引言

隨著我國科學技術(shù)的不斷進步，社會經(jīng)濟也在飛速發(fā)展，能源的消耗，使得能源危機慢慢逼近。建筑行業(yè)是消耗能源的大戶，為了實現(xiàn)節(jié)能減排的號召，實現(xiàn)商品混凝土的節(jié)能環(huán)保，并且提高商品混凝土的性能。在保證商品混凝土質(zhì)量前提之下，還要盡可能降低商品混凝土的成本，研制出節(jié)能環(huán)保綠色的機制砂商品混凝土。

1、機制砂的發(fā)展現(xiàn)狀

在國外發(fā)達國家機制砂的使用已經(jīng)有幾十年的歷史了，機制砂被廣泛的應(yīng)用在建筑工程中，國外機制砂的研究使用已經(jīng)應(yīng)用標準已經(jīng)比較完善。我國建筑工程機制砂的使用在上世紀六十年代已經(jīng)開始了，但是大部分建筑工程還是使用江砂和河砂，在1973年我國國家建委制定了《機制砂混凝土技術(shù)規(guī)程》，機制砂應(yīng)用范圍慢慢擴大，然而，由于我國機制砂的技術(shù)規(guī)范還不夠完善，實驗材料還比較落后，我國的建筑行業(yè)還是比較依賴天然砂，許多機制砂的生產(chǎn)企業(yè)，為了迎合客戶，使機制砂美觀些，就會洗去石粉，影響到機制砂的質(zhì)量。在機制砂中存在石粉是無法避免的，機制砂中存在適量石粉還是有必要的。機制砂中的石粉沖洗后，會帶走一些細顆粒，這些細顆粒會影響到商品混凝土的和易性與工作性。在機制砂中摻入適量石粉可以起到填充的作用，可以大大提高低等級商品混凝土的強度，同時也改善了低等商品混凝土的性能。因此，在機制砂中摻入石粉并且對石粉的含量加以控制，可以有效提高機制砂商品混凝土的強度以及工作性能。我國生產(chǎn)的機制砂一般有兩個形式，一個是專門生產(chǎn)的機制砂，其級配與細度模數(shù)都高于天然砂，砂礫的粒型與天然砂也非常相近，一個是用各種尾礦來生產(chǎn)的機制砂，是附帶產(chǎn)品，這也是我國機制砂的主要形式。大部分是生產(chǎn)碎石之后產(chǎn)出的石屑，在加工與篩分之后制成機制砂。石屑制成的機制砂所需要的成本非常低，數(shù)量也比較多，級配與粒型不合格的石屑當作細骨料，會使得商品混凝土的和易性變差，強度也會變差，所以，許多人都會認為機制砂的質(zhì)量差，無法代替天然砂，進而導致推廣機制砂比較困難。其實，在選擇機制砂時，只要選擇那些使用先進設(shè)備與工藝制成的機制砂，還是可以完全代替天然砂的。

2、機制砂的特性

2.1 機制砂的性能

機制砂表面比較粗糙并且有棱角，因此拌制混凝土的和易性比較差，會使得商品混凝土的泌水率增大，但是，在機制砂中常常含有石粉能夠改善商品混凝土的性能。在同一個施工現(xiàn)場，機制砂和碎石往往是由是同一個類型的母巖而制成的，兩者的化學熱能是一致的，在大面積混凝土施工技術(shù)里面更加明顯。

2.2 機制砂規(guī)格

粒度級配優(yōu)良的一種砂子，一個細度模數(shù)的砂子只可以對應(yīng)一個級配的砂子，并且機制砂的細度模數(shù)與單篩余量是線性關(guān)系。一種類型的砂子要先經(jīng)過試驗來建立關(guān)系式，我們只要測定單篩余量就可以計算出細度模數(shù)。機制砂里面的石粉含量，會隨著細度模數(shù)的變化而發(fā)生改變的，兩者是呈反比例關(guān)系的。機制砂要是安裝細度模數(shù)來劃分的話，可以分為粗砂與中砂這兩種規(guī)格，不大于0.075mm的機制砂顆粒就是石粉，一般按照機制砂的性質(zhì)或者在商品混凝土中的作用來劃分，與天然砂里面含泥量的性質(zhì)是不一樣的。

3 機制砂在商品混凝土的應(yīng)用

機制砂與河砂在水灰條件一致的情況下，在機制砂里面小于0.075mm砂粉的含量一般在30%以下的時候，除了高等級混凝土抗壓強度比河砂混凝土稍微低一些之外，其他的各項性能都比河砂要高，例如：抗折抗拉、抗壓強度與鋼筋粘結(jié)力等等。

3.1 機制砂商品混凝土的強度

商品混凝土強度是檢測混凝土性能的一個重要指標，機制砂對商品混凝土強度的影響也是我們需要研究的一個問題。根據(jù)資料我們得知，在條件相同的情況下，機制砂商品混凝土要比天然砂混凝土的強度要高一些。主要是因為機制砂是由石灰石破碎而形成的，機制砂的主要成分是碳酸鈣，碳酸鈣在高濃度的氫氧化鈣里面，機制砂的表面就會發(fā)生化學反應(yīng)，天然砂里面二氧化硅的含量比較高，一般不會發(fā)生類似的化學反應(yīng)。并且機制砂的質(zhì)地比較硬，其表面比較粗糙，棱角比較多，可以大大提高界面黏結(jié)性。

3.2 機制砂商品混凝土的彈性模量

機制砂比較粗糙并且棱角多，在砂漿中機制砂顆粒有著骨架的作用，抑制了水泥石變形，以及骨料顆粒相互間的滑動。機制砂和水泥石之間有著良好黏結(jié)的界面，界面的孔隙就會比較少，應(yīng)力集中就大大降低了。機制砂的密度比較多，空隙比較小，大大提高了商品混凝土的抗壓彈模。經(jīng)過研究我們得知，在水灰比與水泥用量一致的情況下，機制砂商品混凝土的彈性模量比普通混凝土要高許多。

3.3 機制砂商品混凝土的干縮性能

經(jīng)過研究我們得知，和常規(guī)的細骨料相比，石粉的含量為16%的混凝土，其干縮率就會增加12.8%，石粉含量為20%的混凝土，其干縮率就會增加4.8%。石粉的含量在20%以下的時候，干縮率的增加就會減緩。石粉的含量大于20%的時候，干縮率就會迅速的增大。也就是說干縮率會隨著石粉含量的增加而提高，主要是因為石粉中這極細顆粒會隨著石粉的含量增加不斷增多，這種極細的顆粒在商品混凝土混合物中，可以增加水泥漿的含量，商品混凝土干縮主要是因為水泥漿干縮，所以，在單位體積內(nèi)水泥漿增多，會導致混凝土的干縮率增加。

3.4 機制砂商品混凝土的抗?jié)B性

商品混凝土的抗?jié)B性是和混凝土孔結(jié)構(gòu)有關(guān)系的，機制砂里面的石粉被認為是商品混凝土中提高抗?jié)B性最主要的原因。有一種說法在機制砂里面石粉僅僅只是一種填料，雖說石粉并不具備活性，但是，其有效提高了商品混凝土密實性，提高了水泥石和骨料界面的黏結(jié)。還有人認為石粉可以有效改善水泥石孔隙的結(jié)構(gòu)，來提高商品混凝土的抗?jié)B性。

3.5 機制砂商品混凝土的抗凍性

我們在配制商品混凝土的時候，用50%的石屑來代替自然砂用以提高商品混凝土的抗凍性，還取得了很好的效果。經(jīng)過試驗我們得知，使用石屑來代替自然砂在經(jīng)過200次凍融循環(huán)之后，比起沒有代替的強度要少約10%。石粉的應(yīng)用有效改善了商品混凝土毛細孔的結(jié)構(gòu)，進而大大提高了商品混凝土的抗凍性。

3.6 機制砂商品混凝土的耐久性

我們根據(jù)普通混凝土的耐久性的試驗標準來檢測機制砂商品混凝土，商品混凝土抗壓強度試驗的荷載，使用受壓穩(wěn)定脈沖的荷載試驗荷載，其循環(huán)的次數(shù)一般為二百萬次，下限的應(yīng)力和上限的應(yīng)力的比值大約是0.15。在這個條件下，可以承受二百萬次的反復荷載均不會造成破壞。經(jīng)過試驗我們得知，機制砂商品混凝土可以滿足耐久性要求，機制砂商品混凝土可以滿足技術(shù)規(guī)范的要求。機制砂商品混凝土的工作性，抗?jié)B性、強度、抗凍性以及耐久性等等，這些方面均體現(xiàn)出優(yōu)越性，特別是在低標準的商品混凝土當中，石粉充當了微集料的填充作用，有效改善了商品混凝土孔隙的結(jié)構(gòu)，使得機制砂商品混凝土在許多方面都高于自然砂商品混凝土。機制砂商品混凝土摻入料的應(yīng)用，可以有效滿足商品混凝土拌和物的性能。

4 結(jié)束語

總而言之，砂石是商品混凝土材料重要的組成部分，嚴重影響到整個建筑工程的質(zhì)量。在天然砂缺乏的地方，機制砂在商品混凝土中的應(yīng)用是非?？尚械?，其試驗效果也非常顯著。機制砂的應(yīng)用不僅僅提高了商品混凝土的性能，還大大降低了成本，為我國建筑行業(yè)發(fā)展做出了相應(yīng)的貢獻。

來源：《建筑工程》