摘要：混凝土的主要原材料之一为砂，人工砂和天然砂包括其中。人工砂又分为机制砂和由机制砂与天然砂混合而成的混合砂，天然砂作为一种地方性资源无法在短期内再生，也不适合长距离运输，加上当前其资源逐渐短缺和不断上涨的价格，机制砂在环保问题日益突出的情况下将天然砂替代成为混凝土行业发展的趋势。
关键词：机制砂；含泥量；混凝土性能；影响
砂作为重要的混凝土组成材料，其质量好坏会使混凝土的性能受到直接影响。伴随天然砂的短缺，质量优良且颗粒级配良好的杀越来越少，泥在混凝土中的含量高低将会以不同的形式起到不同的作用，从而使混凝土的收缩、抗渗、强度等性能受到不利影响。本文主要针对机制砂含泥量对混凝土性能造成的影响进行探究。
一．机制砂颗粒形态对混凝土的影响
机制砂通常为机械破碎形成，与天然砂相比较因其多菱角的表面而更加粗糙，堆积空隙和表面积高且大，机制砂所需胶凝材料和水的使用量与天然砂相比较在配置相同和易性混凝土下需增加。机制砂颗粒通过不同工艺制作出来的差异也较大，针片状少且表面较为圆滑的颗粒配制的混凝土性能也更好。工作性能相同的情况下所需浆体包裹较少，胶凝材料和水的使用量也可减少。在长期的试拌中发现同等和易性及同样水胶比下机制砂与浆体的接触面积因较高的多菱角颗粒堆积空隙而增大，导致粘结更加牢固，因此混凝土的抗折及抗压强度因多菱角粗糙颗粒而提高，其渗透性也增大。砂表面纹理的影响对于混凝土工作性质的影响来说不像颗粒形状和级配的影响那么明显[1]，但表面纹理在颗粒形状和级配相同的状况下也会使颗粒堆积空隙率受到影响，混凝土的胶凝材料及水的使用量也会同样受到影响。粒径变小时纹理凹凸的颗粒有更大的堆积空隙率，混凝土在相同条件下会变的干稠并降低其工作性能。如果混凝土工作性能良好与同等水胶比情况下，越粗的表面纹理也可将颗粒和浆体的牢固粘结提高，从而使混凝土的抗折及抗压强度提升。如果机制砂颗粒级配连续相应堆积密度越大则需要越少的填充浆体，混凝土的耐久性和抗渗性能可在后期提升且能在前期得到较好的流动性，混凝土的徐变和收缩可减少，若级配不连续或有断粒级则密实度降低，对混凝土的耐久性和后期强度不利。
二．机制砂中石粉含量对混凝土性能的影响
机制砂在生产期间产生的副产物为小于75um的石粉，和母岩的性质完全相同。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当前部分学者认为与天然砂相比较石粉将混凝土的需水量增加从而导致其易性降低和比较干稠，另一部分学者认为机制砂混凝土和易性会受到石粉含量度的影响，对混凝土和易性的影响好坏应当取决于石粉含量的把控。石粉作为一种惰性掺合料，细小的颗粒将混凝土中缺失的颗粒进行补充，将固体表面积对水体积的比例增加，进而将离析和泌水减少，且水泥与石粉及水形成柔软的浆体使混凝土的浆体量增加，使混凝土的和易性得到改善。因此混凝土性能受到机制砂中石粉的影响应当取决于机制砂级配和配比中水灰与灰砂比[2]。
三．机制砂MB对混凝土的影响
机制砂MB值是国际上为了对机制砂中含泥粉还是细料确定的一个重要指标。通过岩石破碎形成的机制砂无法避免将山体中泥土等杂质带入采集的母岩，致使部分泥粉中出现在机制砂中0.075mm以下的颗粒中，泥粉会给混凝土带来极大危害。其不利特征体现在泥粉表面积大颗粒细小和含有吸水性强的黏土类矿物质。相同条件下增加的泥粉含量一是增加集料表面积导致集料无法被原有浆体完全包裹，集料和水泥石无法完全粘结使混凝土的抗折及抗压强度受到影响，再是不稳定的石粉粘土类矿物质和较强的吸水性导致干稠的混凝土拌合物，对施工不利，后期对水泥石水化热降低混凝土强度影响并使混凝土的干缩性增加。还有研究表明，不足3%的泥粉含量会影响混凝土的收缩且含量增加时增长速度慢[3]，超过3%的泥粉含量会加大对混凝土的影响。
结语
综上所述，砂子含泥量对硬化混凝土性能的影响表现在收缩性及强度方面，混凝土的强度通常在砂子含泥量超过2%便会产生不利影响。机制砂的外加剂种类和颗粒形貌会使混凝土性能受到较大影响，在混凝土强度及工作性得以保证的前提条件下控制7%-11%的机制砂石粉含量最好。不同机制砂厂生产的机制砂级配不同，粗砂不能直接用于混凝土搅拌，颗粒形貌良好的可另外考虑。在机制砂混凝土的强度及工作性得到满足的同时可将砂率控制在41%-42%。机制砂的石粉含量、级配和最佳砂率均会受到圆形度影响，约好的混凝土性能和圆形度对机制砂的其他特性要求就越宽松。但对于机制砂的研究依然离不开人们的继续努力，因此应当将统一的标准要求尽早制定。
参考文献：
[1]钟明云，范志，李文科，贺斌，瞿官伟，李军.一种有机外加剂对高含泥机制砂混凝土工作性及力学性能试验研究[J].混凝土与水泥制品，2019（01）：26-30.
[2]宋军超，余海涛，郑云，何德灵.砂含泥量对掺聚羧酸高效减水剂混凝土的性能影响[J].建材发展导向，2016，14（08）：69-71.
[3]孟书灵，张平.砂含泥量对混凝土性能的影响[J].混凝土世界，2014（06）：85-86.
论文作者:李业中
论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/6/19
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