机制砂在C60商品混凝土中的应用

孙璐

（山东省建筑科学研究院，山东 济南 250022）

机制砂在C60商品混凝土中的应用

孙璐

（山东省建筑科学研究院，山东 济南 250022）

本文通过混掺天然细砂和机制砂的方式配制出具有良好性能的 C60 机制砂商品混凝土。研究表明：混掺天然细砂配制机制砂商品混凝土时，细砂与机制砂比例在 250:600 时，C60 机制砂混凝土的性能与 C60 天然中砂的混凝土性能基本相同，能够满足泵送要求。

混凝土；机制砂；细砂

目前我国多数地区在生产混凝土时多数以天然砂作为主要的细骨料，而天然砂为地方性资源，短期内不可再生，也不利于长距离运输。随着经济建设的飞速发展，我国不少地区已出现天然砂资源紧缺、质量下降的问题。此外过量开采天然砂，对自然环境造成的压力也日益增加，因此使用机制砂代替天然砂在国内外已成为混凝土行业可持续发展的一种趋势[1,2]。

与天然砂相比，机制砂具有颗粒粗糙、棱角多、级配差、石粉含量多等缺点，在使用机制砂配制混凝土时易出现离析、泌水、工作性差等现象[3]。本文通过采用混掺天然细砂的方法试配得到性能优异的 C60 机制砂商品混凝土。

1 试验原材料

（1）水泥：济南山水水泥 52.5 级普通硅酸盐水泥，密度 3.2g/cm3，比表面积 340kg/m2，28d 抗压强度 63.8MPa。

（2）粉煤灰：济南电厂生产的Ⅰ级粉煤灰，细度5.6%，需水量比 94%，烧失量 1.20%。

（3）矿粉：济南钢铁股份有限公司生产的 S95 级矿渣粉，比表面积 405m2/kg，流动度比 103%。

（4）粗骨料：5～20mm 玄武岩，连续级配。

（5）砂：天然中砂，细度模数 2.8，含泥量 1.5%；细河砂，细度模数 2.2，含泥量 2.8%；机制砂细度模数 3.3，含泥量（石粉含量）5%。

（6）减水剂：山东省建筑科学研究院聚羧酸高效减水剂，固含量 40%，密度 1.168g/cm3。

（7）水：生活用水，符合混凝土用水标准 JGJ 63—2006《混凝土用水标准》中规定的拌合用水要求。

2 试验方法

混凝土拌合物坍落度测试参照 GB/T 50080—2011《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》进行，混凝土抗压强度测试参照 GB/T 50081—2011《普通混凝土力学性能试验方法》。以 C60 天然砂中砂配比为基准，采用机制砂和细河砂替代天然中砂，研究机制砂对混凝土工作性及强度的影响。

3 试验结果与讨论

本试验中人工砂的石粉含量较多，单独使用配制机制砂混凝土时，混凝土拌合物的坍落度较小，达不到设计要求，而增加用水量会使混凝土拌合物出现离析、泌水现象。因此，采取在机制砂中混掺一定比例的细砂来解决这一问题。

（1）对减水剂的需求量

保持水胶比不变，通过调整减水剂用量来控制两种混凝土坍损基本相同，则两种混凝土的减水剂用量见表1。

表1 对减水剂的需求量 kg/m3

从表1 可以看出，采用机制砂的混凝土配比较天然中砂配比的减水剂需求量变大，增加了 0.5kg 的减水剂的用量，机制砂与细砂的比例在 600:250 时能达到与河中砂基本相同的初始状态；并且二者坍落度损失基本相同。

（2）河砂与机制砂混凝土抗压强度的对比结果见表2。

表2 河砂与机制砂混凝土抗压强度的对比 kg/m3

从表2 可以看出，机制砂混凝土的强度无论是 7d 还是28d 均较天然中砂的混凝土强度略高，这是由于机制砂中的石粉起到了微集料的作用，填充了混凝土的孔隙。

（3）河砂与机制砂对混凝土工作性的影响见表3。

从表3 可以看出，河砂混凝土与机制砂混凝土的扩展度、倒坍漏空时间、含气量基本相同，机制砂混凝土可泵性略差一些，但完全能够满足泵送要求。机制砂混凝土的含气量略低，是因为机制砂的粒形差，引气和含气量保持不如天然砂。