机制砂特性及在混凝土中应用的相关问题分析

黄杏荣

(清远市益强混凝土有限公司，广东 清远 511540)

混凝土是当前我国工业领域中最主要的建筑材料之一，每年的使用量都非常巨大。在当前混凝土技术体系中，所使用的砂主要分为天然砂和机制砂。在以往，混凝土施工主要使用天然砂。但随着混凝土用量的不断增加，天然砂已经很难满足需求。不仅如此，大量开采天然砂也容易带来较多环境污染，不利于生态环境与经济发展的和谐统一。在这种大背景下，我国也开始重视使用机制砂代替自然砂。这种模式实际上在国外发达国家已经得到了较好的应用，但在我国的使用深度还存在不足，有必要在后续时间进行全面深入的探索与分析。

1 机制砂的特性分析

结合当前我国所制定的技术标准来看(GB/T 14684-2001)，机制砂主要是指经过除土清洁、机械破碎和筛选区分等各个环节处理以后，最终粒径小于4.75mm的岩石颗粒，但不包含哪些轻质岩和风化岩所形成的颗粒。整体上来看，机制砂属于一种中粗砂，细度模数通常在2.6～3.6之间，表面粗糙度比较显著，同时棱角相对也比较尖锐。由于各个地区的生产工艺有所差异，最终制作出来的机制砂在粒型和级配等各类参数上还有一定的差异。机制砂在很多特性方面都跟自然砂有较大区别，因此使用机制砂配置出来的混凝土在很多性能上都存在一定的不同。比如，机制砂制作出来的混凝土会出现坍落度降低的情况，如果想要保持原有坍落度，则需要更多的水。在需水量提升的情况下，混凝土就比较容易发生泌水问题，同时和易性也会降低。但如果能够合理发挥石粉的作用，这些问题也可以得到较好的改善。如果能够结合这些特性正确使用机制砂，那么就可以显著提高混凝土的综合性能，需要在后续充分引起重视。

2 机制砂在混凝土中的应用现状与问题

机制砂在我国很多地区的混凝土工程中都已经开始得到应用，但整体上还不算太普遍。这主要是因为我国建筑行业中的很多企业对于机制砂的认知水平还存在不足，同时在混凝土制备与使用过程中存在显著的墨守陈规思想，导致机制砂的推广应用变得非常困难。不仅如此，在机制砂具体使用时也存在较多问题，导致机制砂的应用效果并不理想。一方面，部分技术人员对于机制砂中的石粉并没有较好的认知，认为石粉是一种不利物质，应该得到严格的控制。但事实上，适量的石粉能够显著提高机制砂的品质，并改善混凝土的性能。过度控制石粉反而会造成混凝土质量的下滑；另一方面，部分技术人员在设计混凝土配比的时候，也没有充分关注机制砂的特质，依然按照自然砂的经验进行混凝土配比设计。这些情况也使得使用机制砂制备的混凝土容易出现质量问题，造成机制砂不适合制备混凝土的假象。除此之外，当前我国关于机制砂工艺体系的创新研发也有较多欠缺。这也使得机制砂工艺体系存在比较显著的滞后性，不利于机制砂在复杂工业环境领域中的快速发展。这些情况都导致了机制砂在混凝土工程中的推广应用容易遭遇各类困境，在当前的行业环境中处于缓慢发展的态势。

3 机制砂在混凝土中应用的改善对策

3.1 充分认识机制砂中石粉的作用

结合当前的工艺体系来看，在生产机制砂的时候，出现一定量的石粉是十分常见的，同时这也是其区别于天然砂的重要特点。从理论上来讲，一定量的石粉对于机制砂是有一定益处的，能够显著改善混凝土的性能，比如改善和易性差的问题等。但机制砂中的石粉含量也不能太高，按照混凝土强度等级可以分为3%，5%和7%，相较于天然砂来说相对宽松。在这个过程中，我国应该充分认识石粉的作用，不能将其看成杂质。事实上，当前我国新国标中已经对机制砂的石粉有了明确描述，同时对于石粉含量和石粉试验方法等内容也有了明文规定。因此混凝土技术人员应该加强自身在这方面的认识，正确看待石粉的作用。除此之外，还有部分技术人员没有区分石粉量和含泥量的不同，按照含泥量控制规律来控制石粉。但石粉并不是越少越好，需要将其控制在5%～10%之间，才能够取得较好成效。甚至对于那些水泥含量较低的混凝土，则应该控制石粉含量处于15%左右。

3.2 优化混凝土配合比设计内容

在全面应用机制砂以后，相关技术人员也应该实现混凝土配合比设计内容的优化，区别于自然砂制备的混凝土。结合当前我国工业实践经验来看，在使用了机制砂的时候，水灰比如果能够放大0.05，那么混凝土强度不仅不会下降，反而会有所上升。如果使用少量石粉代替粉煤灰，那么混凝土配置过程中的用水量就会显著降低，并且混凝土的和易性也会得到较好改善，显著提高了混凝土的流动性，并且也降低了泌水情况的出现。因此对于各个混凝土配比设计人员来说，在后续时间里一定要加强自身对于机制砂自身性能的认知水平，同时还要明确加入机制砂以后，混凝土自身性能所出现的各类变化。这样以后，混凝土配比设计内容就能够变得更加规范与全面，显著提高混凝土的性能水平。

3.3 积极实现工艺内容的创新

机制砂自身品质会直接影响混凝土的整体质量，因此后续我国也应该积极实现机制砂工艺内容的创新，并立足于此切实提高机制砂的整体品质。机制砂在生产制造过程中，往往都是就地取材。但由于我国不同地区的机制砂原材料，在颗粒形状、粒级分布等方面还存在较为显著的差异。在这种情况下，各个地区在设计机制砂工艺的时候，也应该结合区域实际情况进行全面分析，并选择最合理的工艺内容。除此之外，机制砂生产工艺的创新也应该做好生产设备的优化。结合当前我国机制砂制造实践经验来看，很多不合格机制砂的产生，都是因为生产工艺体系中相关生产设备不达标。因此在后续时间里，机制砂生产企业也应该积极实现工艺内容和生产设备的创新，切实提高机制砂的整体品质。

3.4 做好机制砂的推广应用

机制砂在当前我国混凝土技术领域中具有着非常显著的应用前景，应该在后续时间里得到全面深入的推广。在这个过程中，我国政府部门应该逐步加强这项技术的宣传推广，切实提高机制砂在我国各个地区的应用成效。鉴于当前机制砂在我国的推广还比较困难，我国政府部门应该加快行业技术标准与规范的制定，同时还要充分发挥行业协会的作用，引导成功使用机制砂的企业积极进行技术交流。除此之外，政府部门也可以考虑在地区示范工程项目中积极使用机制砂，给整个行业带来一定的示范作用，切实提高机制砂在行业中的应用水平。

4 结 语

综合来看，使用机制砂代替自然砂已经成为了我国混凝土制造领域的重要发展方向，同时也跟可持续发展等理念实现了较好契合。因此在后续时间里，我国应该加强对于机制砂的研究，同时还要推动机制砂全面应用到混凝土工程中去。这也需要我国相关政府部门可以积极进行政策引导，优化机制砂的技术研发环境，并给机制砂的全面深入应用打下坚实的基础。特别是当前我国很多地区对于机制砂的认知水平还有所不足，因此我国更应该加强机制砂的推广宣传，使得机制砂可以在后续时间里得到更加全面的应用。