机制砂的优缺点与其在混凝土和工程中的应用

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机制砂在混凝土中的应用研究

机制砂在混凝土中的应用研究

机制砂在混凝土中的应用研究摘要:机制砂是一种新型的人造骨材料,具有优良的物理力学性能和化学稳定性。

本文从机制砂的来源、制造方法以及在混凝土中的应用等方面进行了详细的研究和分析,结果表明,机制砂在混凝土中的应用能力足够有效地提高混凝土的强度、耐久性和抗裂性,同时也能降低混凝土的掺量,因此机制砂具有广阔的应用前景。

关键词:机制砂,混合凝土,强度,耐久性引言:混凝土是建筑工程中广泛使用的一种材料,其性能优良、耐久性高、使用寿命长等特点得到了广泛的认可和应用。

然而,混凝土的制造过程中需要使用大量的天然骨料,这导致了自然骨骼材料资源的结局和环境问题的加剧。

因此,寻找一种新型的骨骼材料,既能足够满足混凝土的使用需求,又能够减少对自然资源的依赖,成为了混合凝土领域研究的热点之一。

机制砂是一种人造材料,由于其具有高度稳定的特性、优异的抗裂性以及低吸水率等优点,近年来成了混凝土领域研究的热点之一。

1、机械砂的生产工艺机械砂的生产工艺一般包括岩石破碎、筛分、清洗等环节。

首先,选择取优质的岩石或矿石进行粗碎、细化碎等破碎处理,得到不同粒状的骨料。

其次,对骨料进行筛分,按一定的颗粒范围分类,得到不同规格的机械砂。

然后,对机械砂进行清洗和干热处理,去除其中的泥土和水分。

最后,通过质量检测,保证机械制造砂的物理和力学性能符合要求。

机械砂与传统骨料的差异及其影响1.1 物理性能差异与传统骨料相比,机械砂具有更高的密度、更低的吸水率和更小的孔隙率。

这些物理性能的差异使机械砂处于混合状态中能足够更好地填充空间,提高混凝土的密实性和耐久性。

1.2 化学性能差异机械砂中的石粉成分相对稳定,并且不含有害物质。

这些化学性质的优点使得机械砂在混凝土中不会产生影响混凝土的化学性能,也不会对混合凝土的使用寿命产生负效应。

2原材料2.1试验材料胶凝材料:深州金隅PO 42.5水泥;德州市华能电厂有限公司Ⅱ级粉煤灰;辛集市钢信新型建材有限公司生产的S95级矿粉。

提高机制砂清水混凝土的施工质量

提高机制砂清水混凝土的施工质量

1引言机制砂是由机械破碎、筛分而成的粒径小于4.75mm的岩石颗粒,清水混凝土是直接利用混凝土成型后的自然质感作为饰面效果的混凝土。

本文介绍了华能罗源电厂一期工程主厂房框架清水混凝土结构的施工,该清水混凝土设计强度为C30~C45,采用泵送法施工。

通过现场试验分析,采取有效措施用机制砂代替天然砂,提高了清水混凝土观感质量,达到了清水混凝土的质量要求。

2机制砂的优缺点2.1机制砂的优点机制砂主要有以下优点:(1)可以在现场进行加工生产,通过对母材的选择、加工机械的选型等方面进行控制,保证生产的机制砂的质量;(2)砂的物理力学性能较好,可以选择工程场平及基坑爆破过程中花岗岩作为机制砂生产的母材,不能选择表层的中风化及以上花岗岩,并通过筛分和水洗措施调整机制砂的含泥量,机制砂可以用来生产高强混凝土;(3)根据工程中所用混凝土的要求及生产机制砂的岩石的特点,通过对生产机制砂的设备的选择控制机制砂的细度模数和颗粒级配。

2.2机制砂的缺点机制砂有以下缺点:(1)机制砂含有一定量的泥粉。

泥粉颗粒小于0.016mm,在混凝土浆体中起填充作用,但是,由于泥粉为类似海绵的层状松散结构,吸水率较高,吸水后膨胀,对混凝土的强度及耐久性都会产生负面影响。

(2)机制砂表面粗糙,棱角较多;机制砂细度模数多大于3.0,且级配不好。

相对于天然河砂生产的混凝土,机制砂生产的混凝土和易性不好,混凝土经常出现蜂窝、麻面等外观质量缺陷。

3机制砂清水混凝土常见的质量问题根据对福州地区及其他电厂施工中机制砂清水混凝土的调查发现,机制砂清水混凝土常见的质量问题如下:表面泌水现象;蜂窝麻面;色差;气泡;黑斑;花纹斑或粗集料透明层;接缝挂浆漏浆和出现砂带;表面裂纹。

通过与普通清水混凝土出现的质量问题频次进行对比,发现机制砂清水混凝土更易出现表面泌水及蜂窝麻面的质量问题。

4机制砂清水混凝土主要质量问题形成原因坍落度是混凝土和易性的具体指标,而和易性是混凝土众多指标中最重要的一个指标,机制砂清水混凝土“表面泌水”和“蜂窝、麻面”的主要原因是混凝土和易性差。

机制砂_精品文档

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机制砂机制砂(Engineered Sand)是一种特殊的细粒颗粒材料,具有多种用途和广泛的应用。

它是通过特定的工艺和处理方法对天然砂进行改造和优化而得到的,以满足特定的需求和要求。

机制砂在建筑、工程、制造和其他行业中发挥着重要作用,其独特的性能特点使其成为一种不可或缺的材料。

首先,机制砂在建筑领域中被广泛应用。

由于其合理的颗粒大小和形状,机制砂在混凝土和砂浆生产中具有优异的流动性和稳定性。

它能够填补混凝土中的空隙,提高混凝土的密实性和强度,从而增加建筑物的稳定性和耐久性。

此外,机制砂还可以用作屋顶防水层的填充材料,以提供较好的抗渗性能。

其次,机制砂在工程项目中也具有重要的应用价值。

由于机制砂颗粒均匀,粒度分布可控,因此可以根据工程要求制定不同的配比方案,以实现对工程材料的精确控制。

机制砂在路面铺设、地基处理和地下管道填充等工程中可以作为支撑和填充材料,有效地提高了工程的承载能力和稳定性。

此外,在河道、水坝和堤防的修复和加固工程中,机制砂也可以用作填充材料和防护层,以提供额外的支撑和保护。

此外,机制砂在制造业中也扮演着重要的角色。

由于其颗粒细小而均匀,机制砂可以用作金属铸造中的砂模材料。

它具有较高的耐火性和热传导性能,可以承受高温环境下的金属浇注,并能保持良好的细节和表面质量。

机制砂还可以用作抛光和研磨的砂轮材料,以及陶瓷制品的研磨颗粒。

在电子产品制造领域,机制砂还可以用作半导体芯片的制造材料和光学玻璃的加工辅助材料。

总之,机制砂是一种多功能的颗粒材料,具有广泛的应用领域和重要的作用。

其优异的性能特点和可控的颗粒特征使得机制砂成为建筑、工程和制造等领域中无法替代的材料之一。

随着科学技术的不断进步和人们对材料性能要求的不断提高,机制砂的研究和应用前景将更为广阔。

预计未来机制砂会在更多领域发挥着重要的作用,并且在经济、环境和社会可持续发展方面带来更大的贡献。

机制砂特性及在公路工程混凝土中应用的相关问题分析

机制砂特性及在公路工程混凝土中应用的相关问题分析

机制砂特性及在公路工程混凝土中应用的相关问题分析摘要:众所周知,混凝土是建筑施工环节中的不可或缺的材料之一,而砂石材料又是其构成的主要成分之一,因此,砂石材料的性能对建筑工程的质量具有重要影响。

随着我国经济的不断发展,建筑项目的规模不断扩大,对建筑原材料的质量需求也不断提高,从而促使筑领域中不断有新型材料和施工技术出现,其中,机制砂作为建筑原材料中砂石材料的新型替代品在建筑领域中应用越来越广泛。

关键词:机制砂特性;公路工程混凝土;应用1石粉含量及特性1.1石粉含量在原来的混凝土工程中,天然砂作为混凝土工程的主要原料,在混凝土中起着填充和集料作用,大量被使用。

天然砂属于自然资源的一种,随着天然砂资源的日益匮乏,混凝土行业只能通过人工手段,制造替代天然砂的机制砂。

天然砂是由人工开采筛分,其中粒径小于0.075毫米的颗粒含杂质较多,称为泥;机制砂由机械破碎筛分,粒径小于0.075毫米的颗粒,称为石粉。

由于现代工艺及原材料本身的材质问题,机制砂的生产是不可避免会产生石粉的。

石粉相对于天然砂中的细质泥,杂质较少,主要成分与机制砂的材质相同,区别只在于颗粒大小不同,属于细微级配比。

而天然砂中小于0.075mm颗粒被认为是泥,在混凝土工程中被认定为杂质,为有害成分。

对于石粉的含量对机制砂混凝土的影响,目前还没有一个统一的研究结果。

有人认为石粉的含量过高会影响混凝土的强度和和易性。

可以确认的是,石粉含量配比的不同,对机制砂混凝土的性能一定会产生影响,这种影响既有正面的,也有负面的。

我们对石粉特性和含量的研究,应当集中在石粉含量对机制砂混凝土拌合物的工作性能和强度上,通过对石粉含量和特性的研究,得出最佳石粉含量的配比,使石粉在机制砂混凝土中的负面影响降到最低。

1.2石粉特性石粉与机制砂母岩属于同一种材质,因此,石粉在机制砂混凝土中的活性,对混凝土拌合物的粘合性和稳定性具有一定的影响。

客观而言,石粉具有的杂质比天然砂中细质泥低,在混凝土中应当不同于杂质的效果,更多的是对混凝土拌合物有着填充、优化结构的效果,使混凝土的密实性和粘合度增强,提高混凝土的强度。

浅析机制砂在混凝土中的应用关注点

浅析机制砂在混凝土中的应用关注点

浅析机制砂在混凝土中的应用关注点摘要:随着建筑工程的日益增多,砂作为混凝土材料的重要组分,用砂量也逐年增长。

伴随着国家环保政策的落实,河道禁采,河砂供应量逐渐减少,机制砂代替天然河砂已是大趋势和现实。

目前,国内的机制砂五花八门,只要经过机器生产,都统称为“机制砂”,有些地方将碎石场下脚料作为机制砂出售。

国家标准GB/T14684-2011《建设用砂》把由经除土处理的机制砂和混合砂都称人工砂,执行人工砂的技术要求和检验方法。

关键词:机制砂混凝土配合比应用一、碎石场下脚料当机制砂的危害采用专业化生产的机制砂是利用专业制砂设备通过装棒量、棒的级配、进料量、料浆浓度、进料粒径等参数的调整,按生产的需要,控制机制砂的粒形、细度模数和颗粒级配等,并配有整形设备生产出来的机制砂具有良好的颗粒级配、饱满的颗粒粒形,这种机制砂往往是价格较高的精品砂。

专业生产出来的机制砂虽然质量优良,便于混凝土生产控制,但由于价格的原因,市场接受程度不高。

大量充斥着市场的是碎石场下脚料,这种所谓的“机制砂”往往是石粉含量高、颗粒级配差、含泥量大、颗粒粒形以针片状居多。

由于机制砂与河砂的形成方式的差异,造成机制砂与天然河砂最大的差别就是机制砂中含有一定量的石粉含量。

使用碎石破碎生产的机制砂中含有的石粉一般含泥量较小,但将碎石场下脚料直接作为机制砂出售的所谓“机制砂”,受生产碎石“毛料”(生产碎石的大块石头)质量的影响较大。

若“毛料”中含泥量、黏附的泥块含量较多,碎石生产过程中,筛分后的碎石场下脚料自然含泥量较高,这与碎石二道破碎专业生产机制砂所产生的石粉有着本质的区别。

精品的机制砂因价格原因不被市场接受,造成项目以考虑项目成本为借口,采购使用碎石场下脚料生产的含泥量波动较大的所谓“机制砂”,使得混凝土质量难以控制,集中体现在用水量居高不下,外加剂用了超量使用,混凝土坍落度损失难以控制,有些混凝土企业通过增加水泥用量勉强控制住混凝土设计强度,但混凝土裂缝严重,裂缝出现时间提前(路面收光后就出现大面积开裂),甚至采用覆盖养护也难以有效控制裂缝。

机制砂的优缺点及其在混凝土和工程中的应用

机制砂的优缺点及其在混凝土和工程中的应用

机制砂的优缺点及其在混凝土和工程中的应用本文主要对机制砂的优点和缺点进行了深入的分析介绍。

并对其在混凝土和建筑工程中的具体应用进行探讨,供有关的建筑施工单位参考。

标签:机制砂;优缺点;混凝土;工程应用1 机制砂的优缺点介绍1.1 机制砂的优点机制砂在混凝土应用中具有以下优点:(1)机制砂是在专业研磨设备经研磨后达到某种粒径的砂。

可根据工程所用混凝土的相关级配要求进行调控,适用于不同工程的混凝土砂料需求。

(2)机制砂粒通常是带有一定的棱角,而天然砂经水流的冲刷使得砂粒表面比较圆润;机制砂基于其形状特点更容易和混凝土中的水泥等用料粘结,提高混泥土的质量。

(3)机制砂制作可以取材些建筑废弃混凝土或者碎石进行二次加工进而减少对天然矿石资源的开采,一方面对矿产资源进行了保护,另一方面可有效减少购置原材料的成本投入,经济性较高。

(4)机制砂在建设工程的所在地进行砂粒制作,就地取材,就地加工,就地消费,同天然砂相比,减少了产品运输过程中的运费,节省了成本投入。

1.2 机制砂的缺点(1)机制砂颗粒形状不一,棱角较多。

其细度模数多在3.0以上;同天然砂粒相比较,其颗粒的级配相差两级以上,通常是大于2.5mm和小于0.08mm的颗粒较多。

基于机制砂的级配性问题,使其应用在混凝土拌制后混凝土的和易性较差。

给混凝土施工带来麻烦。

机制砂母材的选择不合理会对其在混凝土中的应用效果造成一定影响。

不过针对机制砂的缺点可通过以下方法解决:合理选择碎砂设备、合理调整砂率及合理掺入外加剂等措施给予解决。

(2)机制砂产品中经常会掺和一定量的石粉。

虽然石粉的粒径和泥土的颗粒相差无几,但在成分方面存在较大的差异。

泥土颗粒粒径多数为0.016mm,石粉的粒径多数在0.016mm到0.075mm间;但泥土吸附在砂粒的表面会降低砂粒和水泥的结合性,而石粉基于其粒径比较小,并且其成分和砂的成分一致,可有效对填充细沙间的间隙,增强混凝土的密实性。

2 机制砂混凝土的性能2.1 硬化前机制砂混凝土性能机制砂混凝土具有较好的粘合性、和易性、可塑性以及可加工性等特点。

机制砂特性及在混凝土中应用的相关问题分析

机制砂特性及在混凝土中应用的相关问题分析随着我国改革发展的不断深入,建筑工程也不断发展,从而对砂质材料的需求量也日益增大。

然而,过度开采使得我国的天然砂石资源日益枯竭,很难满足建筑工程的需求,一种新型的能代替传统砂石的材料成为我国建筑材料领域的迫切需求。

建筑工程对砂石新材料日益增长的需求使得机制砂应运而生。

机制砂具有诸多优点,但是,由于目前我国机制砂的生产成本较高,生产难度大,使得其在建筑材料市场中的大范围推广比较困难。

因此,文章对机制砂在混凝土中的应用问题展开探讨,以期为我国建筑领域混凝土的施工工作提供参考。

1机制砂特性机制砂是一些经过机械破碎、除土处理以及筛分制砂工艺形成的、粒径小于4.75mm的岩石颗粒。

机制砂虽然属于岩石,但是风化岩石以及软质岩不能形成机制砂。

我国目前混凝土中使用的机制砂粒径一般在2.6~3.6mm范围内,属于中粗型机制砂。

这种类型的机制砂含有一定量的石粉,具有颗粒级配可调和稳定的特点。

根据我国各个地区机制砂的加工工艺、加工设备以及矿源的不同,我国机制砂在级配以及粒型上有较大区别,比如有些机制砂的颗粒以片状为主,而有些机制砂的颗粒则中间小、两头大。

机制砂的这些特点使得在其他参数都相同的情况下,机制砂与天然砂相比配置出的混凝土具有坍塌度小、需水量大以及和易性较差的特点。

如果按照天然砂混凝土配置方式配置机制砂混凝土,则机制砂混凝土较天然砂混凝土需水量较大,和易性较差,容易产生泌水现象,并且这种现象随水泥用量的减少而加剧。

但是如果不使用天然砂混凝土的配置方式配置机制砂混凝土,而是根据机制砂的特点,改变混凝土的配置比例,在机制砂混凝土中合理使用石粉,则机制砂混凝土的和易性将能够得到提高,并且达到与普通混凝土相同的和易性。

所以,制定出最合适的机制砂配置方法,正确合理的使用机制砂,将使得机制砂混凝土具有良好的抗冻、抗寒以及密实度大等性能。

实验证明,机制砂更适合高强度、高性能以及泵送混凝土。

试析高性能机制砂混凝土的性能及应用技术

试析高性能机制砂混凝土的性能及应用技术高性能机制砂混凝土是一种新型的建筑材料,其主要由优质的石英砂、水泥、高性能机制砂以及特定的外加剂组合而成。

由于高性能机制砂混凝土拥有着超强的力学性能、极高的耐久性以及较好的耐水性,因此在建筑行业中得到了广泛的应用。

本文将对高性能机制砂混凝土的性能以及应用技术进行分析。

高性能机制砂混凝土相比传统混凝土具有以下优点:1.力学性能优越:高性能机制砂混凝土拥有着极高的抗压强度、抗拉强度和抗弯强度,尤其是其抗压强度大于80MPa,是普通混凝土的2-4倍以上,能够满足高层建筑和特殊工程的需求。

2.耐久性强:高性能机制砂混凝土由于添加了合适的外加剂,使得其在长时间使用后不易受到环境因素的侵蚀,如冻融、潮湿等,从而保证了混凝土结构的耐久性。

3.施工性能好:高性能机制砂混凝土的混合物具有较小的流动性,对于建筑的外墙、地面等需要抹面的部位,在施工时可以更加便捷,从而提高施工效率。

4.环保性能好:高性能机制砂混凝土所使用的原材料中不含有有毒有害的成分,构建的混凝土结构也不会对环境产生较大的污染,从而符合现代社会对于环保的要求。

1.原材料的选择:高性能机制砂混凝土中的选材非常重要,一般选用石英砂作为主要的骨料,水泥选择中高早强、低热、有特殊要求的专用水泥,机制砂选择强度高、骨材颗粒形状优良的砂子,外加剂选择能够提高混凝土强度、提高其流动性的外加剂。

2.搅拌过程控制:在搅拌的过程中需要注意的是,应该采取适当的搅拌顺序,并且搅拌的时间应该控制在2-3分钟之内,过短的搅拌时间会影响混凝土的强度,而过长的搅拌时间则会导致混凝土的流动性变差。

3.注浆施工:高性能机制砂混凝土在注浆施工中需要注意的是,一般采用连续注浆施工,注浆的压力需要控制在3-4MPa之间,同时应该选择适当的施工工具,保证混凝土的均匀性。

4.养护处理:高性能机制砂混凝土在养护处理时需要水养护,保持表面湿润,养护时间应该在7天以上,养护期间需要防止混凝土表面被阳光曝晒,同时也需要防止混凝土表面受到机械损伤。

机制砂在混凝土工程中的应用技术要点

一、概述机制砂是一种用于混凝土工程中的重要材料,它具有粒径均匀、力学性能优良以及耐久性强等优点,因此在混凝土工程中得到了广泛的应用。

本文将围绕机制砂在混凝土工程中的应用技术要点展开探讨。

二、机制砂的物理特性1. 粒径分布:机制砂的粒径一般在0.15mm~4.75mm之间,其粒径分布均匀。

2. 表面型态:机制砂表面光滑、无角、无裂纹,具有良好的形状和表面性质。

3. 密度:机制砂的密度较高,一般在2600kg/m³以上。

4. 吸水率:机制砂的吸水率低,其饱和密度较高。

三、机制砂在混凝土配合比中的应用1. 替代天然砂:机制砂可作为天然砂的替代品,用于混凝土的配合比中,以达到所需的工作性能和强度要求。

在一定条件下,机制砂可取代一定比例的天然砂,提高混凝土的抗渗、抗压性能。

2. 控制砂的用量:在混凝土配合比中,机制砂的用量应根据实际情况进行控制,以保证混凝土的工作性能和强度,并减少可能出现的裂缝和渗漏现象。

四、机制砂混凝土的性能1. 强度特性:机制砂混凝土的抗压强度和抗折强度均较高,且具有较好的耐久性。

2. 抗渗性能:机制砂混凝土具有较好的抗渗性能,能够降低混凝土渗透性,延长混凝土的使用寿命。

3. 抗冻融性:机制砂混凝土的抗冻融性能较好,能够在寒冷地区保持较稳定的性能。

五、机制砂应用中需要注意的问题1. 质量控制:在机制砂的生产和使用过程中,需要严格控制其物理特性和化学成分,确保其质量稳定。

2. 配合比设计:在混凝土配合比设计中,需要根据机制砂的性能和特点合理调整配合比,以保证混凝土的性能。

3. 施工技术:在混凝土施工过程中,需要注意机制砂混凝土的搅拌、浇筑和养护技术,确保混凝土的质量和性能。

六、结论机制砂作为混凝土工程中的重要材料,具有粒径均匀、力学性能优良以及耐久性强等优点,在混凝土工程中有着广泛的应用。

在使用机制砂时,需要注意控制其质量、合理设计配合比,并严格遵守施工技术要求,以确保混凝土的性能和质量。

机制砂在混凝土中的运用方案

机制砂在混凝土中的运用方案一、机制砂的了解。

1. 啥是机制砂呢?简单说,它可不是从河里头、海里头直接挖出来的天然砂,而是通过机器加工石头弄出来的砂。

它就像混凝土世界里的新成员,虽然不是“原装天然货”,但本事可不小。

2. 机制砂的特点。

它的颗粒形状有点不规则,不像天然砂那么圆润。

这就好比它是一群有棱有角的小战士,在混凝土里能互相“拉着小手”,让混凝土结构更结实。

机制砂的石粉含量比天然砂可能要高一些。

这石粉可别小瞧了,适量的石粉就像混凝土里的小润滑剂和填充剂,能让混凝土的工作性能变好。

二、运用前的准备。

1. 原材料选择。

选石头做机制砂原料的时候,可得精挑细选。

像硬度合适的花岗岩、石灰岩之类的就不错。

要是选了软趴趴的石头,做出来的机制砂质量可就没保障了,就像用烂木头做房子,根基就不稳。

同时呢,对于机制砂生产设备也要把好关。

设备得先进、稳定,就像一个好厨师得有一套趁手的厨具一样。

要是设备老出毛病,生产出来的机制砂质量就跟抽风似的,时好时坏。

2. 质量检测。

在机制砂进入混凝土生产环节之前,必须得好好检测一番。

检测啥呢?颗粒级配、石粉含量、含泥量这些都得查。

这就好比相亲之前得先了解对方的基本情况一样,要是机制砂质量不达标,混进混凝土里那可就是“坏分子”。

三、在混凝土中的具体运用。

1. 配合比设计调整。

因为机制砂不是天然砂,不能完全按照以前用天然砂的配合比来搞混凝土。

得根据机制砂的特点重新设计配合比。

这就像给一个新加入的成员安排座位,得考虑到它的特殊情况。

对于水泥用量,可能要适当调整。

有时候因为机制砂的颗粒形状和表面粗糙,需要多一点水泥浆来包裹这些有棱角的砂粒,就像给这些小战士穿上一层合适的“铠甲”,让它们更好地团结在一起。

砂率也得变一变。

一般来说,机制砂的砂率可能会比用天然砂的时候高一点。

这是因为机制砂的空隙率和天然砂不太一样,多放点机制砂才能把混凝土里的空隙填得更满。

2. 搅拌过程。

在搅拌混凝土的时候,要注意搅拌时间。

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机制砂的优缺点及其在混凝土和工程中的应用1机制砂的优缺点根据在云南蒙自地区利用机制砂的经验,将其优缺点总结如下。

1.1机制砂的优点采用机制砂配置混凝土具有如下优点:( 1)工厂化生产,质量可以得到保证工厂生产可以从选材、破碎等一系列工艺流程上建立质量监控体系,生产条件好,砂的质量有保障。

(2)砂的物理力学性能好可以有意识的选择硬质岩石生产机制砂,避免采用软质、风化岩石,同时,含泥(块)量可人工筛分控制。

化学成份与母材、碎石一致,对混凝土无负面作用,适合做高强混凝土。

(3)机制砂的颗粒级配、细度模数可以调整可以根据工程的需要,结合母材的特点和混凝土的要求,调整机制砂的细度模数和颗粒级配。

调整措施主要通过破碎设备、工艺流程的选择来完成。

1.2机制砂的缺点( 1)天然砂颗粒浑圆,表面光滑。

天然中砂细度模数多为 2. 6 3. 0,级配较好,对混凝土的工作性十分有利。

机制砂颗粒尖锐,多棱角,表面粗糙,细度模数多为 3. 0 以上,与天然河砂相比,机制砂的颗粒级配稍差,大于 2. 5 mm 和小于 0. 08 mm 的颗粒偏多,导致混凝土的和易性较差,容易引起混凝土的外观质量缺陷。

机制砂母材的变化会引起机制砂质量的波动,给施工质量的控制带来一定的难度。

但是,机制砂的缺点可以通过选择合适的碎砂设备、合理利用砂中含石粉量、调整砂率,以及选用合适的外加剂等措施来克服。

( 2)机制砂含有一定量的石粉。

石粉和泥的粒径虽然都小于0. 075 mm,但是他们的成份不同,细度相差也较大。

泥颗粒大多小于0. 016 mm,而石粉颗粒大都在0. 016 0. 075 mm之间。

泥吸附在砂的表面,妨碍砂与水泥的粘结;而适量的石粉可填充在水泥、细砂的空隙之间,增强机制砂混凝土的工作性。

2机制砂混凝土的性能2.1硬化前混凝土的性能机制砂混凝土硬化前的性能主要涉及到混凝土的稠度、和易性(工作性)、可塑性、可加工性(可修饰性或可抹平性)等方面,这些性能并不是孤立的,而是有一定的相互关联,是从不同的角度描述新拌混凝土的特性。

其中,混凝土的和易性是非常重要的一个指标,它不仅表示混凝土浇灌成型的难易程度,也表示混凝土抵抗材料分层离析的能力。

混凝土和易性的具体指标为坍落度。

在水灰比相同的条件下,机制砂混凝土坍落度要小于河砂混凝土,这主要是机制砂本身具有裂隙、空隙及孔洞,其有一部分颗粒为矿物颗粒集合体,这样就增大了砂子的比表面积,吸附了更多的水,导致混凝土的需水量增加,坍落度减小。

相同条件下,配置相同坍落度的混凝土,机制砂比天然河砂需水量增加5 10 kg /m3. 机制砂混凝土的和易性与细骨料(砂)的级配和细度模数有关,同时,也牵涉到用水量、水泥用量、砂率等参数,还需要针对工程实践进行深入研究。

一般认为,细度模数以控制在 3.03.4 之间为佳。

若细度模数太大,则粗颗粒太多,级配不合理,使混凝土的和易性变差,虽然掺入粉煤灰可以弥补上述缺陷,但成本也会相应提高,经济上不合理;若细度模数太小,则小于0. 075 mm 的细粉过多,需水量增大,混凝土强度降低,水泥用量增加。

石粉含量也是影响坍落度的重要指标,石粉含量太低(小于 5% )时,混凝土的和易性、沁水性较差,当石粉含量控制在6% 9%时,对混凝土的强度的影响不是很大,和易性也很好。

按机制砂的特点进行混凝土配比设计,通过合理利用机制砂中的石粉,调整机制砂的砂率,可以配制出和易性很好、适合泵送的机制砂混凝土。

2.2机制砂混凝土的力学性能混凝土的力学性能指标包括抗压强度、抗拉强度、抗折强度、抗弯强度、弹性模量、粘结强度、疲劳强度、收缩徐变特性等。

针对这些指标进行深入研究的还比较少。

但是,对于抗压强度、弹性模量这2 个主要指标,国内外却积累了较丰富的实验资料。

一般机制砂筛余0.300 mm 以下所占比例较小,仅有 10%左右。

相关混凝土泵送施工技术规程中指明,泵送混凝土细骨料通过0. 300 mm 筛孔的筛余不应小于 15%. 天然细砂的粒径主要集中在0. 3 mm以下,细度模数一般在1. 5 左右。

天然细砂细度模数低,若单独配制混凝土,会由于收缩大引起混凝土开裂,但是可以利用天然细砂粒径主要集中在0. 3 mm 以下的特点,与机制砂复合组成人工混合砂,从而使配置的混凝土获得良好的施工性能。

通常用 40%的天然细砂与60%的机制砂混合作为细骨料使用,可以取得良好的效果。

文献<9>对特细砂、混合砂、机制砂混凝土进行了实验对比,其复合砂中特细砂和机制砂的比例为 4 B6 ,机制砂母岩为石灰岩。

3为文献 < 10>的实验结果。

由于机制砂一般采用硬质岩石破碎,机制砂比天然砂的抗压强度更高。

所以机制砂混凝土与天然砂混凝土相比,各项力学性能指标不低,甚至更高。

当然,混凝土的强度、弹性模量等力学性能指标除了和砂的强度有关外,还与其他因素有关,如机制砂中的石粉含量和混凝土配合比中的砂率等。

机制砂混凝土的实验表明,石粉含量对混凝土的强度的影响很大,石粉含量越高,混凝土的强度随之降低。

机制砂砂率在小于40%时,拌合物过于粘稠,砂率增大后,工作性能得到改善,砂率在 42% 46% 时,强度趋于稳定。

砂率超过50% ,不但强度有所下降,而且静力弹性模量显著降低。

2.3机制砂混凝土的耐久性能混凝土的耐久性能是指混凝土在长期使用过程中,具有抵抗冻融循环等气候条件、酸碱等物理化学侵蚀作用、受光热作用、流水冲蚀作用的能力。

混凝土越密实,抗渗抗冻性越好。

由于混凝土的抗渗性主要与其孔隙有关。

研究者认为机制砂中的石粉只是一种有效的填料,虽然不具有活性,但提高了混凝土的密实性,增强了水泥石与骨料界面粘结;而有人则认为石粉能加速 C3S 的水化,并与C3A 、C4AF 反应生成结晶水化物,并能改善水泥石的孔隙结构,因此抗渗性能得到提高。

对于机制砂混凝土的抗冻融耐久性还缺乏系统的研究。

综合已有的研究结果,可以发现机制砂在一定程度上改善了混凝土的工作性能,具有一定的微集料填充效果,从而改善了混凝土的孔隙结构,增加了混凝土的密实度。

试验结果表明,混合砂与天然中砂配制的混凝土一样,具有优越的抗渗性能。

同时试验还表明,机制砂和天然细砂混合配制出的混凝土在抗冻性、抗渗性、抗氯离子渗透、抗硫酸盐侵蚀及抗碳化性能方面都优于中砂混凝土,机制砂和天然细砂混合配制出的混凝土抗渗性劣于中砂混凝土。

3机制砂混凝土在工程实践中的应用在已有的工程实践中,机制砂配制出了从 C10 C55 的普通混凝土和泵送混凝土,我国的三峡工程和黄河小浪底等水利工程都采用了机制砂混凝土。

在桥梁工程中,湖南怀新高速公路的有平溪河桥、苦麻寨桥、坳背村高架桥均使用了机制砂配制混凝土,混凝土等级有C25 普通混凝土,C25 水下混凝土,C30 普通混凝土,C40 普通混凝土。

在重庆嘉陵江黄花园大桥建设中,通过对机制砂与渠河砂复合取代简阳砂配制黄花园大桥主桥箱梁C50 混凝土,各项工作性能指标和力学性能指标均符合规范要求,工程应用效果良好。

在铁路桥梁中,株六线南山河特大桥C55 高性能混凝土成功应用机制砂配制。

玉蒙铁路第五标段,在混凝土结构物中就全部使用了机制砂。

在施工之初,由于对机制砂的应用在理论上没有依据可循,从而与自然砂等同使用,造成混凝土质量下滑,特别是表面质量不能满足要求。

随着施工的进展和试验室工作的加强,混凝土质量有所提高。

现在该标段的特大桥、大桥、涵洞、隧道工程等混凝土外观和抗压强度都能满足工程的质量要求。

特别在工程造价方面,由于自然砂的当地价格是机制砂的 3 倍多,所以采用机制砂。

4机制砂混凝土应用需进一步研究的问题机制砂在我国混凝土结构工程实践中的应用还处于起步阶段,为了推广机制砂在混凝土特别是桥梁工程中高性能混凝土中的应用,还应开展深入、广泛的研究。

研究重点应包含以下几个方面。

4. 1 机制砂颗粒形状、颗粒级配的研究机制砂的颗粒形状、颗粒级配影响混凝土的和易性、强度、抗干缩性及耐磨等性能。

尤其是粒径小于 0. 075 mm 的石粉的合理含量需要认真研究。

不同粒形的机制砂对混凝土的和易性影响较大,片状颗粒拌制的混凝土和易性较差,最理想的粒形是近似于立方体颗粒。

机制砂中含有适量的石粉,不仅可提高混凝土的强度,还可改善混凝土的和易性,机制砂中的石粉控制在 7%以内比较合适,但关于石粉的作用机理和合理含量仍有不同的意见。

根据本公司应用机制砂的情况来看,严格控制石粉含量是比较困难的,这为在工程中充分利用机制砂提出了挑战。

4. 2 高效、优质制砂设备和制砂工艺的研究凡是能经济有效地加工出小于 5 mm 的合格粒度级配的机械加工设备都可以作为制砂机械。

目前,磨碎机械、圆锥破碎机、反击式破碎机、锤式破碎机、笼型破碎机、辊式破碎机和立轴冲击式破碎机都可用于制砂。

中小企业使用颚式破碎机较多,生产工艺极为简单,产品质量参差不齐。

混凝土用机制砂对砂的颗粒形状及级配有很高的要求。

有的设备生产的砂粒片状居多,有的存在过粉碎现象。

为了生产出符合要求的优质机制砂,需要从设备选择、工艺流程、质量控制等方面进行综合研究。

随着我国基本建设的不断深入和环境保护的日益加强,自然砂的利用在很多方面都有了限制。

面对建筑业需要砂量的增加,自然资源已不能满足工程的需求,所以必须要在机制砂的利用上下功夫。

如果机制砂使用取得成功,今后的施工组织将可能发生转变,如在围岩较好的隧道中施工,混凝土所需的碎石和机制砂就可以在掘进过程中得以解决。

4.3机制砂混凝土配合比的研究机制砂混凝土的配合比对混凝土的各种性能,如和易性、力学性能、耐久性能和混凝土表面质量都有非常重要的影响。

应深入开展满足各种强度等级、各类工作性能要求的机制砂混凝土的综合试验研究。

通过在玉蒙铁路工程中利用机制砂,发现还应重点研究石粉含量、砂率、水灰比对混凝土各种性能的影响。

4. 4 机制砂混凝土搅拌设备的研究在玉蒙铁路工程中,利用机制砂搅拌混凝土,搅拌设备也是影响混凝土质量的一个重要因素。

机制砂混凝土的搅拌不宜采用小型搅拌设备。

在施工之初,机制砂混凝土的搅拌采用与自然砂混凝土搅拌同样的方法,结果不能满足工程的质量要求。

特别是少量混凝土的搅拌,决不能使用非强制性混凝土搅拌设备,否则混凝土的外观质量难以保证。

机制砂混凝土只有采用大型搅拌站或强制搅拌设备来搅拌,才能保证工程质量。

4.5机制砂混凝土的应用须加强工程试验机制砂混凝土的使用应按要求合理设立工程试验室,以加强对混凝土的配比、和易性、泌水性、抗冻、抗渗、抗压强度、抗拉强度、抗折强度、抗弯强度、弹性模量、疲劳强度、收缩徐变、耐久性能等指标的及时监控,从而保证混凝土的质量。

5结语目前,机制砂混凝土在施工实践中应用较少,对这种混凝土的长期性能还缺乏深入的研究。

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