机制砂混凝土配制与施工质量控制
机制砂的质量控制及在混凝土中的应用
中 图分 类 号 ： Ｕ ２ ． Ｔ ５ １１ 文 献 标 识 码 ： Ａ
１ 概 述
１ 颗粒级配 （ ） 细度模 数 ） 。机 制砂级 配较差 ， 细度 模数较 大 。
混凝土影 响 最 大。颗粒 形 状 较 好 的机 制砂 压 碎 指 标值 一 般 在 ２ ％一２ ％范围 内， ０ ５ 机制砂 中的针片状含量对压碎 指标值最敏感 ， 非专业 机制砂 场生产 的颗粒针 片状较 多的机制砂 压碎指标 值一 般都在 ３ ％以上 ， ０ 甚至更高 。拌制普通混凝土应采用压 碎指标值
表 １ 机 制 砂 的 技术 要 求
技 术 指 标
Ｉ类
防止泥土混入 ； 当块石 中混 有较 多泥 土时应 人工拣 出 ； 块石 应通 过振动喂料机 ， 进一步筛 除泥 土。４ 压碎 指标 。机制砂 的压 碎指 ）
Ⅲ 类
类 别
Ⅱ类
标用于衡量机制砂在逐渐增加的荷载下抵抗 压碎 的能 力 ， 以评价 其在 工程 中 的适 用 性 ， 间接 表达 机制 砂坚 固性 的一个 重 要指 是 标 。压碎指标直接影 响所配制 混凝 土 的强度 ， 特别 是对于高 强度
第３ ７卷 第 ３ ４期 ２０１１年 １ ２月 文章编号 ：０ ９ ６２ （ ０ １ ３ — １ ５ Ｏ １０ —８ ５ ２ １ ）４ ０ １ 一２
山 西 建 筑
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机制砂 的质量控制及在混凝土 中的应用
如何配制出完美的机制砂混凝土
如何配制出完美的机制砂混凝土配制出完美的机制砂混凝土需要考虑多个因素，包括原材料选择、配比设计、施工工艺等。
下面详细介绍一下如何配制出完美的机制砂混凝土。
一、选择合适的原材料1.选用优质的机制砂。
机制砂应具有合适的骨料级配、骨料形状和骨料表面性状，以保证混凝土的力学性能和工程耐久性。
2.选择适当的水泥。
水泥应选择符合标准要求的优质水泥，保证水泥的品种和强度等级符合设计要求。
3.水的选择。
水应选用清洁、无污染的饮用水，避免使用含有化学物质的水。
二、合理设计配比1.确定混凝土的强度等级和要求。
根据工程需要确定混凝土的抗压强度等级和设计要求，以便合理地确定水灰比、胶凝材料用量和骨料配合比。
2.控制水灰比。
控制水灰比是保证混凝土强度的关键因素，应根据混凝土的使用环境和工程要求合理选择水灰比，一般建议控制在0.40-0.50之间。
3.合理配制骨料。
根据设计要求，确定合适的骨料配合比，包括骨料的种类、级配组成、最大粒径和最小粒径等。
4.添加适量掺合料。
根据使用要求，可以适量添加掺合料，如粉煤灰、矿渣粉等，以改善混凝土的工作性能和耐久性。
三、控制施工工艺1.混凝土搅拌均匀。
在混凝土搅拌过程中，应保证骨料和水泥的充分混合，避免骨料团聚或水泥结块，以保证混凝土的均匀性和强度。
2.适当延长搅拌时间。
搅拌时间应根据混凝土配比和搅拌设备的特点进行合理安排，一般应保证混凝土搅拌时间在3-5分钟以上，以确保混凝土搅拌均匀。
3.控制浇筑温度。
在施工过程中，应尽量避免混凝土温度过高或过低，一般控制在20℃-30℃之间。
4.合理养护。
混凝土浇筑后，应及时进行养护，以保证混凝土的强度和耐久性，一般采用湿养护或喷水养护等方法。
总之，配制出完美的机制砂混凝土需要合理选择原材料，设计合理的配比，并控制好施工工艺。
只有在这些方面都做好的前提下，才能保证混凝土的力学性能和工程耐久性，从而达到完美的效果。
DBJ41_T232-2020混凝土用机制砂质量及检验方法标准
根据河南省住房和城乡建设厅《关于印发<2020 年工程建设地方标准制定、修订计划>的通知》的要求，标准编制组经深入调查研究，认真总结实践经验，结合我省实际，并在广泛征求意见的基础上编制了本标准。
本标准共分为八章，主要内容为：1 总则；2 术语、符号；3 分类、规格；4 基本规定；5 技术要求；6 试验方法；7 检验规则；8 验收、储存、运输和堆放。
1总则 (1)2术语、符号 (2)2.1术语 (2)2.2符号 (3)3分类、规格 (4)3.1机制砂分类 (4)3.2机制砂规格 (4)4基本规定 (5)5技术要求 (6)5.1原材料 (6)5.2机制砂 (6)6试验方法 (11)6.1 试样 (11)6.2试验环境和试验用筛 (11)6.3颗粒级配和细度模数 (11)6.4石粉含量和微粉含量 (11)6.5泥块含量 (11)6.6有害物质含量 (12)6.7坚固性 (12)6.8压碎指标 (12)6.9表观密度、松散堆积密度和空隙率 (12)6.10碱集料反应 (12)6.11含水率和饱和面干吸水率 (12)6.12经时吸水率 (12)7检验规则 (15)7.1检验类别、检验项目 (15)7.2组批规则 (15)7.3判定规则 (15)8验收、储存、运输和堆放 (17)附录A 本标准用词说明 (18)引用标准名录 (19)条文说明 (20)1 总则1.0.1为加强机制砂生产企业的质量控制，合理利用机制砂，做到技术先进，经济合理，确保工程质量，特制定本标准。
1.0.2本标准适用于建设工程中混凝土用机制砂的质量要求和检验。
1.0.3机制砂的质量要求及检验除应符合本标准外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
2术语、符号2.1 术语2.1.1 机制砂 manufactured sand岩石、卵石、建筑固体废弃物、矿山尾矿或工业废渣等经除土处理，由机械破碎、整形、筛分、粉料控制等工艺制成的，粒径小于4.75mm 的颗粒，但不包括软质、风化的岩石颗粒。
C50机制砂混凝土配制与应用
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备 的可 靠 、 济 的 运行 ． 经 为设 备 的管 理
Hale Waihona Puke 和 维修 提供 了可靠 的科 学依据
（ 责任 编辑 晓 天）
图 ４ 风 道 状 态 曲线
收稿 日期 ： ０ １ Ｏ — ８ ２ １ － １ ０
１８ ９
科 技 创 业 月刊
２ １ 年 第 ４期 ０１
Ｃ ０机 制 砂 混 凝 土 配 制 与 应 用 ５ 原 材料 试 验方 法 可 根 据《 路 工 程 公 集 料 试 验 规 程 ）Ｔ Ｆ ２ ２ ０ Ｊ Ｇ ４ － ０ ５进 行 试
验 ． 结 合 指挥 部下 发来 文 的要求 。 并 ＭｅＫ（ ｏＭｃ＝ ．（ ７ － ３ ） ５ ｋ ＝ Ｍｃ － ） １ ４９ ４ １＝ ８ｇ ２ 计 算 每立 方 粉 煤 灰混 凝 土 中 ． 煤 粉 刷 一 层 薄 膜 脱 膜 剂 ． 膜 剂 可 采 用 质 量 脱 好 的 成 品 ． 可 采 用 轻 机 油 ． 严 禁 使 也 但
Ｃ ０机 制砂 混 凝 土 配 制 与 应 用 ５
马 英 芳
（ 中交一公局 第六工程 有 限公 司 天津 ３０５ ） ０ ４ １
摘 要 ： 要 研 究 了机 制 砂 在 混 凝 土 中 的 应 用 与 质 量 控 制 。 介 绍 了 工 程 概 况 、 料 和 试 验 方 法 ． 而 主 原 进
凝 土 的 施 工 针 对 上 述 情 况 ． 段 通 过 标
土 。一方 面 可 以通过 筛 网来 调整 级 配 ：
另 一 方 面 通 过 水 洗 来 降 低 机 制 砂 的石 粉 含 量 。 改 进 机 制 砂 的 物 理性 能 （ 以 见 表 ２ ； 水 剂 ： 汉 浩 源 混 凝 土 外 加 剂 ）减 武
机制砂质量标准
Ⅲ区
0 10～0 15～0 25～0 40～16 85～55 100～75
对表1的补充说明： （1）当采用机制砂的颗粒级配不符合表1的要求 时，应采取相应的技术措施，经试验证明能确保工程 质量的前提下，经监理和指挥部认可后方允许使用。 （2）配制混凝土时宜优先选用Ⅱ区砂。当采用Ⅰ 区砂时，应提高砂率，并保持足够的水泥用量，以满 足混凝土的和易性；当采用Ⅲ区砂时宜适当降低砂率 （3）对于泵送混凝土用砂，宜选用中砂。
机制砂母岩强度首先应由生产单位提供，火成岩不 宜小于100MPa，变质岩不宜小于80MPa， 水成岩不宜小 于60MPa。对配制C60及以上混凝土的机制砂，其母岩抗 压强度与混凝土强度等级之比不宜小于1.2。
5.6 表观密度、堆积密度、空隙率
机制砂的表观密度、 堆积密度、空隙率应 符合如下规定： 表观密度大于2500 kg/m3、松 散堆积密度大于1350 kg/m3、空隙率小于47%。
5.7 磨光值
路面和桥面混凝土所用机制砂，还应检验 砂浆磨光值，其值宜大于35％，不宜使用抗磨 性较差的泥岩、页岩、板岩等水成岩类母岩品 种生产机制砂。
5.8 碱集料反应
对重要结构部位及长期处于潮湿环境的混凝土工 程，应采用砂浆棒快速法或砂浆长度法进行集料的碱 活性检验。经碱集料反应试验后，由机制砂制备的试 件无裂缝、酥裂、胶体外溢等现象，在规定试验龄期 的膨胀率小于0.1%，判定为无潜在碱活性危害。反之 ，判定为有潜在碱活性危害。经上述检验判断为有潜 在碱活性危害时， 应 控 制 混 凝 土中的碱含量在3 以内。对重大工程，还需进行专门的试验论证，确认 能保证混凝土的耐久性要求时，方能使用。
（2）石料场确定后，应人工或机械清除表 面覆盖土层或软弱风化层，使岩层裸露。
C50T梁机制砂混凝土的配制与应用研究
（ ）细 集料 ：青 云 山 （ Ｓ ４ ＱＹ ）石 场水 洗 机制 砂 ，取 样 筛分结 果见 表３ ，筛 分级 配曲线 如 图２ 。
（ ）粗 集 料 ：４７ ￣ ．ｍ 与 ９５ １ｍｍ 两 档 料 按 ３ ．５ ９５ ｍ ．￣ ６
Ｏ４ ：．５ ． ０５ 的比例 掺配 ，掺配 后级 配 曲线见 图１ ５ 。
永 泰 山 区 ，属 于 典 型 的 山 区 高 速 公 路 ， 线 路 全 长 ６ ．ｋ ６ ｍ，桥梁 总 长 １ ８ ３５ ３ 座 ，隧 道 总 长 １ ６ ６５ ３ ４７ ． ｍ／５ ７４ ． ｍ／
Ｃ ０Ｔ ５ 梁机制砂混凝 土 的配制 与应用研究
■ 杨 金 栋
（ 建 省 高速 公路 有 限责任 公 司 ，福 州 ３ ０ ０ ） （ 福 ５０ １
摘
要
通 过 对 原 材 料 的 质 量 控 制 与 优 选 、 配 合 比 的 优 化 ， 配 制 了性 能 良好 的 Ｃ５ ０
机 制砂 混凝 土并 应 用 于福 建省 福 永 高速公 路Ｔ梁预 制 工程 ，试验 检 测表 明砼 各 项性 能指 标达 到规 范要 求 ，Ｔ梁外观 质量 良好 ，具有 广 阔的推 广应 用前 景 。
图 １ 粗 集 料掺 配级 配 曲线
表 １Ｐ． ４ ５ 水 泥 的物 理 力 学 性 能 ｏ ２．级
表２粉 煤 灰 性 能 指标
表３ 青 云 山石 厂 机 制砂 取 样 筛 分 结 果
圈 福 交 科 ２２ 第 期 建 通 技 ０ 年 １ １
题 ，根据 《 公路 桥 涵施 工技术 规范 》 中 “ 河砂 不易 得 在
机制砂标准
重庆市地方标准:DB50/5030-2004<<机制砂,混合砂混凝土应用技术规程>>1 总则1.0.1 为了合理利用机制砂,特细砂资源,使机制砂,混合砂混凝土应用技术与现行的混凝土工程设计及施工规范,规程配套,确保工程质量,制定本规程.1.0.2 本规程主要适用于重庆地区机制砂,混合砂混凝土的配制及应用.其他地区用机制砂,混合砂配制混凝土,可通过试验,参照本规程执行.1.0.3 机制砂,混合砂混凝土工程除应遵守规程外,尚应遵守国家现行有关规范和规程的规定.机制砂,混合砂混凝土工程的施工验收及质量检验评定,应符合国家现行的有关标准,规范和规程的规定.2 术语,符号机制砂:由机械破碎,筛分制成的,粒径小于4.75mm的岩石颗粒,但不包括软质岩,风化岩的颗粒.特细砂:按<<建筑用砂>>(GB/T 14684)规定方法检验所得细度模数为0.7-1.5的天然河砂. 混合砂:由机制砂与特细砂混合而成的砂.机制砂混凝土:用机制砂作为细骨料配制的混凝土.混合砂混凝土:用混合砂作为细骨料配制的混凝土.塑性混凝土:混凝土拌合物坍落度10-90mm的混凝土.大流动性混凝土:混凝土拌合物坍落度等于或大于160mm的混凝土.泵送混凝土:混凝土拌合物坍落度不低于100mm并用泵送施工的混凝土.3 应用范围3.0.1 机制砂,混合砂混凝土的力学性能,长期性能和耐久性能与中砂配制的混凝土相近,其力学性能指标可按现行的混凝土结构设计规范取值.3.0.2 机制砂,混合砂主要应用于建筑,市政,交通,等建设工程中的C60及以下强度等级的混凝土.在满足相应的技术要求时,亦可用于港口和水利等混凝土工程.3.0.3,机制砂宜配制塑性混凝土混合砂宜配制塑性,大流动性及泵送施工混凝土.3.0.4 混合砂配制混凝土,混合砂细度模数应满足以下要求:强度等级C60混凝土,混合砂细度模数不低于2.3,其中特细砂细度模数不低于1.1: 强度等级C45-C55混凝土,混合砂细度模数不低于1.8,其中特细砂细度模数不低于0.9.3.0.5 用混合砂配制C60以上强度等级混凝土时,应通过试验,取得可靠数据,经论证满足性能要求后方可使用.4 材料4.0.1 机制砂,混合砂的性能应符合<<建筑用砂>>(GB/T14684)的规定.注:混合砂中特细砂的含泥量测定应采用<<普通混凝土用砂质量标准及检验方法>>(JGJ52)中的”虹吸管法”特细砂的含泥量按标准的规定,并不得含有泥块.4.0.2 机制砂,混合砂混凝土用水泥进场时,应对其强度,安定性及其它必要的性能指标进行复验,其质量应符合<<硅酸盐水泥,普通硅酸盐水泥>>(GB175),<<矿渣硅酸盐水泥,火山灰硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥>>(GB1344)和<<复合硅酸盐水泥>>(GB12958)的规定,对水泥质量有怀疑或水泥出厂超过三个月时,应复查检验,并按其检验结果使用.4.0.3 机制砂,混合砂混凝土中粗骨料质量应符合<<建筑用卵石,碎石>>(GB/T14685)的规定.4.0.4 符合国家标准的生活用水,可拌制机制砂,混合砂混凝土.使用地表水,地下水及经处理或处置后的工业废水,必须符合<<混凝土拌合用水标准>>(JGJ63)的技术规定.4.0.5 机制砂,混合砂混凝土宜掺用混凝土外加剂,其质量应符合相应标准的要求;外加剂的应用应符合<<混凝土外加剂应用技术规范>>(GB50119)的规定.4.0.6 混凝土用粉煤灰或其它矿物掺合料的质量应符合<<用于水泥和混凝土中的粉煤灰>>(GB1596),<<用于水泥与混凝土中粒化高炉矿渣粉>>(GB/T18046),<<高强高性能混凝土用矿物外加剂>>(GB/T18736)等相关标准,规范要求.5 混凝土配合比设计中的基本参数5.0.1 混合砂的细度模数可按以式简易计算:U f(混)=U f(机)*A(机)+U f(特)*A(特)式中: U f(混)—混合砂细度模数U f(机)—机制砂细度模数U f(特)—特细砂细度模数A(机)—混合砂中机制砂的百分比(%)A(特)—混合砂中特细砂的百分比(%)5.0.2 每立方米混凝土用水量的确定混合砂塑性混凝土用水量可参考下表选用,机制砂塑性混凝土用水量可在下表基础上,每立方米混凝土用水量增加5Kg.表5.0.2 混合砂塑性混凝土的用水量(kg/m3)碎石最大粒径(mm)拌合特坍落度(mm) 16 20 31.5 4010-30 195 185 175 16535-50 205 195 185 17555-70 215 205 195 18575-90 225 215 205 195注:1,本表用水量系采用细度模数为1.8-2.1的混合砂时的平均值.细度模数小于1.8时,每立方米混凝土用水量可增加0-5公斤:细度模数大于2.1时,则可减少0-5公斤.2,掺用各种外加剂或掺合料时,用水量相应调整.3水灰比小于0.35的混合砂混凝土以及采用特殊成型工艺的混合砂混凝土用水量应通过试验确定.5.0.3 混凝土砂率的确定1 混合砂塑性混凝土砂率可按下表选用,机制砂塑性混凝土砂率可在下表基础上增加3-5% 混合砂混凝土砂率(%)表5.0.3 混合砂混凝土砂率(%)碎石最大粒径(mm)水灰比(W/C) 16 20 400.35 26-31 25-30 23-280.45 29-34 28-33 26-310.55 32-37 31-36 29-340.65 34-39 33-38 31-37注:1,只用一个单粒级粗骨料配制混凝土时,砂率应适当增大,2,对薄壁构件,砂率取偏大值.2 混合砂大流动性,泵送混凝土砂率,可取上表的上限,经试验,根据混凝土拌合物的坍落度按每增加20mm,砂率增加1%予以调整.5.0.4 外加剂和掺合料的掺量应通过试验确定,并应符合<<混凝土外加剂应用技术规程>>(GB50119),<<粉煤灰在混凝土和砂浆中的应用技术规程>>(JGJ28),<<粉煤灰应用技术规程>>(GBJ146),<<用于水泥与混凝土中粒化高炉矿渣粉>>(GB/T18046)等标准的规定. 5.0.5 采用卵石作粗骨料时,机制砂,混合砂混凝土的用水量及砂率应根据试验确定. 6 混凝土配合比的计算6.0.1 进行混凝土配合比计算时,其计算公式和有关参数表格中的数值均系以干燥状态骨料为基准.当以饱和面干骨料为基准进行放算时,则应做相应的修正.注:干燥状态系指含水率小于0.5%的细骨料或含水率小于0.2%的粗骨料.6.0.2 混凝土配合比应按下列步骤进行计算:1 计算配制强度fcu,0并求出相应的水灰比,混凝土配制强度按下式计算:fcu,0≥fcu,k+1.645σ式中: fcu,0—混凝土的施工配制强度(MPA)fcu,k —设计的混凝土强度等级的标准值(MPA)σ—施工单位的混凝土强度标准差(MPA)○1施工单位如具有近期混凝土强度统计资料时, σ可按下式求得: σ =1f nu -f1cu 2i cu,2-∑=n n i 式中cu,i-------- 第i 组混凝土试件强度代表值(Mpa)uf cu--------------n 组混凝土试件强度代表值的平均值(Mpa) n-------------统计周期内相同混凝土等级的试件组数,n ≥25.当混凝土强度等级为C20或C25时,如计算得到的σ小于2.5Mpa 时,取σ为2.5Mpa;当混凝土强度等级为C30及其以上时,如计算行到的σ小于3.0Mpa 时,取σ为3.0Mpa.对预拌混凝土厂和预制混凝土构件厂,其统计周期可取为一个月;对现现场场拌制混凝土的施工单位,其统计周期可根据实际情况确定,但不宜超过三个月.○2施工单位如无近期混凝土强度统计资料时, σ可按下表取值.表中σ值反映了我国施工单位对混凝土施工技术和管理的平均水平,采用时要根据本单位情况作适当调整.混凝土强度等级 C10~C20C25~C40 C45~C60 σ 4.05.06.0 2选取每立方米混凝土的用水量,并计算出每立方米混凝土的水泥用量;3 选取砂率,计算粗骨料和细骨料的用量,并提出供试配用的计算配合比.6.0.3 混凝土强度等级低于C60级时,混凝土水灰比宜按下式计算:/C =ceb a o cu,ce a f *a *a f f *a + 式中a a a b ----回归系数f ce--水泥28d 抗压强度实测值(MPa)○1 当无水泥28d 抗压强度实测值时,可按实际统计资料确定;f ce =Kc* f ce,0式中Kc —水泥强度等级值的富余系数,可按实际统计资料确定;f ce,0—水泥强度等级值(MPa)○2 f ce 值也可根据3d 强度或快测强度推定28d 强度关系式推定得出. 6.0.4 回归系数a a 和a b 宜按下列规定确定;1 回归系数a a 和a b 应根据工程使用的水泥,骨料,通过试验由建立的水灰比与混凝土强度关系式确定;2 当不具备上述试验统计资料时,其回归系数可按下表取用.回归系数a a 和a b 取用表细骨料品种 a a a b机制砂 0.50 0.22混合砂 0.45 0.12注:上表中的回归系数适用于粗骨料为碎石的混凝土.6.0.5 每立方米混凝土的用水量(W 0)可按5.0.2的规定确定.6.0.6 每立方米混凝土的水泥用量(C 0)可按下式计算;C 0=6.0.7 粗骨料和细骨料用量的确定,应符合下列规定;1 当采用重量法时,应按下列公式计算:C 0+G 0+S 0+W 0=C pSp =%100000⨯+S G S C 0------每立方米混凝土的水泥用量(Kg)G 0------每立方米混凝土的粗骨料用量(Kg)S 0------每立方米混凝土的细骨料用量(Kg)W 0------每立方米混凝土的用水量(Kg)Sp------砂率(%)C p ------每立方米混凝土拌合物的假定重量(Kg),其值可取2350~2450Kg.2 当采用体积法时,应按下列公式计算:c R C 0+g R G 0+Rs S 0+wR W 0+0.01a=1 Sp =%100000⨯+S G S R c ------水泥密度(Kg/m 3),可取2900~3100 Kg/m 3R g ------粗骨料的表观密度(Kg/m 3)Rs------细骨料的表面密度(Kg/m 3)R w ------水的密度(Kg/m 3),可取1000(Kg/m 3)a--------混凝土的含气量百分数,在不使用引气剂型外加剂时, a 可取为1.计算配合比经试配试验,调整等步骤后确定施工配合比.试配和调整按<<普通混凝土配合比设计规程>>(JGJ55)规定的方法进行.6.0.8 有特殊性能要求的混凝土配合比设计应遵守<<普通混凝土配合比设计规程>>(JGJ55)规定.其中,高强混凝土应采用高效减水剂或缓凝高效减水剂以及活性较高的矿物掺合料,配合比需经试配确定;混合砂作细骨料配制抗渗混凝土和泵送混凝土时,砂率宜控制在30~38%之间,且应符合国家现行有关标准的掺合料和外加剂;配制预拌混凝土时,除遵守本规程规定外,还应遵守<<重庆市预拌混凝土质量控制规程>>(DB50/T5002)的有关规定.7 施工及验收7.1 施工7.1.1 机制砂,混合砂混凝土施工应遵守<<混凝土结构工程施工质量验收规范>>(GB50204)的有关规定.7.1.2 机制砂,混合砂混凝土的施工质量控制,应遵守<<混凝土质量控制标准>>(GB50164)的规定.7.2 验收7.2.1 机制砂,混合砂混凝土工程的分部,分项工程评定及验收,应执行<<建筑工程施工质量验收统一标准>>(GB50300)的规定.7.2.2 机制砂,混合砂混凝土工程的施工质量验收,应遵守<<混凝土结构工程施工质量验收规范>>(GB50204)的有关规定.重庆市地方标准机制砂、混合砂混凝土应用技术规程DB50/5030-2004条文说明1 总则1.0.1 机制砂,混合砂作为混凝土细骨料在重庆地区已全面应用,取得了丰富的科研及实践经验,形成了一项适用于重庆地域特色的专门技术,为了利于质量管理,技术推广和交流,有必要制订比较完整的机制砂,混合砂混凝土应用技术规程.通过大量研究及工程实践证明,机制砂,混合砂混凝土的施工性能与普通混凝土基本相同,为使规范之间互相衔接,有必要处理好有关机制砂,混合砂混凝土的施工规程与混凝土结构工程的设计和施工验收规范的关系.3 应用范围3.0.1 通过系统的对比试验研究,表明机制砂,混合砂配制的混凝土力学性能,长期性能和耐久性能,与天然中砂混凝土相近,均能满足混凝土结构设计规范取值要求.3.0.2 C60及以下强度等级混合砂混凝土现已广泛用于重庆的和各类建筑,市政大型工程,实践证明混合砂混凝土在技术上是可靠的,经济上是合理的.4 材料4.0.1 <<普通混凝土用砂质量标准及检验方法>>中的含泥量是指砂中粒径小于0.08mm的尘屑,淤泥和粘土的总含量,该标准中规定的含泥量测定方法有标准法(筛洗法)和虹吸管法两种,特细砂中小于0.08mm的颗粒与0.08mm以上颗粒的视密度基本相同,两种方法测得的含泥量相差很大,”标准法”偏高.5 混凝土配合比设计中的基本参数5.0.1 将机制砂与特细砂按一定比例混合筛分得出混合砂细度模数,然后分别筛分机制砂与特细砂,得出机制砂,特细砂细度模数,按本条公式计算混合砂的细度模数,发现两种方法得出的细度模数值十分接近,当机制砂4.75mm筛累地筛余为0时,混合砂细度模数筛分试验值与本条计算公式理论值一致.为便于混合砂中机制砂,特细砂混合比例的确定,混合砂细度模数可按本条公式简易计算.5.0.2 本规程普通混凝土用水量选用表,经大量试验及工程应用,证明基本上符合实际.5.0.4 随着混凝土技术的发展,外加剂和掺合料的应用日益普遍.因此,其掺量也是混凝土配合比设计时需要选定的一个重要参数,但因外加剂的型号,品种甚多,性能各异,掺合料的品种逐渐增加,有的正在制定标准,无法在本规程中统一规定,本条文仅作原则规定,具体掺量按有关产品标准或专门的应用规程中的规定确定.6 混凝土配合比计算6.0.1与6.0.3本条规定与<<普通混凝土配合比设计规程>>JGJ55-2000一致.6.0.4 为与水泥新标准相适应,为机制砂,混合砂混凝土配合比设计提供技术依据,确定机制砂,混合砂混凝土水灰比的鲍罗米公式中的回归系数,重庆市建筑科学研究院及重庆大学进行了大量的试验,选用了重庆的8个品牌水泥进行了上百次水泥强度和几百组混凝土强度试验,对其28天强度试验结果进行统计分析,得出使用水泥新标准条件下的鲍罗米公式中的回归系数,可供参考使用.。
机制砂混凝土配制与施工质量控制
机制砂混凝土配制与施工质量控制机制砂混凝土（Machine-made Sand Concrete，简称MSC）是一种使用机制砂作为粗细骨料的混凝土，机制砂是通过机械破碎石料得到的，具有良好的物理性能和化学稳定性。
在机制砂混凝土的配制与施工过程中，需要进行严格的质量控制，以确保混凝土的性能和工程质量。
1.配制质量控制：（1）骨料选用：机制砂作为骨料，应选择物理性能稳定、化学稳定的高质量机制砂，避免含有过多的粉末和杂质。
根据设计要求和规范要求，进行合理的骨料配合比设计，以保证混凝土的强度和工作性能。
（2）水灰比控制：水灰比是指混凝土中水的用量与水泥含量的比值。
合理控制水灰比能够保证混凝土的强度和耐久性。
根据设计要求和规范要求，确定合理的水灰比范围，并严格控制水的用量和水泥的用量，确保水灰比不超过规定的范围。
（3）掺合料选用：根据需要，可适量添加掺合料，如矿粉、粉煤灰等。
掺合料可以改善混凝土的工作性能、提高混凝土的抗裂性能和耐久性能。
掺合料的选用应符合设计要求和规范要求，并进行合理的掺合料用量控制。
（4）外加剂控制：根据需要，可适量添加外加剂，如减水剂、增稠剂等。
外加剂可以改善混凝土的工作性能、提高混凝土的抗裂性能和耐久性能。
外加剂的选用应符合设计要求和规范要求，且需进行合理的外加剂用量控制。
2.施工质量控制：（1）拌合质量控制：混凝土的拌合质量直接影响混凝土的工作性能和强度。
在拌合过程中，应确保骨料、水泥、掺合料、外加剂等按照配合比进行加入，并进行充分的拌合。
控制拌合时间和拌合搅拌均匀度，避免混凝土中出现大块骨料集聚或水泥凝聚现象。
（2）浇筑质量控制：混凝土浇筑时应注意避免浇筑过程中产生分层和孔洞现象。
在浇筑过程中，应使用合适的浇筑方法和工具，保持混凝土的均匀性和连续性。
对于大体积混凝土，应采取分层浇筑和充实浇筑等措施，以保证混凝土的质量和强度。
（3）养护质量控制：混凝土的养护是保持混凝土正常水化反应和养护期内强度发展的关键。
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240 230 220 210 200 190 0 2 4 6 8 10 石粉含量 (%) y = -0.6451x2 + 3.9511x + 224.86 R2 = 0.9936
160 140 120 100 80 0 5 10 石粉含量 (%) 15 20 y = -0.422x2 + 10.883x + 114.72 R2 = 0.9446
y = -0.0328x + 0.9044x + 53.37 2 R = 0.7981 5 石粉含量 (%) 10 15
2
y = 0.0222x2 - 0.7378x + 53.295 2 R = 0.9732 0 2 4 6 8 10
石粉含量 (%)
C30
C60
C80
石粉含量对混凝土抗压强度的影响
3
24
（四）机制砂对混凝土性能的影响
• 机制砂MB值对混凝土力学性能的影响
7d抗压 28d抗压 28d抗折
40 35
抗压强度
30 25 20 15 0.35 0.7 1.1 1.45 MB 值 1.8 2.15 2.5
6.8 6.6 6.4 6.2 6 5.8 5.6 5.4 5.2 5 4.8 4.6 4.4 4.2
5
（二）机制砂应用的背景
机制砂混凝土应用现状
• 机制砂在水利水电工程应用比较多，其制砂工艺先进，
质量稳定。
• 在云贵等溶岩地区缺乏天然砂资源，机制砂在混凝土工 程中已经得到了普遍的应用。 • 在交通行业，机制砂已应用于一般性混凝土工程，但在 重点工程，特别是在重大桥梁工程中对是否使用机制砂
还存在一些疑虑。
• 石屑：
采石场在加工碎石的过程中产生的副产物；
• 破碎砂、规范砂、人工砂
俗称。
4
（二）机制砂应用的背景
• 随着国家对基础设施投资力度的加大，混凝土及砂的 用量急剧增加。 • 河砂的掠夺性开采致使河床发生变化，对周围环境产 生不良影响，目前部分河流已禁止开采河砂。 • 部分地区石多砂少，河砂资源匮乏。 • 2002年国标《建筑用砂》首次增加了机制砂作为建筑 用砂的新品种。
41 40 39 38 0
10
20 石粉含量(%)
30
40
石粉含量对机制砂堆积效果的影响
19
（四）机制砂对混凝土性能的影响
• 石粉含量对混凝土工作性的影响
200 180
坍落度 (mm)
坍落度 (mm)
230 220 210 200 190 180 y = -0.1463x2 + 1.5656x + 212.85 R2 = 0.7195 0 5 石粉含量 (%) 10 15
石粉含量对新拌混凝土塑性开裂的影响
22
单位面积总裂开面积(mm2)
400
单位面积裂缝数量(条)
220
1400
石灰岩石粉对硬化混凝土体积稳定性的影响
600
-6 干缩率 (×10 )
600 500 400 300
500 400 300 200 100 0 0 50 100 龄期 (d) 150 H1-0% H4-7% H2-3% H5-10% H3-5% H6-15%
天然砂 机制砂A 机制砂B 机制砂C 机制砂D
筛孔尺寸 /mm
机制砂的级配
10
（三）机制砂的特性
40 35 30 25 20 15 10 5 0 4.75 2.36 1.18 0.6 筛孔尺寸 (mm) 0.3 0.15
级配中值
分计筛余 (%)
机制砂的级配
11
（三）机制砂的特性
机制砂中的石粉理化特性
25
抗折强度
（四）机制砂对混凝土性能的影响
• 机制砂MB值对混凝土力学性能的影响
50
弹性模量 (GPa)
90
抗亚强度 (MPa)
48 46 44 42 40 0 0.5 1 MB 值 1.5 2 2.5 y = -1.1609x2 + 2.2683x + 46.878 2 R = 0.8666
80 70 60 1-0.35 50 0 50 100 龄期 (d) 150 200 2-0.70 4-1.45 6-2.15
21
（四）机制砂对混凝土性能的影响
• 石粉含量对混凝土体积变形性能的影响
裂缝数量 开裂面积
200 180 160 140 120 100 800 600 400 0 3 5 石粉含量(%) 7 10
时间(min)
350 300 250 200 0 3 5 石粉含量(%) 7 10
1200 1000
C30
C60
C80
石粉含量对混凝土坍落度的影响
20
（四）机制砂对混凝土性能的影响
• 石粉含量对混凝土力学性能的影响
43
抗压强度 (MPa) 抗压强度 (MPa)
80 75 y = -0.02x + 0.542x + 34.003 2 R = 0.8577
2
抗压强度 (MPa)
100 90 y = -0.0497x + 1.0712x + 66.421 2 R = 0.6778
弹性模量
长期强度
26
（四）机制砂对混凝土性能的影响
• 机制砂MB值对混凝土体积变形性能的影响
裂缝数量 开裂面积
450
塑性裂缝出现时间(min)
单位面积裂缝数量
185 180 175 170 165 160 155 150
1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 0.35 0.7 1.1 1.45 MB 值 1.8 2.15 2.5
13
（三）机制砂的特性
机制砂中的石粉理化特性
石粉颗粒呈块状，稍具棱角，接近水泥或矿渣。粉磨 后部分棱角被磨掉，轮廓变得稍圆。石粉的细度与水 泥接近，远小于粘土的比表面积。
水泥
石粉
பைடு நூலகம்粉煤灰
14
（三）机制砂的特性
机制砂中的石粉理化特性
机制砂石粉中可能混有一定数量的泥土成分。GB/T 1 4684-2001《建筑用砂》规定了测机制砂石粉含量必 须先进行亚甲蓝MB值的检验，以检验小于75μm的颗 粒是以石粉为主还是以泥土为主。机制砂的MB值与砂 中含泥量成线性正比关系，而与石粉含量关系不大； 同时，含泥量一定时，机制砂的MB值与其所含泥粉的 液限成正比。
5
6
7
泥粉含量 (%) 石粉含量 (%)
Silt content when MB=1.4 / %
12%
1.6
when silt content=1%,MB
10% 8% 6% 4% 2% 0% 25% y = 0.0012x
2 -3.4608
1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 25% 35% 45% 55% y = 3.7778x - 0.6778 R2 = 0.9974
6
（二）机制砂应用的背景
机制砂应用推广的阻碍
• 工程技术人员对机制砂混凝土的性能缺乏认识。
• 没有形成专门的机制砂混凝土配制技术。
• 机制砂行业生产技术水平低下，机制砂质量良莠 不齐。
• 对石粉在机制砂混凝土中的作用研究不够，石粉 含量争议过大。
7
（三）机制砂的特性
机制砂
矿物组成 坚固性 石灰岩、石英岩、花岗岩等 好 具有棱角、形状不规则， 含有不少针片状颗粒 较粗糙（粗糙度17～21S）， 表面吸水率高 一般为中粗砂(2.9~3.6)
R = 0.9921
35%
45%
55%
Liquid limit: W L / %
Liquid limit: W L / %
泥粉对MB值的影响
17
（三）机制砂的特性
机制砂中的石粉理化特性
• 机制砂的堆积密度和振实密度均随着石粉含量的增 加而逐渐升高，对于级配较差的机制砂，石粉能明 显地增加混合物的密实度。 • 机制砂生产过程去除的“石粉”中，有一部分颗粒 大于75μm，特别是用螺旋洗砂机洗去的石粉中， 大于75μm颗粒达一半以上，不仅破坏了机制砂的 自然级配，而且浪费资源，污染环境。
15
（三）机制砂的特性
机制砂中泥粉及石粉对MB值的影响
1.4 1.2 1
MB 值
1.4 1.2 1
MB值
0.8 0.6 0.4 0.2 0 石英岩 片麻岩 玄武岩 花岗岩 石灰岩 大理岩
0.8 0.6 0.4 0.2 0 0 4 8 12 16 20 石粉含量 (%) y = 0.012x + 0.269 2 R = 0.9736
机制砂混凝土 配制与施工质量控制
王稷良 博士/研究员 交通运输部公路科学研究院
1
目 录
• • • • • • • • 机制砂的定义 机制砂的应用背景 机制砂的特性 石粉的作用 机制砂的质量要求 机制砂的制备技术 机制砂混凝土的配制技术 机制砂混凝土的施工控制技术
2
（一）机制砂的定义
机制砂：
由机械破碎、筛分制成的，粒径小于4.75mm的岩石颗
岩性对MB值的影响
石粉含量对MB值的影响
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（三）机制砂的特性
机制砂中泥粉及石粉对MB值的影响
5 4
MB值
y = 0.6946x + 0.3589 R2 = 0.9992
3 2 1 0 0 1 2 3 4
y = 0.3589x + 0.3589 R2 = 0.9996 y = 0.1089x + 0.3375 R2 = 0.996
200 100
200