隨著國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展，我國基礎(chǔ)建設(shè)項目與日俱增，對建筑原材料的需求也不斷增多。一直以來，砂石料都是我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和建筑業(yè)的重要原材料之一，隨著我國河砂和天然砂等資源的逐漸減少，政府加強了對開采砂石資源的管控力度，因此，機制砂代替天然砂已經(jīng)成為建筑行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。此外，機制砂可以通過生產(chǎn)工藝調(diào)整和控制等手段調(diào)整商品混凝土的硬度、和易性等參數(shù)，因此，加快推進(jìn)機制砂在商品混凝土中的應(yīng)用是建筑領(lǐng)域相關(guān)企業(yè)結(jié)構(gòu)升級的重要因素。本文通過介紹機制砂的概念、特點和生產(chǎn)過程進(jìn)一步探討其在商品混凝土中的應(yīng)用，這對推廣機制砂在建筑行業(yè)的應(yīng)用有重要參考意義。

1 機制砂的基本概念、特點及生產(chǎn)過程

1.1 機制砂的基本概念

機制砂相對天然砂和河砂而言，是一種人工砂石。機制砂是指通過制砂機等設(shè)備及其附屬設(shè)備采用預(yù)設(shè)的工藝加工而成的砂石。因為機制砂的生產(chǎn)過程具有生產(chǎn)工藝可調(diào)，生產(chǎn)成本較低等特點，因此機制砂可被應(yīng)用于市政、交通等基礎(chǔ)建設(shè)工程中不同強度等級的混凝土生產(chǎn)中。在滿足規(guī)定技術(shù)要求的情況下，還可以被運用于港口建設(shè)、水利建設(shè)等的混凝土工程中。

機制砂可增加混凝土的強度，因此機制砂還可用于配制高塑性和大流動性的混凝土工程。但在應(yīng)用機制砂時，要注意混凝土強度等級的要求，不同強度等級要求的混凝土，機制砂的細(xì)度模數(shù)要求不同，具體可分為：配制C60（強度等級）的混凝土，機制砂細(xì)度模數(shù)應(yīng)≥2.3；配制C45～C55（強度等級）的混凝土，機制砂細(xì)度模數(shù)應(yīng)≥1.8；配制C60（強度等級）以上的混凝土，機制砂細(xì)度模數(shù)應(yīng)通過實驗設(shè)計獲得數(shù)據(jù)，并經(jīng)過論證合格后才可以確定。

1.2 機制砂的特點

機制砂相比天然砂和河砂有其獨特的優(yōu)勢和特點。這些特點主要表現(xiàn)在以下4個方面：①資源再利用。由于生產(chǎn)工藝的可控性和可創(chuàng)新性，機制砂可以通過利用多種廢棄資源制砂。在當(dāng)今資源短缺的環(huán)境下，機制砂的發(fā)展，使得多種工業(yè)廢料得到一定的再利用，為我國的節(jié)約性和循環(huán)型經(jīng)濟做出重要貢獻(xiàn)；②易于管控。機制砂生產(chǎn)線有固定的生產(chǎn)場所，其運行必須經(jīng)過相關(guān)機構(gòu)的認(rèn)證許可。這一過程使得機制砂的生產(chǎn)易于管控，對保證機制砂的生產(chǎn)和經(jīng)營有重要作用；③質(zhì)量穩(wěn)定。機械化的機制砂生產(chǎn)線，可以保證機制砂的質(zhì)量穩(wěn)定性、可控性。這主要體現(xiàn)在對生產(chǎn)工藝的過程控制；④產(chǎn)品多樣化。機械化的機制砂生產(chǎn)線，通過調(diào)整工藝參數(shù)，可以生產(chǎn)出不同粒形和不同級配的機制砂。多樣化的機制砂產(chǎn)品有助于其應(yīng)用于多種建筑工程項目中。

1.3 機制砂的生產(chǎn)過程

機制砂生產(chǎn)線通常要求具有高自動化程度，低運行成本，高破碎率，低能耗，大產(chǎn)量，少污染，方便維修等特點。滿足這些要求的機制砂生產(chǎn)線通過工藝調(diào)控，可以生產(chǎn)出符合國家建筑砂標(biāo)準(zhǔn)的機制砂（主要表現(xiàn)為粒度大小均勻、砂粒形狀好、等級配制合理）。

通常，機制砂生產(chǎn)線需要配有振動式給料機、砂石破碎機、振動篩、制砂機、膠帶輸送機等設(shè)備。其生產(chǎn)過程可以分如下4個步驟：①粗碎機將石料進(jìn)行初步破碎；②膠帶輸送機將產(chǎn)成的粗料輸送到細(xì)碎機進(jìn)行進(jìn)一步破碎處理；③經(jīng)過細(xì)碎的砂石料進(jìn)入振動篩，篩分出2種石子，其中一部分石粒滿足制砂機進(jìn)料粒度，這一部分石子將進(jìn)入制砂機進(jìn)行制砂；另一部分不符合制砂機進(jìn)料粒度的石料通過返料進(jìn)行再次細(xì)破；④進(jìn)入制砂機的石料一部分用于制成砂（此后亦可增加清洗工藝，經(jīng)過洗砂機清洗后制成成品砂），另一部分進(jìn)入制砂機進(jìn)行再次破碎。

2 機制砂在商品混凝土中的應(yīng)用

商品混凝土是由水泥、水、砂石骨料及其他需要的外加劑、礦物摻合劑等組成成分按照規(guī)定比例，在攪拌站經(jīng)過計量和拌制后出售的（混凝土）拌合物。其中砂石骨料是決定商品混凝土應(yīng)用場合和質(zhì)量穩(wěn)定性的重要因素。

機制砂因其具有生產(chǎn)工藝可調(diào)控的特點，在混凝土中的應(yīng)用日趨廣泛。但要保證機制砂在混凝土中的應(yīng)用符合國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)要求，就需要對機制砂的配制參數(shù)進(jìn)行科學(xué)選擇和控制。這樣才能實現(xiàn)機制砂在商品混凝土中的應(yīng)用價值。具體可以從如下方面進(jìn)行調(diào)配：①控制石粉含量。機制砂經(jīng)處理前含有一定量（10%-15%）的石粉，在機制砂生產(chǎn)過程中，不應(yīng)一味地將石粉完全沖洗掉。一方面，石粉被沖洗后，如果處理不當(dāng)極有可能對環(huán)境造成污染；另一方面，適量的石粉含量（根據(jù)混凝土的參數(shù)進(jìn)行實驗，得到最佳配比數(shù)據(jù)）可以提高混凝土的和易性，進(jìn)而提高混凝土的綜合性能；②細(xì)度模數(shù)和級配。盡管機制砂相對天然砂有諸多優(yōu)勢，但因其富有棱角，相同細(xì)度模數(shù)的機制砂顆粒級配劣于天然砂，因此在將機制砂應(yīng)用于商品混凝土生產(chǎn)時，須降低其細(xì)度模數(shù)以改善其級配，（并要求達(dá)到中砂范疇的機制砂的級配應(yīng)接近級配2區(qū)的要求）。要滿足這些要求，就需要在配制混凝土?xí)r選用由專用機組生產(chǎn)的質(zhì)地均勻、堅硬、級配合理的中、粗砂（機制砂），細(xì)度模數(shù)須級配連續(xù)且最好在2.6-3.1之間；機制砂級別宜為Ⅱ級及以上，壓碎指標(biāo)應(yīng)不大于25%；③含砂率。因為機制砂有別于天然砂，因此機制砂混凝土的含砂率不能按照天然砂混凝土含砂率的取值方法直接獲得，而應(yīng)該根據(jù)機制砂自身的細(xì)度模數(shù)、石粉含量、級配等參數(shù)，結(jié)合水膠比和碎石最大粒徑來最終確定。含砂率涉及參數(shù)較多，通常需要經(jīng)過試驗進(jìn)行確定，試驗時可采用“五點法”，即在含砂率35%-43%的范圍內(nèi)每隔2%選取一個含砂率測試混凝土的和易性，混凝土的和易性達(dá)到最佳即為合理含砂率。通常，機制砂的細(xì)度模數(shù)越低、級配越高、石粉量越高，合理含砂率就越小。而在保證混凝土的工作性、強度性能和耐久性能等滿足要求的前提下，應(yīng)盡量選取較小的含砂率，以保證混凝土配比的經(jīng)濟性。

總之，在機制砂應(yīng)用于商品混凝土的過程中，要最終保證配制過程攪拌的效率（工作性）、混凝土的力學(xué)性能、混凝土的塑性（收縮變形性能）、抗氯離子滲透等性能。

3 總結(jié)

機制砂在商品混凝土中的應(yīng)用，是建筑土木工程領(lǐng)域的一大發(fā)展，隨著國家自然砂石資源的逐漸減少，機制砂勢必將越來越多地被運用于更多的工程項目中。機制砂的生產(chǎn)過程為機械化生產(chǎn)過程，因此，其粒度、級配和性能都具有可調(diào)控的特點，這些特點可以保證機制砂配制的混凝土質(zhì)量可靠、性能穩(wěn)定、故障率低。同時，機制砂和天然砂相比，也存在一定的不足，比如機制砂多有棱角，這就要求在配制混凝土?xí)r，須使用較天然砂更低細(xì)度模數(shù)的機制砂。此外，隨著機制砂生產(chǎn)在商品混凝土中的廣泛應(yīng)用，機制砂生產(chǎn)企業(yè)還應(yīng)特別關(guān)注設(shè)備的穩(wěn)定性、備件的充足性、機制砂石的性能一致性等，只有機制砂生產(chǎn)可控，混凝土的質(zhì)量才能受控，才能滿足建筑物的安全性。

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