馮立紅

匯通路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司 河北保定 074000

混凝士是現(xiàn)代主要建筑材料之一，也是世界上生產(chǎn)量最大的人造材料。由于天然砂資源正逐步減少，隨著各地政府部門對(duì)于開采天然砂執(zhí)法力度的加大，天然砂作為一種地方資源短時(shí)間內(nèi)不可能再生和長(zhǎng)距離運(yùn)輸，造成其價(jià)格不斷上漲，并早已滿足不了市場(chǎng)建設(shè)需求，且近年來挖取的天然砂質(zhì)最也越來越差，顆粒級(jí)配不合理、含泥量和泥塊含量嚴(yán)重超標(biāo)，用于工程后影響混凝土產(chǎn)品質(zhì)量。按照習(xí)總書記“兩山論”（既要金山銀山，也要綠水青山）的發(fā)展理念，機(jī)制砂的生產(chǎn)和使用應(yīng)運(yùn)而生，整形機(jī)制砂尤為推崇。

1 整形機(jī)制砂的特性

1.1 機(jī)制砂的定義、生產(chǎn)和發(fā)展現(xiàn)狀

DBJ/T13-116-2015《預(yù)拌機(jī)制砂混凝土生產(chǎn)及施工技術(shù)規(guī)程》機(jī)制砂定義：經(jīng)除土處理，由機(jī)械破碎、整形、篩分制成的，粒徑小于4.75mm的母巖為花崗巖、石灰?guī)r的巖石、礦山尾礦顆粒，但不包括軟質(zhì)、風(fēng)化的顆粒，俗稱人工砂[2]。

目前我國(guó)機(jī)制砂的生產(chǎn)主要有三種形式：一是開礦產(chǎn)石的同時(shí)專門生產(chǎn)的機(jī)制砂，包括整形機(jī)制砂與水洗機(jī)制砂兩種：二是用河道里的卵石生產(chǎn)的機(jī)制砂，或配以少量天然砂生產(chǎn)的混合砂，三是用各種尾礦料生產(chǎn)的機(jī)制砂。

1.2 水洗機(jī)制砂與整形機(jī)制砂對(duì)比

普通水洗機(jī)制砂：材質(zhì)不穩(wěn)定、粒形差（顆粒尖銳，多棱角，表面粗糙）、級(jí)配不合理（大于2.5mm和小于0.08mm的顆粒偏多）、含泥量及雜質(zhì)多、細(xì)度模數(shù)偏大（大于3.0）、顆粒針片狀較多，0.6-0.15mm之間細(xì)顆粒偏少，混凝土的和易性較差，對(duì)混凝土性能不利，容易引起混凝土的外觀質(zhì)量缺陷。整形機(jī)制砂：母材質(zhì)量穩(wěn)定可靠（可利用尾礦等廢棄物）、粒形佳（圓球形或六面體）、級(jí)配（細(xì)度模數(shù)2.4-3.0）可調(diào)，適合配制泵送混凝士、高強(qiáng)混凝士、高性能混凝士，其密實(shí)度高，孔隙率低，界面性好可禁性、流動(dòng)性良好，節(jié)約水泥等膠凝材料用量，從而降低碳排放。

1.3 整形機(jī)制砂的優(yōu)勢(shì)

（1）可滿足客戶多樣性需求，包括各種混凝土、砂漿、砌塊、構(gòu)件、瀝青混合科等：

（2）環(huán)保優(yōu)勢(shì)：杜絕濫采挖天然砂導(dǎo)致的生態(tài)破壞；

（3）成本優(yōu)勢(shì)：機(jī)制砂綜合成本比天然砂低；

（4）粒形優(yōu)：機(jī)制砂粒形可以做到接近圓球形或六面體；

（5）可調(diào)優(yōu)勢(shì)：粒形、級(jí)配、細(xì)度模數(shù)、石粉含量均可調(diào)，可以滿足不同客戶要求；

（6）石粉優(yōu)勢(shì)：附屬物石粉可以進(jìn)行二次利用，具有附加值；

（7）質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì)：由于機(jī)制砂母巖穩(wěn)定，廠內(nèi)加工，質(zhì)量穩(wěn)定；

（8）整形機(jī)制砂可提高混凝土強(qiáng)度及降低膠凝材料用量，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。

2 整形制砂機(jī)概況及主要特點(diǎn)

利用“石打石”的反擊破碎機(jī)理，立軸沖擊式整形制砂機(jī)對(duì)母材顆粒進(jìn)行破碎整形，破碎比大，成砂率高；流道腔型設(shè)計(jì)獨(dú)特，優(yōu)化物料拋射軌跡、獨(dú)特設(shè)計(jì)的二次打擊板大大提高碰撞破碎比；雙主機(jī)工作模式，可適應(yīng)0-40mm所有合格原料，可適應(yīng)較高含水率原料；噸電耗、鋼耗低、總運(yùn)行成本低；可以在線調(diào)整級(jí)配及細(xì)度模數(shù)（無需更換篩網(wǎng)）；石粉含量在線可調(diào)（3%-15%），高效二級(jí)除塵系統(tǒng)符合環(huán)保嚴(yán)格要求；高效防堵篩分機(jī)，篩分效率高、不堵孔、篩網(wǎng)壽命長(zhǎng)；結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，流程快；整機(jī)采用自動(dòng)化控制，界面直觀。整形機(jī)制砂粒形接近圓球形或六面體。

3 整形機(jī)制砂在混凝士中的配制與應(yīng)用

預(yù)拌混凝士的配制思路：以混凝土配合比設(shè)計(jì)為重點(diǎn)，采用整形機(jī)制砂與水洗機(jī)制砂搭配使用，根據(jù)各原材料質(zhì)量狀況、混凝土規(guī)格品種、泵送及施工要求，確定砂率和機(jī)制砂搭配比例；盡可能降低混凝土的單位用水量，達(dá)到設(shè)計(jì)提出的低水膠比、低膠凝材料用量、低漿骨比的要求，并將單位用水量作為控制混凝土成本和質(zhì)量的項(xiàng)首要控制手段，貫穿于混凝士生產(chǎn)的過程控制和施工管理；配制的機(jī)制砂混凝土上可以確?；炷堪韬衔锏母黜?xiàng)性能（坍落度與和易性、流動(dòng)性、可泵性等）及其混凝土硬化后的各項(xiàng)力學(xué)性能、長(zhǎng)期性能和耐久性能；按照季節(jié)的不同制定混凝士施工與養(yǎng)護(hù)注意事項(xiàng)，督促工地按照此嚴(yán)格執(zhí)行，確保不出現(xiàn)裂縫等。

3.1 混凝土的原材料

水泥：采用保定太行合益水泥有限公司PO42.5水泥，質(zhì)量穩(wěn)定。嚴(yán)格控制對(duì)體積安定性有較大影響的游離石灰、三氧化硫和氧化鎂的含量，做到先檢后用，嚴(yán)禁隨進(jìn)隨用。

摻合料：采用保定電廠有限公司的1級(jí)優(yōu)質(zhì)粉煤灰和保定永安建材有限公司的S95礦渣粉。所用1級(jí)粉煤灰技術(shù)指標(biāo)符合GB/T1596-2005標(biāo)準(zhǔn)。

（3）粗、細(xì)骨料：粗骨料選用級(jí)配合理、粒形良好、質(zhì)地均勻堅(jiān)固、線脹系數(shù)小、吸水率小的潔凈碎石，產(chǎn)地選擇保定易縣產(chǎn)花崗巖，粒徑5-31.5mm（C50為5-25mm）。細(xì)骨料選用整形機(jī)制砂與水洗機(jī)制砂搭配使用，整形機(jī)制砂技術(shù)指標(biāo)不再贅述。

（4）外加劑外加劑選用石家莊市青華建材有限公司生產(chǎn)的緩凝型高效減水JJ-1，其減水率高、坍落度損失小、適量引氣，能明顯提高混凝土的耐久性且質(zhì)量穩(wěn)定，其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)符合要求。

（5）拌合用水：混凝土拌合用水符合JGJ63-2006《混凝土用水標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定。3.2混凝土配合比設(shè)計(jì)

機(jī)制砂混凝土配合比設(shè)計(jì)應(yīng)符合JGJ55-2011《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》，在普通混凝土組分的基礎(chǔ)上，按機(jī)制砂的特點(diǎn)進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計(jì)，機(jī)制砂普通混凝土的砂率較天然砂混凝土高2-4%，應(yīng)一般在38-48%之間；機(jī)制砂混凝土砂率應(yīng)根據(jù)所搭配的整形機(jī)制砂與水洗機(jī)制砂的比例、細(xì)度模數(shù)、顆粒級(jí)配、石粉含量，并按所選水灰比及碎石最大粒徑通過試驗(yàn)確定。整形機(jī)制砂與水洗機(jī)制砂搭配使用，不同摻配比例的混凝土配合比的性能指標(biāo)對(duì)比，以泵送混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30、坍落度150-30mm為例，見表1。

從表1可以看出：

（1）混凝土相同配合比情況下，整形機(jī)制砂摻比較水洗機(jī)制砂摻比有其優(yōu)越性，初始坍落度及坍落度損失、7d及28d抗壓強(qiáng)度等；

表1 機(jī)制砂混凝土配合比指標(biāo)對(duì)比

（2）改善了混凝士的和易性、流動(dòng)性和泵送性能；

（3）因整形機(jī)制砂生產(chǎn)成本較天然砂價(jià)格低，節(jié)約了混凝土的成本，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

3.2 生產(chǎn)過程質(zhì)量控制與施工管理

（1）加強(qiáng)相關(guān)材料供應(yīng)商的審查，使用符合機(jī)制砂混凝土設(shè)計(jì)要求的原材料。

（2）進(jìn)廠的整形機(jī)制砂所用碎石及混凝士原材料全部先檢后用，并對(duì)每批次混凝士生產(chǎn)所用的原材料進(jìn)行封樣保存。

（3）在混凝土的出廠檢驗(yàn)中，每天進(jìn)行相關(guān)的混凝土開盤鑒定工作，確保出廠的每批混凝土滿足工程的各種質(zhì)量指標(biāo)的要求。

（4）澆筑完畢的混凝士及時(shí)采取保溫保濕養(yǎng)護(hù)措施。

4 結(jié)語

整形機(jī)制砂在企業(yè)中的制成及應(yīng)用，已經(jīng)取得一定的成果，并積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，關(guān)鍵是要有一個(gè)合理的混凝土配合比，有一套嚴(yán)謹(jǐn)?shù)纳a(chǎn)供應(yīng)及施工組織設(shè)計(jì)，有一套科學(xué)的養(yǎng)護(hù)工藝，有一種嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。在制訂施工技術(shù)措施及質(zhì)量控制措施的同時(shí)，逐級(jí)進(jìn)行技術(shù)交底，齊抓共管，滿足預(yù)拌混凝土的各項(xiàng)質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)要求，并且還需政府有關(guān)部門的監(jiān)管與政策扶持。