摘要：国内机制砂的来源主要有两种方式：一种是专门生产机制砂的生产线，有干法、湿法、半干法，生产的机制砂级配好，细度模数可根据需要调整，砂砾的粒型与天然砂相近。此类机制砂生产设备先进，工艺成熟，可以代替天然砂在混凝土中使用。另一种是利用各种尾矿来生产机制砂，如生产碎石后的石屑等，一般通过水洗过筛。本文对水洗机制砂对不同强度商品混凝土性能的影响进行分析，以供参考。
关键词：水洗机制砂；商品混凝土；性能
引言
当前混凝土依旧是最基础和大宗的建筑材料，细骨料作为配制混凝土的重要原材料之一，它的重要性不言而喻，但是经过多年的开采，可用的天然砂资源日益枯竭，并且一些地方也开始禁止采挖天然砂。因此，机制砂取代天然河砂已然是一种趋势，事实上机制砂在混凝土中的应用也越来越多。
1高岭土尾砂与机制砂
以高岭石族黏土矿物为主的黏土或黏土岩，称为高岭土，是一种非金属矿产，在造纸、陶瓷和耐火材料等领域广泛运用。高岭土尾砂是其矿物选别后的产物，早期对高岭土尾砂的研究较少，利用率不高，导致堆积的高岭土尾砂数量巨大，占用了大片土地，对生态环境的保护产生了巨大的压力。近几年，随着对高岭土尾砂的研究越来越多，其利用率相比于之前有很大的提高。高岭土尾砂经过球磨去除较软的颗粒后，其粒型规整，与天然砂相近，细度模数在2.0~2.4之间，0.315mm筛孔的通过率大于15%，细颗粒较多。可利用高岭土尾砂的特性，在机制砂混凝土中加入高岭土砂，研究其在混凝土中应用。
2机制砂及机制砂混凝土的基本特点
当前时期，许昌地区砂石资源极度紧缺，且价格昂贵。目前市场上最常见的禹州、郏县、宝丰水洗机制砂存在着价格高，含泥量大，含水量不稳定等种种不良因素，造成混凝土出厂质量把控难度极大。市面上水洗机制砂细度模数一般在3.0~3.9，含泥量在10%~20%，普遍存在颗粒偏粗，颗粒分布是两头多中间少，即粗颗粒（2.36mm以上）和细颗粒（0.15mm以下）较多，中间颗粒（尤其是1.18～0.3mm之间）较少。
3水洗制砂
3.1含水变化大
由于沙子本身的饱和，在使用过程中可能会出现由水的波动引起的质量问题。因此，在制造混凝土壳体时，应密切注意其关闭状态，以控制添加剂和水量的使用，避免对混合物进行分析。
3.2颗粒级配
7在钢笔刚用清水冲洗沙子时随机入库的样品进行了检查。中比例图2.9，其中0.63毫米和0.315毫米是利用率较低的滤镜总数39.76%、38.15%、40.23%、35.83%、33.43%、36.87%和37.98%。比较分析发现，过滤体积会根据所用的粗石而变化。与水工7组水工砂和2组河工试验相比(见图1)，随机砂规范的混合状态发生变化，第三组组合物和流动性明显优于第五组组分，两组河工试样的清算效果最好。
4碎石制砂
4.1特点
7笔用清水冲洗直砂时随机入库图案。中图2.9，0.63毫米和0.315毫米共39.76%、38.15%、40.23%、35.83%、33.43%、36.87%和37.98%的低利用率过滤器。比较分析结果表明，过滤后的体积随使用的矿石而变化。与水工队7组和2组水工相比，混合状态随机变化，第三组和流动性明显优于第五组，这两组水工计算得最好。
4.2常见表面失水性裂缝
1)原因是混凝土施工需要高性能，所以通常调整混凝土小屋和混凝土以保持混凝土工作。此外，当混凝土实际凝固时，吸碎石本身可能会产生表面凹凸(从水中落下的表面)，从而导致裂缝。2)构造块通常是一种形式，在维护不及时的情况下可以节省劳动力，增加裂纹扩展。3)混凝土浇筑建筑物成为裂缝之前，形成过程通常需要4~6个小时，使得日光干燥天气作业的结构变得更加清晰、更短。4)分离调整通常不及时通过结构。
5机制砂混凝土
5.1机制砂完全取代天然砂
因机制砂细度模数大，所以采用机制砂完全取代天然砂拌制的混凝土必须采用大砂率，C30混凝土砂率达到51%，C30以下低标号砂率高高。因0.63mm以下颗粒较少，混凝土拌出来浆体较少，保水性差，易离析，粘聚性亦较差。并且机制砂颗粒表面粗糙，多棱角，混凝土流动性差。因此机制砂拌制的混凝土不仅泵送困难，而且容易出现蜂窝烂根等不良现象。
5.2机制砂混凝土应用案例
机制砂用于商品混凝土具有良好的和易性，某地区大规模发展建筑行业，本站每月混凝土方量达到4万方左右，楼层基本在十层以上，其中有一个商品房小区楼层最高达到33层，而且房屋结构剪力墙比较多，钢筋扎的很密，对混凝土的流动性有很高的要求，为满足客户要求我方积极的调整机砂与河砂的比例，经过将近一年的时间工地顺利竣工。从基础到封顶基本使用地泵泵送，浇筑混凝土过程中我方基本都到现场查看混凝土的和易性，客户的反馈也比较好。
5机制砂及机制砂混凝土应用的基本概述
5.1混凝土抗性影响剖析
相比传统天然砂混凝土，机制砂混凝土在使用过程中，石粉能发生水化反应，由此在洗出晶体的同时，还极大地降低了工程施工作业成本，为预期施工目标的达成奠定了良好基础。与此同时机制砂中的石灰石粉细度越大，活性效应越明显，通过增大机制砂细度，能在不断提高混凝土抗性强度的同时，保证混凝土结构的耐久性。
5.2应用问题剖析
由于水洗机制砂的级配差，无法满足《建筑用砂》中级配2区的技术指标，如果按现行配制参数生产全机制砂混凝土和易性会不好，易于离析泌水，难以满足泵送混凝土要求。同时由于水洗机制砂表面粗糙，棱角多，且石粉含量普遍较高，从而导致机制砂混凝土和易性较易出现极端情况。砂率稍小，就容易出现离析泌水现象，砂率偏大时则表现为粘性过大，流动性显著降低，坍损严重，有的试配混凝土出机状态尚可，几分钟内便失去流动性，对外加剂的缓凝组份提出更高的要求，增加了单方混凝土的材料成本。
5.3优化对策剖析
（1）提高对机制砂中石粉含量的关注度，通过上述分析可知，在当前机制砂以及机制砂混凝土应用过程中，石粉量对于应用性能的影响力是十分巨大的，根据大量调研数据分析可了解到，机制砂中的石粉粒径一般在是泥粒径的四倍，适量的石粉在提高混凝土作业性能的基础上，还有效地提高了工程施工质量，在进行选择时，为确保预期施工作业目标的达成，施工单位要尽量选择含量在石粉含量4%~8%之间的机制砂。（2）不断优化工程施工作业工艺机制砂的生产方式是多种多样的，因此也导致了不同区域机制砂粒级、颗粒形状以及石粉含量各不相同，在工程施工作业过程中，为确保预期施工作业目标的达成，施工单位工作人员需根据当地机制砂特点，采取适合的制备方式，以此在确保混凝土制备质量的同时，为预期施工目标的达成创造良好条件。
6水洗机制砂对不同强度商品混凝土性能的影响
6.1试验方法
试验采用机制砂以等量取代0，20%，40%，60%，80%和100%河砂配制商混站常用标号为C30和C50的混凝土，了解水洗机制砂对混凝土工作性能和力学性能的影响，为水洗机制砂在商混站的使用提供一些技术支持。其中拌合物性能按《普通混凝土拌合物试验方法标准》进行试验，力学性能按《普通混凝土力学性能试验方法标准》进行混凝土的成型、养护和强度测定。
6.2力学性能
从图1并结合表1的配合比可以看出，对于C30混凝土系列，机制砂取代河砂比例在60%以下时，混凝土7d和28d强度基本无影响，当取代比例超过80%时混凝土各龄期强度出现了下降。这是因为低标号混凝土胶材总量较少，水洗的机制砂过粗，当机制砂用量过多时，混凝土中材料级配不合理，出现较为严重的离析泌水现象，混凝土和易性变差，密实程度降低，造成各龄期强度降低。
6.3工作性
各系列混凝土除少数发生离析外，坍落度均在１８～２１ｃｍ之间，符合泵送要求。总体趋势是，各强度等级的混凝土随着机制砂替代河砂比例的提高，坍落度略有增加，这是因为机制砂颗粒较粗，减少了砂的比表面积，从而降低了砂表面润湿所消耗的水；当其完全替代河砂时（代砂率为１００％），混凝土则产生离析，这是因为混凝土中的细颗粒严重短缺，破坏了合理的颗粒级配，造成新拌混凝土浆体的粘聚性过低，既不利于塑性骨架的搭接，也不利于水分被蕴含在浆体中，使水分容易从浆体中分离出来。
结束语
对于商混用C30强度等级混凝土，水洗机制砂取代河砂比例低于60%时对混凝土工作性能影响不是很大，对于C50强度等级混凝土取代比例可进一步提升到80%，完全采用水洗机制砂易造成混凝土泌水离析。综合考虑本次试验中水洗机制砂以不同比例取代河砂对商混站常用C30和C50强度混凝土工作性能和力学性能结果显示，适量使用水洗机制砂是可行的，具体取代比例可通过试验得出，进而为商品混凝土的生产给出指导。
参考文献
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