摘要：由于当前资源短缺，建筑行业的快速发展与环境保护重视理念的加强，天然砂作为很多区域的混凝土的重要组成部分以及它是一种短期内不可再生的地方资源，基于此种现状，机制砂混凝土，尤其是高性能机制砂混凝土已经是最重要的材料。机制砂的实质是一种中粗砂，它的粒径小于 4.75mm，是一种岩石颗粒，其细度模数大约是2.6mm - 3.6mm左右。当前很多的建筑行业都已经在使用高性能机制砂混凝土，这种混凝土的英文全称是 High performance concrete，经常被简写成 HPC，它具有耐久性好、高稳定性、柔韧性好与强度高的优势，特别是在机制砂的作用下其使用效果更佳。本文将简要概述机制砂混凝土及其特性，并探讨机制砂在混凝土中的应用发展。
关键词：机制砂；混凝土；特性；应用发展
引言
近些年来，由于经济发展迅猛，国家的基础建设也越来越被重视，环境保护理念更是被大家推广。天然砂资源日益减少并短缺，砂的质量情况每况愈下，国家对天然砂的限采、禁采等措施更是激发了天然砂与混凝土用砂供需之间的矛盾。一方面造成天然砂的价格直线上升，
对工程的施工进度产生了严重后果。在此种情况下，为了缓解混凝土用砂需求以及节约资源，确保工程不被耽误，机制砂作为一种可替代传统天然砂的可再生材料，由此应运而生，并成为未来基础建设的一大发展趋势。本文将着重探讨分析机制砂混凝土的特性、当前存在的问题与其未来的应发展。
1 机制砂及其特性
所谓的机制砂是指人工制造的砂，除了软质、风化的颗粒，经过除土处理，然后由机械破碎、筛分制成的，粒径小于4.75mm 的岩石颗粒、矿山尾矿或工业废渣颗粒。性质为中粗砂，原材料一般为矿石、鹅卵石、尾矿，通过从这些材料中提炼集料，然后磨制成砂。与天然砂不同的是，机制砂的形状一般是砂片状颗粒，其稳定性较好且质量较高，但是不足的就是由于矿石比较珍贵所以导致机制砂的数量较少，除此之外，因为用矿石磨制机制砂成本较高，而鹅卵石一般取自河道，用来做机制砂的话会掺杂大量的泥沙和天然砂，磨制出来机制砂质量参差不齐，数量也不多。如果按照严格规定来讲，用尾矿生产的机制砂是从尾矿中的生石灰、碎石块加工而成的，在经过筛选以后它们的质量参差不齐，存在石粉含量较高，颗粒较大，细腻度较低的问题。所以目前很多的基础建设都会在配置混凝土的过程中添加机制砂，这种方法在使用高性能混凝土中的大型建筑工程与路桥工程中使用的比较频繁。这种混凝土的英文名是High performance concrete，一般都会缩写成HPC，它经济实惠、耐久稳定且稳定性高，强度与柔韧度都比较有优势。它还包括砂浆、石灰石、粘土、石膏粉和煤粉等材料。其中由机制砂配置的砂浆可以保证基础建设的结构具有一定的稳定性与持久性。其中还有一种无机化合物为石灰石，别名生石灰（quicklime）或氧化钙（calcium oxide），颜色为白色或者浅灰色，形状为块状，一般大量存在于灰浆、熟石膏、水泥中。粘土（clay）是一种土质颗粒，它的直径小于0.005 毫米，属于含水铝硅酸盐，在高性能混凝土中加入粘土具有防渗水的功能。另外就是石膏粉，它是由石膏（gypsum）磨制而成的，是一种硫酸盐矿物，主要成分是水硫酸钙，它的实用价值较大。对建筑质量的保证具有重要意义。最后，如果在高性能混凝土中添加煤粉则能更好的保证混凝土的粘性与建筑的稳定性。
表一 机制砂特性
2 机制砂在混凝土中的应用发展
一般在混凝土中，机制砂都会被配成砂浆，然后用来达到稳定混凝土的结构的目的。但是目前我国在机制砂在混凝土工程的应用发展过程中仍然存在一些难题，这些问题包括石粉含量在机制砂中的控制、机制砂需要按照什么标准进行加工与工艺制造、机制砂的质量如何保证等。本文将会仔细探讨研究分析机制砂在混凝土中使用的这些问题，对控制好机制砂中的石粉含量、加工技术、机制砂的生产质量以及混凝土的质量标准等这些方面来分析机制砂在混凝土中的运用方案。
2.1 控制好机制砂中的石粉含量
石粉含量对机制砂的制作具有重要意义，在混凝土中加入机制砂必须控制好石粉含量，需要注意的是石粉一般是粒径小于 76um 而大于 16um 的小颗粒，除此之外，石粉的平均力度还要达到天然泥沙的 4 倍。为了确保高性能混凝土的稳定性与减少天然泥沙的危害性，可以通过给机制砂添加适当的石粉，同时还能提高混凝土的细骨料质量。所以在施工过程中必须减少机制砂中的天然泥沙含量，可以将其保持在3%到5%和 5%到7%范围之内，这种方案可以完善机制砂和混凝土的功能和确保混凝土的结构稳定性。另外，为了确保天然泥土在开采和加工过程中不被掺杂进去，可以通过快速检验和亚甲蓝 MB 值实验对机制砂及其所含的石粉量和其他参数比进行严密的检测。另外，还要注意的是不能使用水洗法去保证机制砂中的石粉含量，因为这种做法会导致水资源浪费的同时还会对机制砂质量有危害。所以应该根据国际规定标准，首先确保石粉含量控制在 10%以下，这是配置强度大于 C30 的机制砂混凝土的要求；石粉含量控制在 15%以下，这是配置强度在 C20 到 C30 以内的机制砂混凝土的石粉含量要求；石粉含量应小于 20%，这是配置强度小于 C20 的机制砂混凝土的石粉含量要求，这样可以有效维护机制砂混凝土的稳定结构。2.2 完善机制砂在混凝土中的加工技术
加工技术对整个基础建设有重要影响，通过采用机制砂可以确保混凝土的结构稳定性，因此必须保证机制砂的质量，使用优质的机制砂；其次，就是提高机制砂的加工技术和机械设备的自动化含量，采用矿石、鹅卵石、尾矿中包含的上等原料，减少资源浪费，必须过滤鹅卵石的天然泥沙，维护混凝土的稳定性和柔韧性。根据相关施工标准进行相关操作，它一共包含三个步骤，分别是搅拌、振捣与养生。首先确保机制砂混凝土现场搅拌时间应比天然砂混凝土现场搅拌时间增加 30s 左右；其次，必须根据国际相关的标准进行操作，防止过振、漏振；最后就是养生过程，因为机制砂混凝土含有石粉，所以比天然砂混凝土在施工早期更易发生塑性收缩和干燥收缩开裂，需要加强早期养护工程并适当延长养护时间 2~3d。
2.3提高机制砂生产质量，确保混凝土质检合格
一般单位在完成机制砂的加工后，需要及时的检查机制砂的质量，
包括稳定性、粘结力和石粉参数比的检测，在这些检测过程中必须要达到国际要求，对混凝土进行热处理、酸处理、碱处理和盐处理实验，还要密切关注混凝土在处理工作中的测试结果，包括热处理、酸处理、碱处理、盐处理、粘结强度的拉伸程度，分别控制在96%、91%、93%、95%、98%。这种做法可以更好的保证混凝土的耐久性、稳定性、柔韧度、防水性能与抗压能力。
3 结语
综上所述，本文对机制砂混凝土的特性以及应用进行了简要的研究分析，同时总结了机制砂的质量对混凝土的各项性能都具有巨大的影响。通过分析，希望对相关研究者充分意识到现有机制砂混凝土有进一步的认识。希望在我国基础建设实施的不断完善的基础上，可以大力推广高性能机制砂混凝土。
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论文作者:曾优,薄丽洁
论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期
论文发表时间:2019/4/26
标签：机制论文; 混凝土论文; 含量论文; 质量论文; 稳定性论文; 颗粒论文; 尾矿论文; 《基层建设》2019年第3期论文;