機(jī)制砂參數(shù)及對透水性混凝土性能的影響你又知道多少？隨著建筑工程量的規(guī)模日趨增大，河砂的需求量也相應(yīng)增加，透水性混凝土河砂資源的逐漸枯竭，嚴(yán)重制約混凝土企業(yè)的發(fā)展，機(jī)制砂的使用成為混凝土企業(yè)新的原材料。由于我國地域廣闊，生產(chǎn)機(jī)制砂的母巖種類繁多，造成機(jī)制砂的質(zhì)量參差不齊，本文從機(jī)制砂的基本性能特點(diǎn)出發(fā)，探索機(jī)制砂母巖、值和石粉含量等因素對混凝土質(zhì)量的影響，為合理選擇機(jī)制砂提供一些建議，供大家參考。

    機(jī)制砂是由機(jī)械破碎，篩分制成的，粒徑小于4.75mm的巖石顆粒，但不包括軟質(zhì)巖，風(fēng)化巖的顆粒。選擇和使用機(jī)制砂時首先要確定機(jī)制砂的巖石顆粒堅硬，不含有軟顆粒和風(fēng)化顆粒。

1、機(jī)制砂的基本特點(diǎn)

（1）機(jī)制砂是利用當(dāng)?shù)氐脑牧匣蛘呱a(chǎn)石子的下腳料，再用制砂機(jī)經(jīng)行生產(chǎn)，通過對制砂設(shè)備的調(diào)整生產(chǎn)出質(zhì)量穩(wěn)定、級配合理的機(jī)制砂。用性能良好的制砂設(shè)備生產(chǎn)出來的機(jī)制砂，級配、粒形、細(xì)度模數(shù)優(yōu)良，可以全部替代河砂配制混凝土，但由于各地制砂設(shè)備和工藝的不同，生產(chǎn)的機(jī)制砂在粒形和級配上差別很大。再加上有些碎石生產(chǎn)廠家，將生產(chǎn)石子的下腳料進(jìn)行簡單的篩分，就按照機(jī)制砂出售。這種所謂的機(jī)制砂級配很不合理，一般“兩頭大，中間小”，配制的混凝土保水性差，易離析泌水。在使用的制石廠的下腳料生產(chǎn)的機(jī)制砂配制混凝土?xí)r，應(yīng)采用與河砂復(fù)配的辦法調(diào)整細(xì)骨料的級配，或者適當(dāng)提高砂率并適當(dāng)降低礦物摻合料用量。

（2）目前采用制砂設(shè)備生產(chǎn)出來的機(jī)制砂細(xì)度模數(shù)為3.0~3.5，屬于中粗砂，粗顆粒太多，<300µm 顆粒太少。從生產(chǎn)實(shí)踐的統(tǒng)計來看，機(jī)制砂中大于2.36mm顆粒超標(biāo)嚴(yán)重，一般超標(biāo)15%以上；<0.15的顆粒超標(biāo)10%左右；中間顆粒（0.30mm~1.18mm）偏少20%左右，機(jī)制砂的級配勉強(qiáng)復(fù)合I區(qū)或II區(qū)砂的技術(shù)要求。從表觀上看出來粗顆粒，就是細(xì)顆粒石粉，尤其是石粉含量稍微大一些時，從遠(yuǎn)處看就是全部粉狀，造成很多混凝土生產(chǎn)廠家技術(shù)人員不敢使用。

（3）機(jī)制砂是通過制砂設(shè)備破碎而成，造成機(jī)制砂顆粒棱角較多，表面粗糙，比表面積大。造成配制混凝土?xí)r需水量較河砂配制混凝土的用量大，且流動性差，混凝土泌水率增加。但由于機(jī)制砂的表面粗糙，粘結(jié)力大于河砂，即使水膠比提高0.03左右，強(qiáng)度也不會低于河砂配制的混凝土強(qiáng)度，再加上機(jī)制砂中適量的石粉含量可以彌補(bǔ)機(jī)制砂易泌水的不足。

    隨著河砂資源的日趨枯竭，機(jī)制砂設(shè)備的進(jìn)步，使機(jī)制砂質(zhì)量進(jìn)一步提升，技術(shù)人員對機(jī)制砂在混凝土中使用的認(rèn)識逐漸深入，使用機(jī)制砂代替河砂制備混凝土?xí)鸩匠蔀楝F(xiàn)實(shí)。

2、機(jī)制砂巖性對混凝土性能的影響

1）機(jī)制砂母巖對混凝土工作性和強(qiáng)度的影響

    采用石灰?guī)r、玄武巖和片麻巖三種巖性的母巖生產(chǎn)的機(jī)制砂配制配制 C20、C30 和 C50三個強(qiáng)度等級的混凝土，試驗(yàn)所用混凝土配合比見表4-1。

    試驗(yàn)采用石灰?guī)r、玄武巖、片麻巖三種不同巖性的母巖磨制的機(jī)制砂配制 C20、C30 和 C50 三種不同強(qiáng)度等級的混凝土混凝土進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)，混凝土和易性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表 4-2。

    從表4-2可以看出，不同巖性的機(jī)制砂對混凝土的工作性并沒有顯著的差異，也就是說只要機(jī)制砂母巖合格，均可以配制出工作性良好的混凝土。不同巖性的機(jī)制砂配制的混凝土，隨著混凝土強(qiáng)度等級的提高，混凝土的和易性也逐漸改善。

    在混凝土結(jié)構(gòu)中，粗細(xì)骨料與水泥石共同作用成為一個整體，主要依靠骨料和水泥石之間的粘結(jié)力。這種粘結(jié)力主要由三部分構(gòu)成：①混凝土中水泥顆粒水化作用形成的水化產(chǎn)物對骨料表面產(chǎn)生化學(xué)膠結(jié)力；②水泥石硬化時體積收縮，對骨料握裹產(chǎn)生摩擦力；③由于骨料表面凹凸不平，骨料與水泥石之間的機(jī)械咬合作用而形成擠壓利。一般來說，混凝土的強(qiáng)度與三個因素有關(guān)，水泥石的強(qiáng)度，粗細(xì)骨料的強(qiáng)度以及水泥石和粗細(xì)骨料之間的粘結(jié)力（過渡區(qū)強(qiáng)度）；粘結(jié)力的大小與混凝土的抗壓強(qiáng)度成正比關(guān)系。從表4-2的試驗(yàn)結(jié)果來看，不同巖性機(jī)制砂配制的混凝土各齡期強(qiáng)度均相差不大，由此可見，機(jī)制砂的巖性不是影響混凝土強(qiáng)度的根本因素。

（2）麻剛沙對混凝土性能的影響

    在不同的地區(qū)，商品混凝土生產(chǎn)采用的機(jī)制砂由于母巖的差異，使得機(jī)制砂的質(zhì)量存在一定的差異。即使是同一機(jī)制砂廠家生產(chǎn)的機(jī)制砂，在不同的批次也會出現(xiàn)細(xì)度模數(shù)、石粉含量以及值等技術(shù)指標(biāo)的差別。造成在混凝土配合比不變的情況下，混凝土質(zhì)量出現(xiàn)波動，使得混凝土質(zhì)量的控制難度加大。因此，很多商品混凝土企業(yè)技術(shù)人員把機(jī)制砂和河砂復(fù)合使用，以穩(wěn)定混凝土質(zhì)量。

    麻剛沙（圖1）是是使用風(fēng)化的麻剛石進(jìn)行機(jī)械破碎形成的一種顆粒形狀滿足機(jī)制砂要求的風(fēng)化砂，顏色常呈暗紅褐色、黃褐色、紅褐色，顆粒表面有白色石灰類的物質(zhì)，用手可將白色物質(zhì)捻成粉狀，部分較大的風(fēng)化顆?？梢杂檬株_。麻剛沙粗顆粒棱角分明，用手搓有錐刺感，級配分布明顯呈現(xiàn)大于2.36mm和小于0.30mm的顆粒較多，中間顆粒減少。風(fēng)化石和麻剛石生產(chǎn)的機(jī)制砂，含有較多的松軟顆粒和風(fēng)化顆粒，對混凝土的工作性、強(qiáng)度和耐久性將產(chǎn)生不利的影響（見表2）。

從試驗(yàn)結(jié)果可以看出，使用麻剛沙生產(chǎn)的混凝土坍落度損失較快，1h坍落度損失90mm，擴(kuò)展度全部損失，混凝土失去流動性。麻剛沙配制的混凝土各齡期的強(qiáng)度均低于河砂配制的混凝土強(qiáng)度，而且隨著混凝土齡期的增加這種差距逐漸增大。麻剛沙配制的混凝土碳化深度明顯大于同齡期河砂配制的混凝土碳化深度，且隨著齡期的增長，差別越來越大。