劉寧

摘 要：本文主要對機(jī)制砂的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)進(jìn)行了深入的分析介紹。并對其在混凝土和建筑工程中的具體應(yīng)用進(jìn)行探討，供有關(guān)的建筑施工單位參考。

關(guān)鍵詞：機(jī)制砂；優(yōu)缺點(diǎn)；混凝土；工程應(yīng)用

1 機(jī)制砂的優(yōu)缺點(diǎn)介紹

1.1 機(jī)制砂的優(yōu)點(diǎn)

機(jī)制砂在混凝土應(yīng)用中具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）機(jī)制砂是在專業(yè)研磨設(shè)備經(jīng)研磨后達(dá)到某種粒徑的砂?？筛鶕?jù)工程所用混凝土的相關(guān)級配要求進(jìn)行調(diào)控，適用于不同工程的混凝土砂料需求。

（2）機(jī)制砂粒通常是帶有一定的棱角，而天然砂經(jīng)水流的沖刷使得砂粒表面比較圓潤；機(jī)制砂基于其形狀特點(diǎn)更容易和混凝土中的水泥等用料粘結(jié)，提高混泥土的質(zhì)量。

（3）機(jī)制砂制作可以取材些建筑廢棄混凝土或者碎石進(jìn)行二次加工進(jìn)而減少對天然礦石資源的開采，一方面對礦產(chǎn)資源進(jìn)行了保護(hù)，另一方面可有效減少購置原材料的成本投入，經(jīng)濟(jì)性較高。

（4）機(jī)制砂在建設(shè)工程的所在地進(jìn)行砂粒制作，就地取材，就地加工，就地消費(fèi)，同天然砂相比，減少了產(chǎn)品運(yùn)輸過程中的運(yùn)費(fèi)，節(jié)省了成本投入。

1.2 機(jī)制砂的缺點(diǎn)

（1）機(jī)制砂顆粒形狀不一，棱角較多。其細(xì)度模數(shù)多在3.0以上；同天然砂粒相比較，其顆粒的級配相差兩級以上，通常是大于2.5mm和小于0.08mm的顆粒較多?；跈C(jī)制砂的級配性問題，使其應(yīng)用在混凝土拌制后混凝土的和易性較差。給混凝土施工帶來麻煩。機(jī)制砂母材的選擇不合理會對其在混凝土中的應(yīng)用效果造成一定影響。不過針對機(jī)制砂的缺點(diǎn)可通過以下方法解決：合理選擇碎砂設(shè)備、合理調(diào)整砂率及合理摻入外加劑等措施給予解決。

（2）機(jī)制砂產(chǎn)品中經(jīng)常會摻和一定量的石粉。雖然石粉的粒徑和泥土的顆粒相差無幾，但在成分方面存在較大的差異。泥土顆粒粒徑多數(shù)為0.016mm，石粉的粒徑多數(shù)在0.016mm到0.075mm間；但泥土吸附在砂粒的表面會降低砂粒和水泥的結(jié)合性，而石粉基于其粒徑比較小，并且其成分和砂的成分一致，可有效對填充細(xì)沙間的間隙，增強(qiáng)混凝土的密實(shí)性。

2 機(jī)制砂混凝土的性能

2.1 硬化前機(jī)制砂混凝土性能

機(jī)制砂混凝土具有較好的粘合性、和易性、可塑性以及可加工性等特點(diǎn)。在機(jī)制砂混凝土中，其和易性特點(diǎn)是衡量混凝土質(zhì)量的重要指標(biāo)。混凝土和易性對混凝土的澆筑施工難度會造成影響，更會在工程施工中因混凝土的和易性問題造成混凝土離析，降低混凝土質(zhì)量。坍落度是測量混凝土和易性的重要指標(biāo)；機(jī)制砂混凝土的和易性能要低于天然河砂混凝土的和易性（水灰比相同情況下），這主要是因?yàn)闄C(jī)制砂中摻雜多種礦物成分，礦物的機(jī)理不同，其顆粒大小不一，間歇礦物顆粒之間的間隙較大，相應(yīng)地增加了砂子表面的面積，進(jìn)而需水量增加，塌落度減??；因此，在配置機(jī)制砂混凝土?xí)r，其需水量要比天然河砂混凝土需水量大。

另外，機(jī)制砂混凝土的和易性同細(xì)骨料的級配、細(xì)度模數(shù)、水泥用量、水的用量及砂率都有很大的關(guān)聯(lián)；通常機(jī)制砂應(yīng)用在建筑混凝土中，其細(xì)度模數(shù)控制在3.0～3.5為宜；倘若細(xì)度模數(shù)過大，顆粒均勻性差，級配不合理，將對大大降低混凝土的和易性；通?？赏ㄟ^在混凝土料中摻入粉煤灰的方式提高混凝土的和易性能，但會增加成本投入，經(jīng)濟(jì)性不理想；倘若機(jī)制砂的細(xì)度模數(shù)過小，細(xì)度模數(shù)小于0.075mm，則會通過增加水和水泥用量的方式來滿足施工需要，但過多的水泥用量的投入，將會增加成本投入，影響施工企業(yè)的工程施工的經(jīng)濟(jì)效益；機(jī)制砂石粉含量對混凝土的坍落度會產(chǎn)生一定的影響，當(dāng)石粉含量低于5%時，混凝土的和易性、沁水性較差；當(dāng)石粉含量在5～10%時，混凝土的和易性較好，對混凝土的強(qiáng)度不會造成太大影響；機(jī)制砂砂率參數(shù)的合理設(shè)置對提高混凝土的和易性、粘結(jié)性和強(qiáng)度也有直接的影響，在機(jī)制砂生產(chǎn)過程中，應(yīng)根據(jù)不同建筑施工對混凝土性能要求嚴(yán)格控制好砂率參數(shù)設(shè)置工作。

2.2 機(jī)制砂混凝土的力學(xué)性能

混凝土力學(xué)性能指標(biāo)包括抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、彈性模量、粘結(jié)強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度、收縮徐變特性等。目前，通過建筑工程專家對這些指標(biāo)的研究，其中對混凝土抗壓強(qiáng)度和彈性模量的研究工作取得了突破性進(jìn)展；機(jī)制砂篩余0.300mm的骨料所占的比例較小，占有總細(xì)骨料的10%左右。有關(guān)建筑混凝土泵送施工技術(shù)規(guī)程中明確指出，泵送混凝土細(xì)骨料通過0.300mm篩孔的篩余不得小于15%；而天然細(xì)骨料的粒徑主要集中在0.300mm以下，細(xì)度模數(shù)在1.5左右；天然細(xì)沙料的細(xì)度模數(shù)較低，如果在混凝土配置過程中，直接采用他天然細(xì)砂作為砂料，將會降低混凝土的強(qiáng)度，產(chǎn)生收縮裂縫，降低混凝土質(zhì)量；但基于機(jī)制砂的細(xì)度模數(shù)較大，可以將機(jī)制砂和天然砂相混合的方式來彌補(bǔ)砂料細(xì)度模數(shù)不足的缺陷。

經(jīng)大量工程實(shí)踐證明，在混凝土砂骨料配置過程中，選用40%的天然河砂與60%的機(jī)制砂混合作為細(xì)骨料使用，可取得較好的效果。機(jī)制砂生產(chǎn)所用的原材料為硬質(zhì)巖石，機(jī)制砂的抗壓強(qiáng)度較高；據(jù)有關(guān)科研人員對天然河沙和機(jī)制砂的抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)表明，機(jī)制砂的抗壓強(qiáng)度要高于大部分天然河沙的抗壓強(qiáng)度；此外，混凝土的強(qiáng)度和彈性模量等力學(xué)性能指標(biāo)除了同砂的強(qiáng)度有關(guān)外，還與砂中的石粉含量和混凝土配合時的砂率有很大關(guān)系；其中，機(jī)制砂中石粉的含量對混凝土的強(qiáng)度影響較大，石粉含量越高，混凝土強(qiáng)度則會越低；當(dāng)混凝土配置過程中砂率大于50%時，混凝土的強(qiáng)度和靜力彈性模量都會明顯下降；當(dāng)砂率控制在42～46%時，混凝土強(qiáng)度基本處于達(dá)標(biāo)。

2.3 機(jī)制砂混凝土的耐久性能

影響混凝土建筑壽命的因素較多，通常認(rèn)為混凝土的凍融交替環(huán)節(jié)是主要的影響因素；試驗(yàn)表明混凝土密實(shí)性越高，抗?jié)B性能和抗凍性能越好，混凝土的強(qiáng)度則越高；機(jī)制砂混凝土通常具有這些機(jī)理特點(diǎn)；主要體現(xiàn)在機(jī)制砂顆粒密度大，顆粒同顆粒間的空隙較小，可有效抵抗混凝土抗壓彈模受壓變形。混凝土的抗?jié)B性能取決于混凝土各種骨料的粒徑和間隙；機(jī)制砂通常含有一定量的石粉，石粉可有效填充骨料顆粒間的空隙，增強(qiáng)了水泥和砂石骨料的界面粘結(jié)，提高了混凝土的抗?jié)B能力；機(jī)制砂和天然細(xì)砂混合配制出的混凝土在抗凍性、抗?jié)B性、抗氯離子滲透、抗硫酸鹽侵蝕及抗碳化性能方面都優(yōu)于中砂混凝土，機(jī)制砂受石粉含量的影響收縮率比河砂混凝土略小。機(jī)制砂和天然細(xì)砂混合配制出的混凝土抗?jié)B性劣于中砂混凝土混凝土強(qiáng)度的增加相應(yīng)地也會提升混凝土的耐久性能，從而延長建筑的使用壽命。

3 結(jié) 語

機(jī)制砂是目前建筑混凝土工程中比較常用的混凝土拌合料之一，機(jī)制砂制作過程中來料廣泛，產(chǎn)品性能卓越，應(yīng)用在建筑混凝土中不管是經(jīng)濟(jì)性方面還是功能性方面都是極為優(yōu)越的。隨著我國建筑事業(yè)的不斷發(fā)展，機(jī)制砂必將會成為新型的建筑材料。