鄭興民，李青青，陳松玉

（1.無(wú)錫市德濟(jì)商品混凝土有限公司，江蘇　無(wú)錫　214000；2.吳江市潤(rùn)建商品混凝土有限公司，江蘇　吳江　215200）

機(jī)制砂、天然砂及特細(xì)砂的混合使用

鄭興民1，李青青1，陳松玉2

（1.無(wú)錫市德濟(jì)商品混凝土有限公司，江蘇無(wú)錫214000；2.吳江市潤(rùn)建商品混凝土有限公司，江蘇吳江215200）

本文采用機(jī)制砂、天然砂和特細(xì)砂混合使用，不但在混凝土拌合物性能及硬化后的強(qiáng)度和耐久性上取得與單用天然砂相同的效果，更在經(jīng)濟(jì)效益與確保質(zhì)量方面比單用天然砂更勝一籌。

機(jī)制砂；混合砂；質(zhì)量；經(jīng)濟(jì)效益

0　前言

隨著過(guò)去 10 年的大規(guī)模建設(shè)，我國(guó)的天然砂資源日漸枯竭，再加上天然砂的分布不均勻，導(dǎo)致目前天然砂的質(zhì)量是越來(lái)越不穩(wěn)定，而且價(jià)格一路高漲。在江蘇省這種情況愈加明顯，于是使用機(jī)制砂代替天然砂便是大勢(shì)所趨。

機(jī)制砂是巖石經(jīng)過(guò)除土開(kāi)采、機(jī)械破碎篩分而成的，公稱粒徑小于 5.00mm 的巖石顆粒。由于機(jī)制砂顆粒粗，細(xì)度模數(shù)大，一般都在 3.2 以上，所以實(shí)際使用過(guò)程中，都是機(jī)制砂和天然砂混合使用，以調(diào)整混合砂的細(xì)度和區(qū)間，本文主要就此進(jìn)行試驗(yàn)研究與探討。

1　試驗(yàn)所用的原材料

水泥： P?Ⅱ52.5，主要性能指標(biāo)如表 1。

表1　水泥的主要性能

粉煤灰： F 類 Ⅱ 級(jí)粉煤灰，相關(guān)性能指標(biāo)如表 2。

表2　粉煤灰的主要性能　　　　　　　%

礦粉：張家港恒昌建材生產(chǎn)的S95，相關(guān)性能如表 3。

表3　礦粉的主要性能

外加劑：HPCA 泵送劑，摻量為 1.4%，相關(guān)性能指標(biāo)如表 4。

表4　HPCA 泵送劑的主要性能

石子：選用低堿活性的由浙江生產(chǎn)的粒徑為 5～25mm 連續(xù)級(jí)配的碎石，壓碎值為 8.2%，針片狀含量 7.5%，含泥量為0.6%。

機(jī)制砂：細(xì)度模數(shù)3.5，相關(guān)性能如表 5。

表5　機(jī)制砂的主要性能

天然砂：湖砂，細(xì)度 2.5，相關(guān)性能如表 6。

表6　天然砂的主要性能

特細(xì)砂：江砂，細(xì)度模數(shù) 0.9，相關(guān)性能如表 7。

表7　特細(xì)砂的性能指標(biāo)

2　配合比的確定

選用了 3 個(gè)配合比，編號(hào)分別為 A、B、C。A 為純天然砂配合比（砂細(xì)度模數(shù) 2.5），B 為機(jī)制砂和特細(xì)砂混合配合比（比例為 65∶35，混合砂細(xì)度模數(shù)為 2.6，混合砂的相關(guān)性能指標(biāo)如表 8），C 為機(jī)制砂、天然砂和特細(xì)砂混合配合比（比例為 45∶35∶20，混合砂細(xì)度模數(shù)為 2.6，相關(guān)混合砂的性能指標(biāo)如表9），配合比相關(guān)材料用量如表 10。

表8　機(jī)制砂和特細(xì)砂比例為65∶35的混合砂相關(guān)性能

表9　機(jī)制砂、天然砂和特細(xì)砂比例為 45∶35∶20 的混合砂相關(guān)性能

表10　A、B、C 各種配合比材料用量　　　kg/m3

混凝土拌合物的各項(xiàng)性能及立方體抗壓強(qiáng)度如表 11。

表11　混凝土拌合物各項(xiàng)性能及抗壓強(qiáng)度

對(duì) A 和 C 的混凝土試件進(jìn)行抗水滲透試驗(yàn)，水壓從0.1MPa 開(kāi)始，每 8h 增加 0.1MPa，直到 1.1MPa，A 和 C 試件都未出現(xiàn)滲水現(xiàn)象，測(cè)得A和C的滲水高度分別為25mm和28mm。

3　討論分析

由于機(jī)制砂表面粗糙，棱角多，針片狀含量也多，而且細(xì)度模數(shù)偏大，尤其是 0.315mm 大多低于 15%，因此不宜單獨(dú)拌制混凝土，特別是泵送混凝土。而特細(xì)砂，由于0.315mm 以下過(guò)多，造成比表面積增大，引起用水量增多，進(jìn)而造成強(qiáng)度的降低，按照 JGJ 52-2006《普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》條文說(shuō)明，特細(xì)砂宜配制低流動(dòng)度混凝土，最小水泥用量應(yīng)比一般混凝土增加 20kg/m3，再加上流動(dòng)性不良，所以不適合拌制泵送混凝土，B 配合比中所用的混合砂，由于只用了機(jī)制砂和特細(xì)砂，造成 2.5mm 以上和 0.315mm 以下偏多，混合砂總體級(jí)配不良，0.315mm 篩余量為 14.3%，低于泵送混凝土要求15%以上，空隙率也比較大，因而拌制的混凝土和易性不良及出現(xiàn)離析泌水現(xiàn)象，坍落度損失也比較大。

而按一定比例將機(jī)制砂、天然砂和特細(xì)砂混合后能彌補(bǔ)以上的不足，使混合砂的級(jí)配及空隙率得以改善，完全達(dá)到了 Ⅱ 區(qū)的要求，0.315mm 篩余量為 23.6%，在混凝土拌合物各項(xiàng)性能和強(qiáng)度方面取得了與單用天然砂相同的結(jié)果。并且由于孔隙率小，密實(shí)度高，改善了混凝土孔隙結(jié)構(gòu)，所以抗水滲透性能也好，達(dá)到了常用抗?jié)B等級(jí) P8 的要求。

4　工程應(yīng)用

某工程樓面 C30 泵送混凝土 150m3，所用配合比中的砂為機(jī)制砂、天然砂和特細(xì)砂的混合砂，澆筑過(guò)程中混凝土和易性良好，無(wú)論標(biāo)養(yǎng)試塊或同樣試塊，強(qiáng)度都達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，且至今一年多未發(fā)現(xiàn)混凝土起砂或混凝土開(kāi)裂情況。

5　經(jīng)濟(jì)效益

天然砂的價(jià)格目前為 58 元/噸，機(jī)制砂為 45 元/噸，特細(xì)砂為 25 元/噸，同等效果下，混合砂比單用天然砂的成本也節(jié)約不少。

由于天然砂的質(zhì)量不穩(wěn)定，現(xiàn)在采取機(jī)制砂、天然砂和特細(xì)砂的混合使用，可以靈活地調(diào)整砂的細(xì)度及級(jí)配，保證了混凝土的泵送性能和質(zhì)量。

6　結(jié)論

（1）采用機(jī)制砂、天然砂和特細(xì)砂混合后的混凝土，不管在混凝土拌合物性能，以及在混凝土硬化后的強(qiáng)度和耐久性方面，都達(dá)到了單用天然砂相同的效果。

（2）采用機(jī)制砂、天然砂和特細(xì)砂混合后的混凝土，不但取得經(jīng)濟(jì)效益，更在靈活調(diào)整砂的細(xì)度和級(jí)配上比單用天然砂更勝一籌，確保了混凝土的質(zhì)量。

［通訊地址］江蘇省南通市南通建龍商品混凝土有限公司（215300）

鄭興民（1977-），男，工程師。