机制砂在高性能混凝土中的应用研究

机制砂在高性能混凝土中的应用研究

孙俊祥,侯培瑶,王燕

新泰中联泰丰水泥有限公司 271202

摘要：机制砂是将岩石经多次筛选和破碎而获取的一种建材。因此，对于工程建设单位来说，在混凝土施工中必须要将天然砂变成机制砂。然而因为相对于天然砂来说，机制砂不管是棱角还是粒度，都很大，所以虽然可以提升其稳定性以及强度，然而会降低其和易性。基于此，本文从使用机制砂的主要原因、机制砂使用现状、机制砂在高性能混凝土应用中存在的问题以及机制砂在高性能混凝土中的实际应用四个方面进行详细分析，以供大家参考。

关键词：机制砂；高性能混凝土

近年来，在我国社会经济发展速度不断加快的背景下，所有基础设施建设都日益完善，在这个过程中必定使用很多建筑砂，在世界上我国建筑砂用量逐年不断增长。天然砂属于不可再生资源，而且在我国不是均匀分布，在实际开采中若不能科学管理，就容易破坏自然环境，为了可以有效保护自然资源以及环境，减少施工成本，加强其使用性能，必须要尽量少用天然砂，而是要将机制砂当做施工的主要材料，否则就很难真正实现长久发展。

一、使用机制砂的主要原因

在现代社会日益发展的背景下，混凝土在建筑中起到的作用很大，而且是人们建筑的常见材料之一，在混凝土中砂是主要原料，通常有两种，一是天然砂，二是机制砂[1]。在建筑中很少使用天然砂，这是由于受到自然资源的影响。随着社会经济日益发展，再加上人们生活质量越来越高，我国建筑行业高速发展，这样就导致天然砂根本不能真正满足建筑实际需求，而且因为人们对天然砂的需求造成过度开采天然砂，这样对于自然环境来说，压力相当大，所以在建筑中慢慢将机制砂代替天然砂，特别是应用于混凝土中，这是现代化社会发展的重要部分，特别是在很多河砂资源较少的地区，广泛使用机制砂。

二、机制砂使用现状

与天然砂相比之下，机制砂的优势更加明显，机制砂因为其有害杂质很少、干净没有泥，与生态标准相符，而且具备级配良好以及成分稳定等优点，需求量逐渐不断提高，也能利用生产工艺来控制细度模数，机制砂生产能够结合用户的具体要求进行组织生产。随着在不同类型基础设施建设中普遍应用机制砂，机制砂除了可以配制普通混凝土，也可以配制高性能泵送混凝土。机制砂在水利水电工程中应用相当成熟，相对于其他工程来说，水利水电工程要求更加严格。就机制砂的生产来讲，其通常是自产自用，主要应用在一些大中型生产线中，比如：三峡大坝二期工程，还有三期工程等等，比如：就三峡工程来讲，将花岗岩机制砂当做细骨料。又比如：就龙滩水电站来讲，这是水电工程，其将石灰岩机制砂当做细骨料。另外，就核电站工程来讲，其通常选用机制砂将混凝土进行配制，由于混凝土的优良性；机制砂较为稳定、能够控制。而对于核电站来说，其使用大量的混凝土，施工周期也很长，选用的河砂的含泥量以及细度模数，很难确保其长期都是较为稳定的，但是使用机制砂能够控制混凝土质量。现阶段，在我国机制砂的使用还是处在起步阶段，很少在民用工程以及市政工程中应用[2]。

三、机制砂在高性能混凝土应用中存在的问题

（一）机制砂中的石粉含量控制不合理

在配制高性能混凝土时，必须要严格控制机制砂与石粉含量，才可以使混凝土更加稳定，更加柔韧，但是在操作中往往难以将石粉的含量准确把控，也有一些企业认为石粉的含量控制工作可有可无，并没有那么重要，这对机制砂以及混凝土质量有直接影响。

（三）机制砂的加工工艺需要提升

结合有关研究结果显示，当前我国机制砂加工设备显然与发达国家相比之下，还是有很大的差距，也未合理应用自动化技术，在提炼过程中未有效提取鹅卵石和矿石中包含的砂质原料，导致浪费大量的资源，也使得机制砂的生产数量减少。

（三）很难确保机制砂的质量

就现阶段我国实际情况来讲，很多企业在加工机制砂时未高度重视机制砂的质量检测，未认真检验机制砂的各项参数，其中包括石粉、粘结力等等，也未掺入粉煤灰，这样就很难确保机制砂的质量。另外，很多企业都是直接在混凝土中掺入生产的机制砂，并未检测混凝土的抗压强度、粘结力等等[3]。

四、机制砂在高性能混凝土中的实际应用

（一）延长混凝土的拌合时间

必须要延长混凝土的搅拌时间，才可以保证混凝土搅拌是非常均匀的，这便有效改善混凝土的和易性，相对于来说，机制砂比不上河沙圆润光滑，所以一般来说，在搅拌中必须要延长3分钟，进而使混凝土有更强的和易性。

（二）合理控制机制砂的生产工艺

为了可以确保机制砂的生产质量，必须要准确把控其生产工艺，在机制砂正式投入使用前，有关人员也要科学检验机制砂的所有指标，比如：石粉的泥块含量、细度模数、颗粒级配等等。因为机制砂是由岩石经破碎工艺加工成，所以通常在生产中很有可能质量问题，为了可以使混凝土具有较强的使用性能，必须要保证混凝土配制质量符合有关标准，严格控制石粉含量以及细度模数，尽量确保其变化范围在0.2左右[4]。

（三）重视机制砂混凝土拌合与运输

在混凝土配制中若要想将运输距离明显缩短，就必须要根据施工现场的施工便利条件以及环境，正确选择合适的运输线路，在运输中也要尽量防止混凝土出现离析的情况，将混凝土运输时间严格把控，通常是在30分钟以内。在实际运输中除了要防止出现离析情况，也要防止出现漏浆以及泌水等情况，向指定的施工地点进行输送时必须要保证规定的塌落度。在操作中能够采取少倒运、少停留等方法来减少混凝土塌落度造成的损失，而且必须要确保施工现场报检时间的精确性，不然有很有可能出现无法迅速浇筑而降低混凝土的耐久性以及外形美观度。

（四）强化机制砂混凝土的振捣与养护

与河沙相比之下，机制砂混凝土的流动性较差，但粘聚性较大，这就要求强化对其振捣操作，确保混凝土的均匀性以及密实性。在振捣中必须要综合考虑混凝土的深度、断面尺寸等等，正确选择合适的振捣器，确保混凝土振实程度符合有关标准，也不可以出现过振或者欠振的情况。若碰到钢筋相当密集的区域，又或者预埋件不便于进行浇筑，这时必须要事前定制特殊的施工技术，进而确保振捣作业正常进行。机制砂中富含水分，而且迅速丧失，所以通常在浇筑结束后十二个小时内，就必须要迅速喷洒适量的水以及覆盖养护，尽量坚持两个星期。否则就不能确保混凝土强度，更加谈不上保证混凝土质量[5]。

结语：

总而言之，利用对机制砂和天然砂根据科学的比例配制出来的混凝土能够将由河砂配制的高性能混凝土代替，既能保护环境，减少施工成本，又能使区域建筑用砂矛盾得到有效缓解，优势有很多，比如：经济性以及适应性等等。机制砂的性能优良，其生产不会受到季节以及气候等因素的影响。因此，当前机制砂在高性能混凝土中实现普遍应用，对提高混凝土质量有很大的帮助。

参考文献：

[1]韩涛.机制砂在高性能混凝土中的应用研究[J].中国高新科技,2022,No.131(23):147-148.

[2]张波,邬俊峰.机制砂在山区高速公路桥梁高性能混凝土中的应用[J].山东交通科技,2022,No.192(05):72-74.

[3]邹护国.高速公路工程中机制砂高性能混凝土的应用[J].企业科技与发展,2022,No.490(08):103-105.

[4]朱刚.机制砂在高性能混凝土中的应用研究[J].交通世界,2022,No.611(17):39-41.DOI:10.16248/j.cnki.11-3723/u.2022.17.012.

[5]任陟成.机制砂在高性能混凝土轨枕中的应用研究[J].工程建设与设计,2020,No.432(10):198-201.DOI:10.13616/j.cnki.gcjsysj.2020.05.290.