水泥：由華潤水泥（龍巖曹溪）有限公司生產的P·O42.5 級水泥，其主要性能見表1。
粗骨料：由馬坑石場生產的5-31.5mm 花崗巖碎石，其性能見表2。
細骨料：天然中砂（S1）和天然細砂（S2），其性能見表3 和表4；機制砂（S3），產地龍巖，其性能見表5。機制砂與天然細砂按3 種比例混合后，其顆粒級配與細度模數結果見表6。
對比了天然砂、機制砂和混合砂混凝土的工作性能，試驗結果如表7 所示。在配合比一定時，天然Ⅱ區中砂具有較好的坍落度、擴展度和較優的和易性，天然細砂砂子子，總表面積大，需水量較大，在用水量一定時，坍落度和和易性相對較差，機制砂多棱角，表面粗糙，有部分針片狀顆粒，并有部分石粉，需水量也較大，初拌混凝土和易性較差。將天然細砂與機制砂按一定比例混合，改善了顆粒級配，使混凝土拌合物的工作性能明顯得到改善，不亞于天然中砂混凝土拌合物的工作性能。
細骨料種類對混凝土抗壓強度的影響見表8.由表可知，用天然細砂、機制砂和混合砂配制的混凝土3d、28d 抗壓強度均高于天然中砂配制的混凝土，并且，隨著混合砂中機制砂比例的增加，3d 抗壓強度增幅較大，抗壓強度由20.4MPa 上升至24.6MPa，提高了20.59%，28 天強度則提高了14.81%。分析其原因，主要有以下三個方面：第一，機制砂的主要成分是碳酸鈣，處于高濃度氫氧化鈣中，其表面會發生微弱化學反應，而天然砂成分中二氧化硅含量高，不能發生類似反應[2]；第二，機制砂的表明潔凈而粗糙，易與水泥石料粘結，且混合砂是經過優化試驗按一定比例混合而成，砂的顆粒級配好，而天然砂經長期沖磨，表面光滑，顆粒級配是由自然形成，其中的粗、細顆粒搭配程度存在著不均，并多含帶有泥漿，所以混合砂比天然砂在與膠凝材料膠結時具有更好的黏聚性和握裹力[3]；第三，混合砂中機制砂多含有一定量的石粉，這些石粉在混凝土中又起到微集料和填充的效應，減少了內部孔隙，使混凝土內部結構更密實，從而提高了制品的性能。混和砂中機制砂的摻配比例與混凝土強度之間有一定的規律，但不是線性關系，在實際應用過程中，應根據天然砂和機制砂的特性，經過試驗確定滿足混凝土強度的合適混和比例。
收縮是混凝土的重要技術性能，混凝土收縮越大，混凝土結構出現開裂的可能性愈高，結構抵抗侵蝕介質滲入混凝土機體的能力也越弱，最終使混凝土工程的耐久性變差[4]。試驗選擇全天然中砂、全機制砂及工作性能和力學性能均較好的混合砂配制混凝土來測試其的收縮性能。混凝土收縮率的測試均在溫度20±2℃、相對濕度60±5 %的養護條件下進行，其測試結果見圖1.從圖中可以發現，三條曲線的發展趨勢基本一致，在齡期28d 之前，試樣收縮率都隨著養護齡期的增加呈現較快的增長速度，28d 齡期之后，雖然混凝土收縮也隨齡期增加，但增長速率明顯降低。配制的全機制砂混凝土的收縮率要大于由全天然中砂配制的混凝土收縮率，但機制砂與細砂按適當的比例混合使用，且控制混合砂與天然中砂的細度模數相當，混凝土的收縮率可以明顯降低，有望接近天然中砂混凝土的水平。
[4] 張劍波，楊長輝，胡善銓，等.混合砂混凝土性能研究[J].重慶建筑大學學報，2002,24（3）：86-90.
編輯：金哲
