机制砂与粗砂混用改善混凝土性能的探讨
混凝土 中国砂石协会 2021-11-01
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混凝土材料是建筑工程建设中应用最为普遍的施工材料，对于建筑工程建设质量有着直接影响。不同的建筑工程建设对于混凝土材料性能也有着不同需求，为了促进我国建筑工程建设质量提升，众多科研工作人员也在不断加强研究力度，对混凝土材料的综合性能进行改善。在混凝土材料制备过程中，如果只是选用粗砂，对于混凝土材料综合性能会造成一定影响，若是加入质量较为稳定的机制砂，可以有效增强混凝土的多方面性能指标。本文就是对机制砂与粗砂混用改善混凝土性能进行深入探讨，希望对相关人员有所启示，为促进我国建筑行业实现可持续发展奠定良好基础。
建筑行业是我国国民经济中的支柱型产业，对于促进我国国民经济增长，改善人们生活品质有着积极的影响力。深入调查发现，我国建筑行业每年对于资源的消耗，占据着我国资源总消耗的百分之三十以上，而且还具有持续上涨的趋势。混凝土材料是建筑工程建设消耗的重要资源，随着建筑行业的不断发展，导致我国优质河沙越来越少。目前建筑市场流通的河沙质量较差，应用到混凝土材料制备中，对于混凝土综合心梗会造成严重影响。所以对于机制砂与粗砂混用改善混凝土性能进行深入探究是具有现实意义的，下面就对相关内容进行详细阐述。
一、机制砂与粗砂混用改善混凝土性能概述
随着城镇化建设脚步不断加快，建筑行业也迎来了新的发展契机，我国建筑行业取得了非常可观的发展成就。混凝土材料是建筑工程建设中应用最为普遍的施工材料，混凝土材料的综合性能对于建筑工程建设施工质量有着较深影响。因为越来越多的建筑工程投入建筑，建筑用砂量也在逐渐增多。但是天然砂资源十分有限，已经不能满足建筑工程建设发展的实际需求，若是应用劣质的天然砂进行混凝土材料制备，必定会导致混凝土综合性能较差，致使建筑工程建设施工质量不能达到预期标准。例如我国的珠三角为了满足建筑工程建设需求，无节制的对天然砂进行开采，不仅对区域生态环境造成了不良损害，同时天然砂的储蓄量也在持续缩减。即使一些区域仍然可以进行天然砂的开采，但是天然砂中含泥量过高，导致混凝土材料稳定性较差。为了满足建筑行业发展日益增长的需求，众多科研人员也在积极找寻新的材料对天然砂进行替代，保证建筑行业实现可持续发展。
机制砂是由人为加工而成的，主要是利用机械设备对岩石进行粉碎处理，然后对粉碎的岩石进行筛选，选择其中粒径在5mm以下的岩石颗粒。建筑工程建设混凝土制备中，已经有了利用机制砂代替天然砂的应用案例。机制砂与粗砂混合应用可以促进混凝土性能提升，对于强化建筑工程建设施工质量有着积极影响。
二、原材料及试验方法
原材料：机制砂和粗砂选择
本文以某一采石场为例，该采石场对于机制砂的制作主要是利用立轴式反击破碎机。采石场同时生产机制砂和碎石，对石材利用机械设备进行粉碎处理后，经过振动筛选出符合建筑市场要求的、众多规格的碎石材料，并且将余料输送到立轴式反击破碎机设备中去，然后会生产出石粉含量过多的机制砂，利用水资源进行清洗最终生产出应用于混凝土材料制备的机制砂。机制砂的物理性能主要表现为颗粒圆润，其中针形砂粒含量较少。可以将该采石场生产的机制砂与某河域的天然砂进行对比。采石场制作的机制砂堆积密度为1650kg/m2，表观密度为2610kg/m2，含泥量可以忽略不计，但是其中石粉含量较高达到了7.2%。机制砂中粒径在4.75-2.36mm之间的砂粒为15.2%，粒径在2.36-1.18mm之间的砂粒为11.3%，粒径在1.18-0.315mm之间的砂粒为28.3%。本文中选择的河沙堆积密度为1590kg/m2，表观密度为2620kg/m2，含泥量为0.8%，石粉含量可以忽略不计。机制砂中粒径在4.75-2.36mm之间的砂粒为16.9%，粒径在2.36-1.18mm之间的砂粒为10.2%，粒径在1.18-0.315mm之间的砂粒为28%。混凝土制备除了需要选用机制砂和粗砂之外，还需要水泥、粉煤灰、碎石、添加剂等材料。
原材料：水泥、粉煤灰等其他原材料选择
混凝土制备除了需要选用机制砂和粗砂之外，还需要水泥、粉煤灰、碎石、添加剂等材料。试验工作人员对于水泥和粉煤灰的选择要慎重，尽可能地应用建筑工程建设施工中应用最为普遍的水泥材料，以及质量优异的粉煤灰。在试验工作开展前需要与施工技术人员进行沟通和交流，并且要求施工技术人员针对这一试验工作提出自己的意见和建议，从而对试验工作开展进行适当调整。因为对于机制砂与粗砂混用改善混凝土性能试验，其目的就是为建筑工程建设提供优质的混凝土材料，从而保证建筑工程建设施工质量，促进我国建筑行业不断发展。在试验工作开展前需要对水泥和粉煤灰的质量进行审核，增强试验的真实性和有效性。
试验方法
试验工作人员针对某一建筑工程建设对于混凝土材料性能的需求，在吸收施工技术人员意见和建议的基础上，设定一个只是采用粗砂的混凝土材料配比方案。然后应用机制砂按照不同的百分比对粗砂进行替代，严格遵守混凝土材料制备相关规范，对混凝土材料进行试配。试验工作人员需要对试配混凝土材料的综合性能进行检验，并且对得到的信息数据进行记录，便于后续分析工作开展。在记录过程中试验工作人员需要注重二次核对，避免人为导致信息数据记录失误，对于试验分析结果造成干扰，降低试验成效。
三、试验结果与分析
对于试验信息数据进行深入分析可以得知，如果在混凝土材料制备过程中，选用百分之百的河沙，或者是选用百分之百的机制砂都会导致混凝土材料的综合性能，不能达到建筑工程建设施工应用标准。机制砂对于混凝土材料的和易性有着很深影响，因为河沙粒径在0.15mm以下的砂粒含量较少，所以导致制备的混凝土材料级配程度较差，孔隙率也并不良好，骨料和砂浆分布不均匀。利用肉眼对混凝土材料进行观察时会发现混凝土材料很散，容易导致泌水和离析等情况产生，导致难以对混凝土材料进行泵送。利用机制砂对河沙依据一定比例进行替代后会发现，混凝土材料的和易性得到了有效提升，也避免了泌水和离析等情况产生。但是机制砂用量超过一定比例后，混凝土材料的和易性会降低，从试验中可以得知机制砂用量控制在50%-75%最为合理，混凝土材料综合性能较为良好。这种情况产生的主要原因是机制砂级配程度较好。机制砂应用比例为75%，混凝土性能检测塌落度为175mm，在7d时混凝土抗压强度为21.7MPa，到了28d抗压强度为32.1，如果应用比例为100%，则混凝土抗压强度会下降到20.8MPa。机制砂中粒径较小的砂粒含量较多，与粗砂混合应用后可以弥补粗颗粒之间存在的缝隙，增强混凝土材料的和易性。但是如果掺杂比例超过一定标准，机制砂避免过于粗糙，光滑、圆润程度不如河沙，会导致混凝土材料的流动性降低。还需要注意的是，如果掺杂比例超过一定标准，细分量含量过大会促使混凝土材料中砂率提升，混凝土材料会较为干涩。
四、机制砂应用实践及使用中存在问题分析
天然河沙因为是从自然界中直接获取的，所以不能再对天然河沙的质量进行干扰，导致质量波动性较大。粗砂材料更是如此，对于混凝土材料制备会造成严重影响。因为施工技术人员混凝土制备过程中水资源应用量较少会导致混凝土干涩，如果用水量稍多，则会导致混凝土材料出现离析。机制砂是由人为生产加工的，质量可控性较强，与粗砂混合应用可以弥补粗砂的质量缺陷，促进混凝土材料综合性能提升。这种混凝土材料制备方式以其自身的优越性，得到众多施工技术人员的青睐，并且将其应用到建筑工程实际建设施工中去。需要注重的问题是现阶段一些建设施工企业对于机制砂的应用认知程度较差，认为是利用次品代替优质河沙，从而降低成本投入。所以还需要进一步加强推广力度，加强研究力度，使得机制砂与粗砂混合制备的混凝土材料可以得到广泛应用。
五、结语
机制砂与粗砂混合应用，可以促进混凝土施工材料和易性提升，保证混凝土材料综合性能满足建筑工程建设的实际需求，对于促进我国建筑行业实现可持续发展有着重要影响。
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