浅谈机制砂在混凝土中应用

来源：职称驿站所属分类：地质论文发布时间：2012-09-05 15:00:09浏览：次

　　摘要：目前最大宗的建筑材料是混凝土，它的主要原材料之一是砂，包括天然砂和机制砂。由于自然资源的限制，机制砂应运而生，它的出现解决了混凝土行业中砂石紧缺的局面。随着土木建设的日趋发展和完善，天然砂日益紧缺，我们应重新审视集料对混凝土性能的影响。本文论述了机制砂的材料特性，分析了我国机制砂的生产与应用现状，并提出了机制砂在混凝土中应用应考虑一些问题。
　　关键字：机制砂，混凝土，应用
　　
　　1绪论
　　目前，我国不少地区出现天然砂资源逐步减少、甚至无天然砂的情况，混凝土用砂供需矛盾尤为突出，砂的价格越来越高，用砂高峰时还无砂可用，影响了工程建设的进展。经济利益的驱使下，我国很多地区都出现了乱采乱挖天然砂的情况，毁田挖砂、破坏河道挖砂的情况，不但破坏了有限的耕地、防洪堤坝，也由此引发了不少工程事故。为适应新形势的发展，2002年2月1日起实施的国标GB/T14684-2001《建筑用砂》首次增加了人工砂种类，确定了人工砂的定义、技术要求和检验方法，规定了凡经除土处理的机制砂、混合砂都统称为人工砂，为人工砂的发展开创了新的局面。但是如同其它新事物一样，机制砂目前的发展极不平衡，仍有很大的阻力，主要来自传统习惯势力的影响，及人工砂的认识不足，从而限制了人工砂的发展。
　　由于自然资源的限制和混凝土用量的日益增长，天然砂已经无法满足需求，特别是在西南地区。另外，过度开采天然砂对环境也造成了很大的破坏，使用机制砂代替天然砂是可持续发展的必然选择。工业发达的地区和国家较早研究机制砂的应用，我国天然砂较少的云南、贵州等地也已经开始在混凝土、砂浆、砌块中运用。为了满足我国建设所需的用砂量，根据GB/T14684--2001《建筑用砂》，对保护环境、规范建筑砂石市场以及充分利用资源起到了积极作用。掌握不同地区的机制砂特性，全面认识混凝土行业中机制砂的应用存在的问题，有利于机制砂的推广。
　　砂有天然砂和机制砂，天然砂是在气候或水和风的作用下形成的，机制砂是通过对天然石料的破碎形成的。由于传统的观念，人们对砂的认识存在着偏差，认为砂在混凝土中仅起填充作用，砂的质量对水泥混凝土质量影响不大。而从现代混凝土学分析，这种认识是片面的。混凝土材料已经使用了一个多世纪，在各方面条件发生很大变化的今天，有必要重新认识一下骨料的一些问题，以利于更好地发展水泥混凝土公路建设。
　　2机制砂混凝土性能研究
　　2.1概述
　　随着我国建设的发展，越来越多地采用混凝土及其制品作为建筑材料。随着河砂的大量消耗，机制砂成为河砂的一个重要替代品，但等量替代后机制砂混凝土的强度是否会达到河砂混凝土的等级是我们所关注的。一般采用正交设计的方法，以取代率、砂率和减水剂及水灰比为四因素，研究在三个不同水平下，混凝土的工作性、抗压强度、抗折强度，以求得出各因素对混凝土影响的主次，并找出最优的搭配。
　　2.2强度情况
　　通过多次试验比较,发现在采用相同比例细集料的情况下,用机制砂浇筑的混凝土比溆铺砂混凝土的强度要高5MPa左右。所以从内在质量的角度考虑,采用机制砂对混凝土的强度更为有利。
　　2.3外观质量情况
　　由于机制砂拌制的混凝土的和易性相对较差,与河砂拌制的混凝土比较,机制砂混凝土的性能相对较差,虽然通过试验比较,外观质量相对差不多,但外观质量不是很稳定。且发现在墩柱盖梁C30混凝土中,发现外观质量相对较差,而在C40预制梁混凝土中,外观质量相对较好,在C50预制梁混凝土中,外观质量很好。由此可见,用机制砂拌制的混凝土,随着水泥用量的增加,外观质量越好。
　　为了达到外表的效果,主要从2方面入手:
　　1)延长混凝土的拌和时间,在用溆浦砂时拌和时间一般为2min。由于机制砂不象天然河砂那样光圆,所以作了拌和时间的逐步加长试验,观察混凝土的性能，根据试验,最终确定拌和时间为2.5～3min。
　　2)找到最佳振捣方案。T梁施工有附着式振动器振捣,振捣器最开始5min开5次,每次30s,发现外观质量不是很好,经过多次反复的试验论证。根据外观的情况确定方案。
　　2.4针对存在的问题采取的措施
　　为进一步保证机制砂混凝土的外观质量,通过不断的摸索总结和现场试验,得出以下改进措施：
　　1)适当延长混凝土的搅拌时间,增强混凝土的和易性。
　　2)适当延长混凝土的捣固时间,如果有附着式振捣设备,最好借助它,以增强混凝土的外表光洁度,减少表面气泡。
　　3)缩短混凝土的运输距离,防止混凝土离析。
　　4)加强机制砂级配的抽检频率,进一步保证机制砂的质量。
　　5)如有可能,应在混凝土中适当加入粉煤灰,这样更加能够保证混凝土的外观质量。
　　6)由于机制砂的饱水性比较差,受外界影响,机制砂的含水量就会不均匀,这对混凝土的和易性、塌落度和质量等影响都比较大,最好采用混凝土罐车运输。
　　3结语
　　综上所述,我们应该重新审视集料对混凝土性能的影响，不断探索机制砂在混凝土中应用，有效控制配比,提高混凝土的强度，逐步掌握机制砂在混凝土中的性能。
　　
　　参考文献
　　[1]将正武石连富孙振平.用机制砂配制自密实混凝土的研究[J].建筑材料学报,2007,10(2):154-160.
　　[2]陈欣声.机制砂在商品混凝土的立用[J]工程机械,2004,35(11):74-75.
　　[3]徐健蔡基伟王稷良周明凯.人工砂与人工砂混凝土的研究现状[J].国外建材科技,2004,(3):20-24.
　　[4]徐德成涂胜强刘德林.机制砂在混凝土和砂浆中的应用及机理探讨[J].工程科技,2003,(2):69-73.
　　[5]周大庆张道友赵华耕等.机制砂高性能混凝土配合比设计的研究[J].国外建材科技,2005(26):3.