季志鵬

摘 要：通過當前建筑行業(yè)建設情況可知，機制砂的應用將成為必然趨勢，其生態(tài)性和經濟性等方面優(yōu)勢較大，與此同時，在深入研究過程中，機制砂在交通建設領域的應用也越來越廣泛。本文首先對機制砂的發(fā)展現(xiàn)狀和特點進行總結，提出在交通建設行業(yè)的發(fā)展過程中，機制砂將逐步取代天然河砂成為一種可開發(fā)利用資源，然后通過剖析采用機制砂配制預制T梁高性能混凝土時的性能特征和質量控制要素，對其實踐應用進行闡述，旨在為今后交通建設領域推廣應用機制砂提供參考。

關鍵詞：機制砂;高性能混凝土;預制T梁;應用

0 前言

在交通工程建設中，混凝土結構物占據(jù)了重要地位，而在混凝土配制過程中，砂、石料作為骨架結構材料，對其強度、工作性能等起到了關鍵作用。隨著社會發(fā)展，國家基礎建設投入的不斷加大和持續(xù)深入，天然河砂資源越來越不能滿足混凝土的生產需求，若不對開采過程加以限制，將使河流的生態(tài)平衡被破壞，面臨資源枯竭的問題，在此前提下，為了穩(wěn)步推進交通建設行業(yè)長足發(fā)展，機制砂的應用將成為趨勢。與天然河砂相比，機制砂的石粉含量、顆粒級配、性狀以及外觀等存在較大差異，為了進一步提高混凝土配制的科學性，試驗人員應對機制砂進行檢測分析，試配調整。本文以預制T梁高性能混凝土為基礎，對機制砂的應用進行闡述。

1 機制砂在我國的發(fā)展現(xiàn)狀和特點

在我國交通工程建設規(guī)模不斷擴大的前提下，混凝土用量與日俱增，天然河砂的開采也越來越多，逐漸出現(xiàn)破壞河道挖沙、毀田挖沙等過度開采的行為，生態(tài)環(huán)境遭到嚴重破壞。目前，我國很多地區(qū)都出現(xiàn)了河砂枯竭的問題，同時由于運輸成本影響，無法長距離運輸河砂，綜合考慮生態(tài)性和經濟性可知，機制砂的推廣應用將成為必然趨勢。做為一種可開發(fā)利用資源，機制砂主要有以下特點：

（1）生產工藝：在碎石生產過程中會產生很多副產品，機制砂就是其中一種，由于破碎設施和地區(qū)差異，各個料場所生產的機制砂也不盡相同;

（2）外觀色澤：母材的顏色對機制砂顏色起決定性作用，如使用山石制備的機制砂主要呈黑色或灰白色等，而使用卵石制備的機制砂則主要呈黃色;

（3）石粉含量：與天然砂相比，機制砂夾雜大量石粉，一定程度上可以使混凝土的密實性、和易性得到改善;

（4）顆粒級配：機制砂的細度模數(shù)通常較天然砂大，而0.15 mm～0.6 mm篩孔的顆粒較少;

（5）顆粒性狀：機制砂顆粒偏尖銳帶棱角，能使水泥和骨料在混凝土拌合過程中良好結合，但因石粉含量較多，吸水量較大，會使和易性受到影響。為彌補該缺陷，應對機制砂的石粉含量和破碎設施等合理選擇。

從各國研究報告可知，自20世紀60年代，發(fā)達國家已經開始對機制砂進行應用，而到70年代我國才開始研究，直到近十年，在河砂資源緊張的情況下，相關學者逐步重視起機制砂的應用。由機制砂的特點可知，與天然砂相比，機制砂在生產、級配以及外觀等方面均存在差異，因此其對混凝土性能的影響也與天然砂存在差異，試驗人員應根據(jù)實際情況精心設計配合比，確定機制砂品種和用量，選擇合適的外加劑和摻合料，通過試配調整，使混凝土強度、工作性能等滿足設計和施工要求。

目前在我國，機制砂主要應用于水利、房建等工程的中、小型構件中，而在中西部地區(qū)，如湖北、云貴等地，由于河砂資源匱乏，其對機制砂的應用更加成熟，在交通、市政工程橋梁施工中有著廣泛應用基礎。

2 用機制砂配制預制T梁高性能混凝土時的性能分析和施工質量控制

根據(jù)機制砂在中西部地區(qū)交通、市政工程上的實踐經驗，機制砂多用于橋梁墩柱、樁基等普通混凝土結構，而在箱梁、T梁等混凝土密實結構中的應用卻有限，因此本文擬選取機制砂在預制T梁高性能混凝土中的應用進行分析，并輔以科學管理的方法優(yōu)化配制，對施工質量加以控制，具體如下。

2.1 用機制砂配制預制T梁高性能混凝土時的性能分析

在使用機制砂配制預制T梁高性能混凝土時，主要采取如下試驗檢測流程。

2.1.1 原材料選擇

采用機制砂對C50混凝土配合比進行設計時，應對外加劑、水泥和粗細骨料等原材料進行檢測和選擇，重點檢測機制砂的各項指標。

2.1.2 配制方法及結果整理

依據(jù)相關規(guī)范中的配制方法和要求，對配合比進行設計和試配，制作立方體抗壓強度試件，并檢測硬化和新拌混凝土的物理力學性能。

2.1.3 混凝土性能分析

根據(jù)檢測結果對混凝土配制性能問題加以分析。

（1）混凝土和易性與機制砂用量息息相關，在對混凝土進行配制過程中，當機制砂砂率為33%～35%，細度模數(shù)為2.6～2.9，石粉含量≤7%時，混凝土和易性最佳;

（2）混凝土的強度與砂率大小存在一定關系，當機制砂原料為石灰?guī)r，砂率達到35%，混凝土抗壓性能最佳;

（3）混凝土的強度與水灰比大小成反比，當水灰比增加時，強度會降低，當水灰比達到0.38以上，混凝土甚至會出現(xiàn)泌水現(xiàn)象。

對機制砂混凝土進行合理配制和優(yōu)化，可以使其強度、和易性進一步提高。相較于天然河砂，使用機制砂配制混凝

土會導致其和易性降低，施工單位應對水灰比、機制砂用量以及石粉含量進行控制，改善和易性。在對三項指標控制過程中，不可只調整一種指標，如不對石粉含量進行控制，會導致混凝土產生收縮裂縫;如不對水灰比進行控制，會導致混凝土產生泌水問題，進而使其力學性能、耐久性能受到影響。

2.2 用機制砂配制預制T梁高性能混凝土時的施工質量控制

在使用機制砂配制預制T梁高性能混凝土時，為有效控制質量，施工單位需做到以下幾點：

（1）原材料質量控制：施工單位應對配合比精心設計，考察料場并選擇合適的原材料，保持料源穩(wěn)定，對進場材料尤其是機制砂按照檢驗頻率進行檢驗，使其規(guī)格和質量符合要求。為防止混凝土出現(xiàn)質量問題，還應不定時抽檢，尤其要對機制砂的石粉含量和細度模數(shù)變化量進行控制，確保其誤差在±0.2%范圍內;

（2）材料用量和攪拌時間控制：施工單位在開工前應邀請有資質的計量單位對混凝土拌合樓稱量系統(tǒng)進行標定并確保正常運轉，選擇雙臥軸強制式攪拌機進行攪拌并確保各類材料用量準確。正式施工時，試驗人員應提前檢測機制砂含水量換算施工配合比。在對機制砂混凝土進行攪拌時，應比天然砂增加30 s攪拌時間，通?？刂圃?0 s～120 s范圍內，在施工過程中發(fā)現(xiàn)混凝土工作性能不滿足要求需隨時進行微調，確?；炷涟韬腺|量;

（3）混凝土澆筑質量控制：施工單位在進行T梁澆筑時，可根據(jù)實際情況，采取水平分層澆筑方式進行施工，且厚度不超過30 cm，并按兩端到中間的澆筑順序，在中間2 m～4 m處合攏施工，同時嚴格控制澆筑時間，一般不超過45 min。為防止混凝土出現(xiàn)泌水、蜂窩等外觀問題，應控制振搗間距和振搗時間，加強馬蹄、腹板等多筋狹窄部位的振搗。在機制砂混凝土澆筑完畢后，要及時覆膜養(yǎng)護，養(yǎng)護時間>14d。

3 結語

隨著機制砂在水利、交通以及房建等領域的應用越來越廣泛，對其內在質量的控制成為重中之重。實際施工時，施工單位應嚴格控制關鍵性指標，加強對機制砂的檢測，并針對其特點進行數(shù)據(jù)分析和總結，確保機制砂應用的合理性。此外，在對高性能混凝土進行配制時，要體現(xiàn)混凝土材料和時間管理的科學性，對混凝土的材料用量、拌合澆筑振搗時間、澆筑方式以及養(yǎng)護時間等內容進行控制，使機制砂混凝土各項性能符合要求，確保工程質量。

參考文獻：

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