摘要：混凝土是建筑施工过程中的最主要原材料，而砂石材料又是其构成的主要成分之一，因此，砂石材料的性能对建筑工程的质量具有重要影响。其中，机制砂作为建筑原材料中砂石材料的新型替代品在建筑领域中应用越来越广泛。文章主要围绕机制砂特性以及其在混凝土中的应用问题进行分析，以供参考。
关键词：机制砂特性；混凝土；应用
引言：砂石材料是混凝土中的重要组成部分，其中主要包括两种，一种为机制砂，一种为天然砂，当前由于自然资源有限，以河砂为主的天然砂，已经不能满足当前混凝土的施工用量需求，天然砂源当前处于过量开采的状态，使用机制砂代替自然砂源已经成为必要趋势。充分了解机制砂的特性，对其在混凝土中的应用进行深入分析，对于其在市场中的推广具有积极指导意义。
一、机制砂
机制砂是指，经过专用机械进行破碎处理、破土处理，进行筛分制砂之后形成的，且颗粒直径通常小于4.75mm左右的砂石颗粒。这种颗粒本质上属于岩石的一种，但是风化之后的岩石和软质岩石不能用于制作机制砂。
二、机制砂特性分析
机制砂当前基本都为中粗砂，其细度模数通常控制在3.6左右，机制砂的颗粒级配相对稳定，具有可调性，其中需要加入一定含量的石粉。由于全国各地区在生产机制砂的过程中使用矿源存在差异，且机制砂的加工工艺、加工设备都有所不同，因此生产出的机制砂性质和级配类型都不尽相同。例如，部分地区生产出的机制砂中存在较多片状颗粒，有些机制砂的颗粒级配特点为中间小两头大，但是只要上述机制砂能够符合相应的技术生产指标，同样能够应用于水泥砂浆和混凝土中。机制砂与相同级别的天然砂材料相比起来，如果在材料养护条件相同的情况下，含有机制砂的混凝土材料具有如下特性，混凝土的坍落度如果减小，混凝土的标准强度会有所提升。混凝土坍落度如果保持不变，那么就需要增加用水量。在不增加水泥用量的前提下，水灰比如果变大，并不会导致混凝土强度下降。
如果按照天然砂的配比方式配制混凝土中的机制砂，那么需要增加用水量，混凝土和易性较差，且容易产生泌水，在水泥含量较低的低强度混凝土制作过程中尤为明显。如果按照机制砂的特性进行混凝土配比，技术人员通过调整石粉用量和砂率，能够有效控制混凝土的和易性。一般来说，混凝土的常规配比流程完全适用于机制砂，最为合适的细度模数范围控制在2.6-3.0。将机制砂应用在含有外加剂的混凝土材料配制过程中的时候，其对于外加剂相对来说比较敏感。应用机制砂配制而成的混凝土材料在泵送过程中不会出现堵塞输送泵的情况。使用标准加工方式制作而成的机制砂混凝土具有良好的防冻性能，密度较大且具有抗渗性。应用机制砂配置而成的混凝土无论是耐久性还是力学性能均能达到工程设计标准。
三、机制砂在混凝土中的应用分析
1、机制砂在混凝土中的应用现状
自上世纪六十年代初，部分建设工程由于受到了环境条件的限制，相关建筑水电部门便开始逐渐开发当地石材资源，用于机制砂生产工艺的研究，并开始探索其在混凝土材料和砂浆材料的应用，并在工程施工中使用。进入七十年代之后，我国贵州地区首先在建筑工程中大力推广机制砂的使用，并制定了相关技术生产标准。至此之后，我国广东、重庆、河北、云南等多个省市都出现了机制砂的生产线。经过多年的工程实践，足以证明机制砂在混凝土中的应用在经济发展过程中具有积极促进作用，加工技术已经相对成熟，国外很多工业生产相对发达的国家对于机制砂的应用也有多年历史，部分甚至多达三十年以上。
自上世纪九十年代之后，国标GB/T14684-2001《建筑用砂》文件中首次加入了机制砂的种类分析，并且明确了此种材料的定义标准，生产技术要求以及相应的检验方式，并提出了机制砂的执行技术标准以及亚甲蓝试验方法，这也为后续石粉材料的合理利用打下了坚实基础。
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通过调查可以得知，在当前的诸多工程建设过程中，运用机制砂已经成功配制出了泵送混凝土材料和普通的混凝土材料。混凝土泵送的高度已经能够达到300m以上。机制砂当前主要应用在混凝土结构的制造以及砂浆材料的生产制造中。从机制砂在各行各业中的应用进行分析可以发现，其在水电行业中的使用和生产技术最为成熟，且技术标准较高，大多数都为自产自用，生产线规模较大，例如我国黄河小浪底工程以及三峡工程等当前都在使用机制砂进行混凝土材料的配制。在交通行业、铁路行业和建筑行业中的应用尚未实现自产自用，材料通常由外部供给，生产线规模不固定。
当前机制砂在贵州地区和香港地区的应用已经达到全面普及的程度，其加工生产和应用大多数都集中在特大城区和其周边区域。例如上海、北京、重庆以及天津等地区都是机制砂的核心应用区域，且绝大多数都已经出台相应的机制砂技术规程和地域性技术应用标准。
2、机制砂在混凝土中的应用要点
（1）强化机制砂加工技术
要运用机制砂来维护高性能混凝土的结构稳定性，必须为混凝土提供大量的优质机制砂，不能用劣质材料来代替机制砂，因此，要提高机制砂的加工技术和机械设备的自动化含量，充分汲取矿石、鹅卵石、尾矿中的优等原料，避免资源浪费，而且要及时过滤鹅卵石的天然泥沙，维护混凝土的稳定性和柔韧性。
（2）严格控制机制砂质量，做好混凝土质检工作
企业在加工好机制砂之后应立即检验机制砂的质量，对机制砂的稳定性、粘结力和石粉参数比进行严格的监测与实验，要给机制砂添加适量的粉煤灰以确保机制砂符合国际标准的要求。其次，要做好掺入机制砂的混凝土质检工作，对混凝土进行热处理、酸处理、碱处理和盐处理实验，并注意观察混凝土在这四种处理工作中的测试结果，热处理的拉伸程度应保持在96%，酸处理不能低于91%，碱处理的拉伸程度应保持在93%，盐处理需控制在95%以上，这样方能保持混凝土的结构密度与不透水性，然后通过预算砂浆与混凝土的粘结强度来检混凝土的防水效果，其粘结强度不能低于98%，这样方能全面确保混凝土的耐久性、稳定性、柔韧度、防水性能与抗压能力符合高性能混凝土的标准。
（3）严格控制机制砂中石粉含量
天然泥沙对高性能混凝土的稳定结构有害，给机制砂加入适量的石粉可以弥补机制砂的缺陷，提高混凝土的细骨料质量。因此，要尽量降低机制砂中的天然泥沙含量，将机制砂的石粉含量比控制在3%、5%和7%之间，这样可以有效改善机制砂和混凝土的性能，维护混凝土的结构稳定性。另一方面，为了防止机制砂在开采与加工过程中被掺入天然泥土，需要借助快速检验和亚甲蓝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。而且，不能使用水洗法来控制机制砂中的石粉含量，这样不仅会造成水资源浪费，而且严重影响机制砂的质量。可以依据国际标准，在配置强度大于C30的机制砂高性能混凝土时将石粉含量控制在10%以内，强度在C20到C30之间。机制砂高性能混凝土的石粉含量不能高于15%，强度小于C20的机制砂高性能混凝土的石粉含量应小于20%，这样可以有效维护机制砂混凝土的稳定结构。
结语：综上所述，机制砂的推广应用是现代混凝土技术可持续发展的必由之路。要大力推广机制砂，需要从各个方面加强工作：正确认识机制砂特性，加强机制砂混凝土相关的科研研究，提高机制砂产品质量与品质，加大机制砂宣传与导向，这也是促进机制砂在混凝土行业中健康、持续发展应用的关键。
参考文献：
[1]杨其新，王庆国，蒋雅君，等.石粉与粉煤灰对C60机制砂高性能混凝土性能的影响[J].建筑材料学报，2018（4）.
[2]赵顺波，丁新新，李长明，等.变形钢筋与机制砂混凝土粘结性能试验[J].新型建筑材料，2018（2）.
[3]赖建中，徐升，杨春梅，等.聚乙烯醇纤维对超高性能混凝土高温性能的影响[J].南京理工大学学报，2018（4）.
论文作者:吴松岩
论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期
论文发表时间:2020/4/7
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