引言
为了满足建设用砂的刚性需求，机制砂成为首选。与天然砂相比，机制砂的原材料来源广泛，既能利用废弃资源如尾矿、废石弃料，又能使用以鹅卵石和矿山为主的自然原料，易保证原材料质量，不受地域季节限制；机制砂的生产可就地取材，降低运输成本，具有一定的经济效益；机械化生产，质量稳定、可控可调、可以根据用户的需求进行生产；有较大的比表面积，用机制砂配制的混凝土强度较高。用机制砂作混凝土细集料，既可以解决天然砂资源短缺的问题，又可降低建设成本、保护环境。机制砂部分或全部替代天然砂已成为当前混凝土行业的普遍趋势。
1 机制砂的生产现状
机制砂的质量很大程度上取决于母岩的物理性能、加工工艺和机械设备等因素。美国地质勘探局1996年对全美机制砂母岩进行过一次调查,发现生产原料来源的67%是石灰岩、19%是花岗岩,另外的14%包括暗色岩、白云岩、砂岩和石英岩。我国目前尚无具体统计数字,生产机制砂主要原料也是石灰岩、白云岩、花岗岩、玄武岩等。从贵州省岩溶地区机制砂生产情况来看,公路工程的机制砂通常是通过一级小型锤式破碎来制砂水电系统的砂厂生产规模大,设备也较为先进,机制砂的生产通常采用棒磨机加工,再通过洗砂机脱水而得,产品质量较为稳定,且砂粒粒形较好。国内一些小规模工地常用锤式破碎机,锤式破碎机有生产率高,破碎比大,构造简单,便于维护等优点,但也存在锤头、蓖头、衬板、转子圆盘磨损较快等缺点,如制砂母岩较坚硬则砂料粒度级配难以控制,从而影响混凝土质量的均匀性。另外,也有用反击式破碎机和小型颗式破碎机或其它破碎机制砂的。
2 机制砂生产工艺
常见的机制砂生产工艺流程可分为以下几个阶段块石粗碎、中碎、细碎筛分水洗脱水机制砂。即制砂过程是将块状岩石,经不同几次破碎后,制成颗粒小于的机制砂。为了提高生产效率,工艺通常联产机制砂与碎石。目前,无论是生产碎石还是碎石与机制砂联产,其粗碎均采用颗式破碎机,而中碎大都采用反击式破碎机,而细碎制砂机通常选取棒磨机和冲击式破碎机,及其复合式破碎机。
机制砂的生产过程中会有的石粉的颗粒,石粉含量过高会影响机制砂混凝土的性能,所以要对机制砂进行除尘。机制砂的除尘工艺有湿法和干法生产两种,干法除尘就是利用除尘器除尘,湿法除尘是利用水洗去粉从而达到控制石粉含量的目的,通常通过洗砂机得以实现,常用的洗砂机包括螺旋式洗砂机和轮式洗砂机。
3 混凝土性能分析
3.1 混凝土工作性能
混凝土工作性能直接受不同颗粒组成比例及比表面积的影响,实质是颗粒级配起决定因素,也即粗颗粒含量与细颗粒含量之间的平衡度。
3.2 混凝土耐久性
混凝土的耐久性是指混凝土在使用过程中,在内部的或外部的,人为的或自然的因素作用下,混凝土保持自身工作能力的一种功能,或者说结构在设计使用年限内抵抗外界环境或内部本身所产生的侵蚀破坏作用的能力。它是一个综合性概念,包含的内容很多,如抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性、抗碳化等等。这些性能都决定着混凝土经久耐用的程度,故统称为耐久性。
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4 机制砂混凝土的应用
4.1 机制砂在泵送抗裂防水混凝土工程中的应用
在泵送抗裂混凝土工程中，混凝土中增加了多种外加剂，尤其是膨胀剂，如计量不准、搅拌不匀，会造成局部膨胀过大而因起开裂渗水，因此，外加剂添加设置专人负责，各种衡器定期检验，确保各种原材料计量准确，混凝土的搅拌时间适当延长，强制式搅拌机由45s延长至60s。由于施工在雨季，因此，每天测定砂石的含水量，及时对施工配合比进行调整，确保配合比的正常实施。
混凝土采用泵送，按照泵送混凝土的要求进行施工控制。由于在夏季施工，对曝晒的管道采用包裹无纺布覆盖，淋水保湿，防止混凝土坍落度损失过大，造成泵送不畅或堵管。混凝土浇注时，为防止拌和物离析，设置了溜槽下料。对于底板防水混凝土，均分块一次性浇注完毕，不留施工缝。防水混凝土必须振捣密实，组织专门的振捣工班，技术人员跟班作业，对每一部位都要求振捣到位，同时注意避免振捣器触及模板和止水带等。
补偿收缩防水混凝土的养护对其膨胀及抗渗性影响很大，混凝土长期脱水或养护过程中缺少必要的水份，则膨胀率大大减少，抗渗性大幅度降低，因此，当混凝土浇注后立即开始养护，避免阳光直接曝晒表面，引起开裂。养护时间不少于14天，每天浇水次数不少于8次，保持混凝土表面湿润。
4.2 机制砂在高速公路路面混凝土工程中的应用
由于机制砂本身的组织特点，混凝土拌和物粘聚力大，易成团，不易振捣密实，施工中容易分层离析，表面泌水。为避免此类问题产生，从配合比及原材料控制入手，配合比采用机制砂同河砂掺配，取两种砂的优点，充分发挥两种砂掺配后的嵌固和密级配作用；掺加高效减水剂进一步改善混凝土和易性，增加粘聚性，减少泌水率.严格按标准控制进场原材料质量，对机制砂要求含粉量小于15％。施工时严格按设计配合比控制，加强计量制度，砂石含水量变化时及时调整施工配合比。
对于路面混凝土，应该采用平板振捣器进行振捣。混凝土铺筑到厚度一半后，先采用3.0KW的平板振动器振捣一遍，然后再加高浇筑混凝土到顶面，等初步平整后换用1.5KW的平板再振捣一遍，不得漏振、欠振或过振。振动器在每个位置的振动时间为15～20秒，以混合料泛浆，不明显下沉，不冒气泡，表面均匀为止。对模板边缘、传力杆、合口处及预埋件附件改用高频率插入式振动器振捣，振捣密实后，采用三轴整平仪平整，多余的混凝土应刮走，底凹处应填料补足，使混凝土表面平整，不露石子，有一层饱满的薄砂浆。
结束语：机制砂配制具有高耐久性、高体积稳定性、适当的高抗压强度、良好的施工性的高性能混凝土,可解决料源匾乏之难题,同时亦可贯彻可持续发展之战略。就目前来看，就存在的多方面问题来看，需进对大量石粉的存在与矿物掺和料、水泥之间的叠加符合效应与过量泥粉的存在机制砂混凝土性能的影响进一步研究。
参考文献
[1]陈淑丽,陈鹏.谈谈机制砂在工程中的应用[J].城市道桥与防洪，2012,07:82-84+10.
[2]李亚铃.再论混凝土机制砂[J].建筑技术开发,2003，30（12）.
论文作者:张超
论文发表刊物:《红地产》2017年1月
论文发表时间:2018/11/28
标签：混凝土论文; 机制论文; 振动器论文; 颗粒论文; 耐久性论文; 破碎机论文; 原材料论文; 《红地产》2017年1月论文;