在水膠比不變的情況下，可以通過增加膠凝材料用量。也可以相應增加0.01～0.02的水膠比。

第三，用機制砂配制混凝土且細度模數超過2.8時，砂率宜增加2～3%。

第四，在相同水膠比的前提下，機制砂配制的混凝土強度高出河砂配制的混凝土1～2Mpa。

第五，根據后期對以上混凝土的抗滲、碳化等耐久性試驗，機制砂混凝土的各項指標與河砂混凝土沒有太大的區別，均能滿足技術要求。

4 結語

通過對機制砂混凝土和河砂混凝土的各項性能試驗的對比，只要對機制砂進行合理的質量控制，在用水量、砂率和水膠比方面進行合理的調整，機制砂是完全可以代替河砂配制混凝土的，機制砂混凝土是完全可以滿足工程技術要求的。

參考文獻

[1] 周明凱，王雨利，王稷良，等.機制砂高性能商品混凝土的配制及應用[J].山東建材，2007（1）.endprint