長沙地區特細砂混凝土生產質量控制要點探討

李紹鵬，戴鵬，王建強

（中建西部建設湖南有限公司，湖南 長沙 410000）

0 引言

砂是混凝土的必要組成材料之一，其質量好壞對混凝土的和易性、強度和耐久性均有較大的影響，由于砂石是一種不可再生的資源，隨著基礎設施的不斷建設，優質天然砂資源不斷緊缺與建筑業的蓬勃發展的矛盾日益突出，環境保護與可持續發展已經成為全世界的發展戰略。目前，長沙地區市場上天然中粗砂已基本絕跡，細砂（黑砂）質量日趨下降，特細砂已進入長沙市場，并已經成為趨勢。

特細砂單獨用于混凝土生產，會導致混凝土出現膠凝材料用量增加、砂率低、粘度大、收縮相對較大、開裂風險高等問題，這些特性嚴重制約了特細砂在混凝土工程中的推廣與應用[1,2]。通常采用天然或人工中粗砂與特細砂復配使用的技術途徑，可以克服特細砂、粗砂單獨使用時存在的缺陷，但對特細砂的配合比設計、質量要求、使用原則及生產管理等方面，均需加以驗證與控制[3,4]。

1 配合比驗證

1.1 原材料

水泥采用湖南海螺水泥有限公司生產的 P·O42.5水泥，28d 強度為 47.3MPa，比表面為 349m2/kg；礦粉為湖南華新礦粉，28d 活性指數 108%，比表面積為427m2/kg；粉煤灰為岳陽Ⅱ級煤灰，細度 21%，活性指數 74%；卵石為 5～31.5mm 連續級配，壓碎值 7.6%，含泥量 0.6%；特細砂細度 1.3，含泥量 2.6%，卵石機制砂細度 3.3，石粉含量 4.6%，MB 值 1.0，試驗用卵石機制砂：特細砂為 7∶3，混合細度 2.4，級配為Ⅱ區；外加劑為東方雨虹高性能聚羧酸減水劑。

1.2 驗證試驗

試驗采用某攪拌站的生產配合比（C15～C40），如表1所示，混凝土性能測試如表2所示。試驗結果表明：混合砂各強度等級混凝土工作性能滿足一般泵送混凝土施工要求，且 7d、28d 和 60d 強度均較好。

表1 試驗配合比 kg/m3

表2 試驗結果

2 砂的質量要求

目前，長沙地區特細砂以混合砂和純特細砂兩種形式進入混凝土攪拌站，混合砂是將特細砂與機制砂在砂場經鏟車拌合而成，存在拌合不均勻的風險，且拌合均勻后的混合砂難以辨別其成分，存在不良供應商將質量特差、成分不明的材料混合進去的風險。筆者曾應朋友邀請在長沙周邊參觀了某金屬尾礦砂，該砂細度在 1.0以下，金屬種類多、組成復雜，在未經過詳細檢測和耐久性等試驗前提下，因其價格特低廉，已有人偷偷將其應用于建筑砂漿中，且在利益的驅使下，并不排除不法份子將其拌合于混合砂中。因此，筆者不建議攪拌站以混合砂的形式采購特細砂，并結合配合比驗證試驗及生產應用經驗對特細砂的質量作如下要求：

（1）進場特細砂的質量要求：細度模數≥1.0，含泥量≤3.0%（虹吸管法），泥塊含量≤1.0%，其他指標符合 JGJ 52—2012《普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法標準》的規定。

（2）用于與特細砂復配使用的機制砂或天然砂的質量要求：機制砂或天然砂為中粗砂，細度模數 2.8～3.6；機制砂 MB 值＜1.4 時或合格時，75μm 以下顆粒總含量＜10%，MB 值≥1.4 時，75μm 以下顆粒總含量＜7%；天然砂的含泥量≤3.0%，泥塊含量≤1.0%；其他指標符合 JGJ 52—2012《普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法標準》和 JGJ/T 241—2011《人工砂混凝土應用技術規范》的規定。

（3）壓碎值＞30% 的機制砂不能與特細砂復配使用。

3 特細砂使用原則

由于特細砂的特性，對混凝土的工作性能、強度及耐久性均有一定的影響，因此為保證工程質量，目前對特細砂的使用設定如下使用原則：

（1）不得在混凝土中單獨使用特細砂。

（2）復配后的混合砂的細度模數應控制在2.3～3.0，混合砂的細度模數按式 (1) 進行計算：

式中：

μf——砂細度模數；

α——混合砂中某種砂所占比例；

β1——某種砂篩分試驗所得公稱直徑 5.0mm 篩的篩余百分數。

（3）特細砂摻配使用比例不得高于 40%。

（4）復配的混合砂用于生產強度等級不高于 C40的混凝土。

（5）特細砂不得用于基礎設施項目或對抗裂防滲要求較高的地下大跨度側墻等結構部位。

（6）復配的混合砂的各項性能指標符合 JGJ 52—2012《普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法標準》的規定。

（7）特細砂單獨存儲、單獨配料倉上料、單獨計量。

（8）其他不能使用的情況。

4 質量控制措施

混凝土的生產質量控制需從原材料進場開始，并對其成產過程進行全面控制，因而在攪拌站中的實際生產應用，有必要從特細砂的進場、混凝土生產過程的質量控制提出相關規定，從而確保特細砂混凝土的順利生產，確保工程質量。

4.1 原材料進場控制

（1）進場特細砂占進場砂總量的比例不高于30%。

（2）特細砂、與其復配使用的天然或人工中粗砂，進場前取樣，檢測其顆粒級配、含泥量、泥塊含量、石粉含量（人工砂或混合砂），檢測結果應符合上述設定的砂的質量要求，不滿足使用要求的不允許進場。

（3）取樣實測后，持續進場的特細砂質量穩定時，每車進行目測檢測，若特細砂質量出現明顯波動時，應再次取樣進行實測。

（4）同一來源的特細砂以 200t 為一驗收批，不足200t 的按一驗收批進行驗收，單獨存儲，防混存、污染等。

（5）生產前根據細集料實際情況，確定復配方案。

4.2 混凝土生產過程質量控制

（1）技術科開盤前 3h，料倉取原材料，檢測砂石實際含水，對配合比進行驗證，開具施工配合比。

（2）每個班組質檢員對砂含水檢測不少于2次，并做好相關試驗檢測記錄。

（3）對開盤后生產的第一盤混凝土進行取樣，檢測混凝土的坍落度、擴展度、黏聚性、保水性，調整穩定后連續三車混凝土按照混凝土出場檢測標準進行檢測并記錄檢測數據，合格后方允許出站，技術科長、質檢組長須參與開盤。

（4）生產穩定后，每車目測混凝土和易性，并每100 方取樣一次，檢測混凝土出站是否滿足混凝土性能要求，對于超出控制范圍的，應立即對混凝土生產配合比進行調整。

（5）質檢人員嚴格按照國家標準要求留置混凝土試塊，除留置 28d 抗壓強度試塊外，還需留置 7d、60d抗壓強度試塊。

（6）質檢員每兩小時去料場了解原材料情況，對于混凝土出現的波動進行預判并及時調整，若混凝土性能出現明顯波動，應每車取樣檢測混凝土性能。

（7）采用混合砂且方量較大或有特殊要求的混凝土，應有技術人員隨第一車混凝土到現場進行技術服務，并將現場情況及時進行反饋。

（8）混凝土運輸車在每次裝載混凝土之前必須放干凈車內殘留的洗車水和雜物，每車首次運輸混凝土前，由當班調度和質檢員共同見證。

（9）機操工在完成本職工作的同時應密切關注機械設備和混凝土的質量，一旦發現異常情況，及時向質檢員或調度反映，機修工和電工在加強設備維護和保養的同時，積極配合機操工提高混凝土生產效率。

（10）生產科每周對生產相關設備進行一次全面徹底的檢測與維護，確保生產相關的設備能夠穩定運轉。

（11）技術科對施工方的技術交底中強調混合砂混凝土澆筑過程中，應及時進行養護，養護時間不宜少于14d。

（12）技術科定期對使用特細砂的混凝土工程項目開展回彈工作，并及時進行數據的整理、分析等。

5 結語

近年來，長沙地區日趨緊張的天然砂資源，在政府禁采禁挖的環保政策影響下，中粗河砂已基本在長沙地區市場上消失，取而代之的是機制砂和細砂及特細砂。因特細砂對混凝土的各項性能均有較大影響，固其使用必須經過試驗驗證，要建立專門的進場驗收標準、使用規則及相應的生產質量控制方案，以保證特細砂資源的有效、合理利用，保證工程質量。