機制砂特性及在混凝土中應用的相關問題分析

黃杏榮

(清遠市益強混凝土有限公司，廣東 清遠 511540)

混凝土是當前我國工業(yè)領域中最主要的建筑材料之一，每年的使用量都非常巨大。在當前混凝土技術體系中，所使用的砂主要分為天然砂和機制砂。在以往，混凝土施工主要使用天然砂。但隨著混凝土用量的不斷增加，天然砂已經(jīng)很難滿足需求。不僅如此，大量開采天然砂也容易帶來較多環(huán)境污染，不利于生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟發(fā)展的和諧統(tǒng)一。在這種大背景下，我國也開始重視使用機制砂代替自然砂。這種模式實際上在國外發(fā)達國家已經(jīng)得到了較好的應用，但在我國的使用深度還存在不足，有必要在后續(xù)時間進行全面深入的探索與分析。

1 機制砂的特性分析

結合當前我國所制定的技術標準來看(GB/T 14684-2001)，機制砂主要是指經(jīng)過除土清潔、機械破碎和篩選區(qū)分等各個環(huán)節(jié)處理以后，最終粒徑小于4.75mm的巖石顆粒，但不包含哪些輕質(zhì)巖和風化巖所形成的顆粒。整體上來看，機制砂屬于一種中粗砂，細度模數(shù)通常在2.6～3.6之間，表面粗糙度比較顯著，同時棱角相對也比較尖銳。由于各個地區(qū)的生產(chǎn)工藝有所差異，最終制作出來的機制砂在粒型和級配等各類參數(shù)上還有一定的差異。機制砂在很多特性方面都跟自然砂有較大區(qū)別，因此使用機制砂配置出來的混凝土在很多性能上都存在一定的不同。比如，機制砂制作出來的混凝土會出現(xiàn)坍落度降低的情況，如果想要保持原有坍落度，則需要更多的水。在需水量提升的情況下，混凝土就比較容易發(fā)生泌水問題，同時和易性也會降低。但如果能夠合理發(fā)揮石粉的作用，這些問題也可以得到較好的改善。如果能夠結合這些特性正確使用機制砂，那么就可以顯著提高混凝土的綜合性能，需要在后續(xù)充分引起重視。

2 機制砂在混凝土中的應用現(xiàn)狀與問題

機制砂在我國很多地區(qū)的混凝土工程中都已經(jīng)開始得到應用，但整體上還不算太普遍。這主要是因為我國建筑行業(yè)中的很多企業(yè)對于機制砂的認知水平還存在不足，同時在混凝土制備與使用過程中存在顯著的墨守陳規(guī)思想，導致機制砂的推廣應用變得非常困難。不僅如此，在機制砂具體使用時也存在較多問題，導致機制砂的應用效果并不理想。一方面，部分技術人員對于機制砂中的石粉并沒有較好的認知，認為石粉是一種不利物質(zhì)，應該得到嚴格的控制。但事實上，適量的石粉能夠顯著提高機制砂的品質(zhì)，并改善混凝土的性能。過度控制石粉反而會造成混凝土質(zhì)量的下滑；另一方面，部分技術人員在設計混凝土配比的時候，也沒有充分關注機制砂的特質(zhì)，依然按照自然砂的經(jīng)驗進行混凝土配比設計。這些情況也使得使用機制砂制備的混凝土容易出現(xiàn)質(zhì)量問題，造成機制砂不適合制備混凝土的假象。除此之外，當前我國關于機制砂工藝體系的創(chuàng)新研發(fā)也有較多欠缺。這也使得機制砂工藝體系存在比較顯著的滯后性，不利于機制砂在復雜工業(yè)環(huán)境領域中的快速發(fā)展。這些情況都導致了機制砂在混凝土工程中的推廣應用容易遭遇各類困境，在當前的行業(yè)環(huán)境中處于緩慢發(fā)展的態(tài)勢。

3 機制砂在混凝土中應用的改善對策

3.1 充分認識機制砂中石粉的作用

結合當前的工藝體系來看，在生產(chǎn)機制砂的時候，出現(xiàn)一定量的石粉是十分常見的，同時這也是其區(qū)別于天然砂的重要特點。從理論上來講，一定量的石粉對于機制砂是有一定益處的，能夠顯著改善混凝土的性能，比如改善和易性差的問題等。但機制砂中的石粉含量也不能太高，按照混凝土強度等級可以分為3%，5%和7%，相較于天然砂來說相對寬松。在這個過程中，我國應該充分認識石粉的作用，不能將其看成雜質(zhì)。事實上，當前我國新國標中已經(jīng)對機制砂的石粉有了明確描述，同時對于石粉含量和石粉試驗方法等內(nèi)容也有了明文規(guī)定。因此混凝土技術人員應該加強自身在這方面的認識，正確看待石粉的作用。除此之外，還有部分技術人員沒有區(qū)分石粉量和含泥量的不同，按照含泥量控制規(guī)律來控制石粉。但石粉并不是越少越好，需要將其控制在5%～10%之間，才能夠取得較好成效。甚至對于那些水泥含量較低的混凝土，則應該控制石粉含量處于15%左右。

3.2 優(yōu)化混凝土配合比設計內(nèi)容

在全面應用機制砂以后，相關技術人員也應該實現(xiàn)混凝土配合比設計內(nèi)容的優(yōu)化，區(qū)別于自然砂制備的混凝土。結合當前我國工業(yè)實踐經(jīng)驗來看，在使用了機制砂的時候，水灰比如果能夠放大0.05，那么混凝土強度不僅不會下降，反而會有所上升。如果使用少量石粉代替粉煤灰，那么混凝土配置過程中的用水量就會顯著降低，并且混凝土的和易性也會得到較好改善，顯著提高了混凝土的流動性，并且也降低了泌水情況的出現(xiàn)。因此對于各個混凝土配比設計人員來說，在后續(xù)時間里一定要加強自身對于機制砂自身性能的認知水平，同時還要明確加入機制砂以后，混凝土自身性能所出現(xiàn)的各類變化。這樣以后，混凝土配比設計內(nèi)容就能夠變得更加規(guī)范與全面，顯著提高混凝土的性能水平。

3.3 積極實現(xiàn)工藝內(nèi)容的創(chuàng)新

機制砂自身品質(zhì)會直接影響混凝土的整體質(zhì)量，因此后續(xù)我國也應該積極實現(xiàn)機制砂工藝內(nèi)容的創(chuàng)新，并立足于此切實提高機制砂的整體品質(zhì)。機制砂在生產(chǎn)制造過程中，往往都是就地取材。但由于我國不同地區(qū)的機制砂原材料，在顆粒形狀、粒級分布等方面還存在較為顯著的差異。在這種情況下，各個地區(qū)在設計機制砂工藝的時候，也應該結合區(qū)域?qū)嶋H情況進行全面分析，并選擇最合理的工藝內(nèi)容。除此之外，機制砂生產(chǎn)工藝的創(chuàng)新也應該做好生產(chǎn)設備的優(yōu)化。結合當前我國機制砂制造實踐經(jīng)驗來看，很多不合格機制砂的產(chǎn)生，都是因為生產(chǎn)工藝體系中相關生產(chǎn)設備不達標。因此在后續(xù)時間里，機制砂生產(chǎn)企業(yè)也應該積極實現(xiàn)工藝內(nèi)容和生產(chǎn)設備的創(chuàng)新，切實提高機制砂的整體品質(zhì)。

3.4 做好機制砂的推廣應用

機制砂在當前我國混凝土技術領域中具有著非常顯著的應用前景，應該在后續(xù)時間里得到全面深入的推廣。在這個過程中，我國政府部門應該逐步加強這項技術的宣傳推廣，切實提高機制砂在我國各個地區(qū)的應用成效。鑒于當前機制砂在我國的推廣還比較困難，我國政府部門應該加快行業(yè)技術標準與規(guī)范的制定，同時還要充分發(fā)揮行業(yè)協(xié)會的作用，引導成功使用機制砂的企業(yè)積極進行技術交流。除此之外，政府部門也可以考慮在地區(qū)示范工程項目中積極使用機制砂，給整個行業(yè)帶來一定的示范作用，切實提高機制砂在行業(yè)中的應用水平。

4 結 語

綜合來看，使用機制砂代替自然砂已經(jīng)成為了我國混凝土制造領域的重要發(fā)展方向，同時也跟可持續(xù)發(fā)展等理念實現(xiàn)了較好契合。因此在后續(xù)時間里，我國應該加強對于機制砂的研究，同時還要推動機制砂全面應用到混凝土工程中去。這也需要我國相關政府部門可以積極進行政策引導，優(yōu)化機制砂的技術研發(fā)環(huán)境，并給機制砂的全面深入應用打下堅實的基礎。特別是當前我國很多地區(qū)對于機制砂的認知水平還有所不足，因此我國更應該加強機制砂的推廣宣傳，使得機制砂可以在后續(xù)時間里得到更加全面的應用。