机制砂与天然河砂混合使用实施方案

关于机制砂使用实施方案〔初稿〕 一、现状调查 砂是混凝土组成的主要材料,随着日照市建筑业发展和对建筑工程质量的重视,建筑市场用砂数量越来越大 ,而天然沙资源紧张、质量下降、采购成本高等问题日趋严重,天然河砂的含泥量由原来的3%左右上升到现在的6%甚至更高，严重影响混凝土的质量以及耐久性，由此引发的工程质量问题日趋严重,建筑用砂的质量和数量对建筑市场的影响日益明显。为了更好的顺应工程需要合理实行机制砂与天然河沙搭配使用是势在必行的，使用混合砂可以有效解决单独使用天然砂砂源不稳定质量波动大的问题，更能够降低成本，有效的利用资源。 二、机制砂的特点 机制砂中石粉含量相对较高；机制砂由于经过破碎处理，其颗粒呈不规则的形态，而且机制砂的比外表积相比河砂更大；机制砂的粘结性能较好，石质坚硬；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；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。而河砂一般为天然形成，人工调整级配比较困难；机制砂表观密度一般比然河砂大;机制砂颗粒尖锐，多棱角，外表粗糙，细度模数多为3.0以上，宜控制在2.8～3.3之间，与机制砂相比，天然砂颗粒浑圆，外表光滑，天然中砂细度模数多为2.5～3. 0，级配较好，对混凝土的工作性十分有利，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。机制砂母材不应具有碱集料反应活性，不宜低于80MPa。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。机制砂中含有的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。泥吸附在砂的外表，阻碍砂与水泥的粘结；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。 加强机制砂的级配、石粉含量和压碎指标的抽检频率,进一步保证机制砂的质量；机制砂在生产过程中，为能除去大部分石粉，往往将30０μｍ以下颗粒清除了大部分，从而造成机制砂颗粒级配不好，细度模数偏大的问题，加之机制砂棱角多，外表粗糙，单独用于配制混凝土很难满足其工作性要求，可将之和天然河砂进行掺配，以填充颗粒级配的中间部分，使机制砂细度模数和级配符合标准要求。 国内外应用机制砂的情况已经非常普遍,1973 年国家建委在贵州省召开了机制砂在混凝土中应用的论证会 ,并制定了《机制砂混凝土技术规程》。 在日照市乃至周边地区临沂、青岛、济南等城市早就已经在使用机制砂拌制混凝土，如：日照的汇川混凝土公司、丰基混凝土公司、天泰混凝土公司等都已经在使用机制砂。 日照市周边的生产机制砂主要集中在莒南、五莲、莒县等地。 三、 工作思路 1、指导思想 本次机制砂的使用推广，必须做到保证出厂混凝土质量稳定、降本增效、节能环保，整个推广过程要整体考虑，做好机制砂前期的数据采集，实行稳步推进的原则。 2、工作原则 ①先进行机制砂与天然砂的混合使用，通过与纯天然砂混凝土配合比的使用情况比照，根据混合砂的特点进行配合比的优化，同时加强原材料各项指标控制。 ②进行试点生产后注意进行相关试验的数据采集，例如：混凝土坍落度、流动度的变化、用水量、外加剂掺量、工作性能、强度变化等，工艺成熟形成作业指导书，并逐步在公司内进行推广。 3、目标要求

落实好本次机制砂与天然河沙的混合砂试验推广工作，编制好各项质量流程与质量管理工作，实现混凝土出厂合格率100%。 四、具体的控制措施 1、原材料进厂要求满足GB/T14684-2011《建设用砂》中关于人工砂的技术要强求

①颗粒级配 机制砂按600um筛孔的累计筛余最(以质量百分率计，下同)分成两个级配区(见表1一1)，其颗粒级配应处于表1—1中的任何一个区以内。机制砂的实际颗粒级配与表中所列数字相比，除4．75mm、0．6mm筛档外，可以以略有超出，但超出总量应小于5％。 表1-1机制砂的颗粒级配区 方孔筛筛孔边长尺寸〔mm〕 9.5 4.75 2.36 1.18 0.60 0.30 0.15

累计筛余〔%〕

Ⅰ区 0 10～0 40～5 65～35 85～71 95～75 100～85

Ⅱ区 0 10～0 30～0 50-10 70～41 92～65 100～80 注：1．当采用机制砂的颗粒级配不符合表2．1的要求时，应采取相应的技术措施，在试验证明能确保工程质量的前提下，经相关部门认可后方允许使用。 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。 3．对于泵送混凝土用砂，宜选用中砂。 ②泥块含量和石粉含量 机制砂中的泥块含量应符合表1-2的规定；机制砂经亚甲蓝法试验MB值判定后，石粉含量应符合表1—2的规定。 表1-2机制砂中泥块含量和石粉含量限值

项目 指标 Ⅰ级 Ⅱ级 Ⅲ级 泥块含量〔按质量计，%〕 ≤0.5 ≤1.0 ≤2.0 石粉含量 〔按质量计，%〕

MB＜1.40或合格 ≤5.0 ≤7.0 ≤10.0

MB≥1.40或不合格 ≤2.0 ≤3.0 ≤5.0

注：①对有抗冻、抗渗或其他特殊要求的混凝土，机制砂泥块含量应不大于1．O％。 ②石粉含量大于7％但小于10％的情况下，根据使用部位和用途，在试验证明能确保工程质量的前提下，经相关部门认可后方可使用。 ③石粉含量大于10％但小于15％的情况下，根据使用部位和用途，在试验证明能确保工程质量的前提下，经相关部门认可后方可使用。 ③有害物质 机制砂中不应混有草根、树叶、树枝、塑料、煤块、炉渣、沥青等杂物。机制砂中如含有云母、轻物质、有机物、氯化物、硫化物及硫酸盐等有害物质，其有害物质限值应符合表1—3的规定。 表1-3机制砂中的有害物质限值

项 目 指 标 I级 II级 III级 云母含量(按质量计，％) <1.0 <2.0① <2.0①

轻物质含量(按质量计，％) <1.0 <1.0 <1.0

有机物(用比色法试验) 合格 合格 合格

硫化物及硫酸盐含量(以s03质量计，％)② <0.5 <0.5 <0.5 注：①有抗冻、抗渗要求的混凝土，机制砂中云母含量不应大于1．O％。 ②机制砂中如发现含有颗粒状的硫酸盐或硫化物杂质时，则要进行专门检验，确 认能满足混凝土耐久性要求后，方能采用。 ④压碎指标 机制砂的压碎指标应符合表1—4的规定。 表1-4机制砂压碎指标

项 目 指 标 I级 II级 III级 单级最大压碎指标(％) <20 <25 <30

岩石抗压强度机制砂母岩强度首先应由生产单位提供，火成岩不应小于100MPa，变质岩不应小于80MPa，水成岩不应小于60MPa。对配制强度等级为C50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应小于1．5。 ⑤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2 500 kg/ m3、松散堆积密度大于1 350kg／m3、空隙率小于47％。 ⑥碱集料反应 在碱集料反应试验前，首先应采用岩相法检验碱活性集料的品种及所含活性矿物的类型和数量。当检验出集料中含有活性二氧化硅时，应采用快速碱硅酸反应法和砂浆长度法进行碱活性检验；当检验出集料中含有活性炭酸岩时，应采用岩石柱法进行碱活性检验。机制砂不得具有潜在碱活性。 2、混合砂混凝土配合比设计应符合《普通混凝土配合比设计规程》JTJ55，

在普通混凝土组分的基础上，按机制砂的特点进行混凝土配合比设计，通过合理利用机制砂中的石粉，调整机制砂的砂率，再掺入缓凝高效减水剂、粉煤灰等外掺料，在低水灰比条件下，配得坍落度损失小、泵送性好、和易性好、强度和耐久性高的混凝土。机制砂普通混凝土的砂率较天然河砂混凝土高2～4%，应一般在38～46％之间；机制砂普通混凝土砂率应根据机制砂自身细度模数、颗粒级配、石粉含量，并按所选水灰比及碎石最大粒径通过试验确定，如机制砂的石粉含量或细度模数、级配发生变化，应及时进行砂率调整，用于泵送混凝土的砂率应相应增加。配制混凝土时宜优先选用Ⅱ类砂，当采用Ⅰ类砂时，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类砂时宜适当降低砂率；对于泵送混凝土宜选用中砂机制砂配制混凝土的和易性对用水量的改变和砂率的变化很敏感：在配合比设计和调整时应充分考虑机制砂级配不良、砂率选择不当、用水量偏高、减水剂掺量过高，易造成机制砂混凝土在出机、卸料过程中离析、振后易泌水。在水灰比和砂率等相同的条件下，机制砂混凝土坍落度要小于河砂混凝土，机制砂比天然河砂需水量增加5～10Kg/m3，机制砂混凝土的容重比相应的天然河砂混凝土高约20～40Kg/m3，用机制砂配制的混凝土比天然河砂配制出的混凝土强度略高；机制砂中的石粉是一种有效的填料，虽然不具有活