關鍵詞：機制砂；質量；混凝土；應用
1 機制砂的特性簡介
我國現行的GB/T14684-2011 標準中，對砂給出了明確規定，按照砂的產生源可分為人工砂和天然砂兩大類。所謂的人工砂就是經過人工除土處理的機制砂及混合砂的總稱，而天然砂則是指山砂、河砂、湖砂以及淡化的海砂。因為人工砂是由專用的機械設備生產出來的，所以它的顆粒形狀和自身性質與天然砂存在一定的區別，機制砂的特性具體體現在以下幾個方面上：①機制砂顆粒多呈棱角體，粒度相對比較均勻，砂中所含的石粉有助于混凝土性能的改善；②通常情況下，在同一個施工現場，機制砂與碎石一般都是采用相同的母巖加工制作而成的，兩者之間的熱學性能基本一致，這有利于確保大體積混凝土的整體效果；③采用同一設備和生產工藝制成的機制砂，其細度模數與單篩的篩余量通常成線性關系，換言之，對于同一種機制砂而言，只要準確測定出單篩的篩余量便能夠獲得其細度模數；④正常情況下，機制砂中的石粉含量的變化情況是隨著細度模數的變化而發生變化的，即模數越小，石粉含量越高，模數越大，則石粉含量越小；⑤機制砂本身的粒級差異相對較大。有機械設備生產生產出來的機制砂其級配是能夠隨意調整的，但是這樣會使生產成本增大；⑥以機制砂為原料配制出來的混凝土，其坍落度會有所減小，并且混凝土28d 的標準強度會有所提高，若是保持與天然砂配制的混凝土坍落度一致，會導致單位用水量增大，但是在不增大水泥用量的情況下，水灰比變大后，混凝土的強度不會降低。
2 機制砂的質量控制措施
2.1 石粉含量對混凝土工作性的影響分析
下面通過表1中一組數據來研究機制砂中石粉含量變化對混凝土工作性的影響，具體結果如表2和圖1所示。
由表2和圖1可知，當機制砂石粉的含量增大后，混凝土的和易性會有所改善，坍落度也明顯提高，混凝土不再出現離析和泌水現象，其中石粉含量在10%左右時混凝土的工作性能最佳，而當石粉含量超過12%時，會使用水量增大，從而導致混凝土的坍落度降低。為此，在配置高強混凝土時，必須控制好機制砂中石粉的含量，這是非常重要的環節之一。
2.2 生產過程中的質量控制措施
在生產機制砂的過程中，為了使其能夠滿足混凝土制備的要求，必須控制好制砂的整體質量，下面對機制砂生產的質量控制要點進行介紹：
2.2.1 細度模數控制要點
通常情況下，機制砂的級配相對較差，細度模數也比較大，這主要是因為累計篩余率和通過率較大造成的。為此，想要進一步確保機制砂的細度模數和級配，就必須對最小級振動篩的篩孔尺寸和洗砂強度進行適當調整。其中篩孔尺寸的調整可以借助更換振動篩網來實現，而洗砂強度的調整則可憑借對水流量的調節來實現。經過大量的實踐表明，當最小級振動篩篩孔的尺寸為3.5mm 時，生產出來的機制砂其細度模數通常都會在3.4 以內，這樣一來它的級配便能夠滿足標準的要求。
2.2.2 石粉含量的控制要點
在生產機制砂的過程中，由于一些原因的影響，使得無法避免地會附有極少量顆粒約0.075mm的石粉。天然砂的質量標準規定，凡是約0.075mm 的顆粒均被視作為泥，而砂中的含泥量是有著非常嚴格的要求。機制砂所含的石粉并不等同于泥，相關試驗和工程實踐均證明，當機制砂中含有一定量的石粉時，能夠有效改善混凝土的性能，幾乎不會對混凝土強度造成任何影響。但是如果當石粉的含量超過一定值時，其會對高強混凝土的配制造成不利影響，為此，在機制砂生產時，必須將其中多余的石粉去除，從而消除因機制砂中十分含量過高對混凝土性能的影響。現階段，去除機制砂中多余石粉的方法主要有干法收塵和濕化水洗。其中干法洗塵具體是指采用收塵效果較高的收塵器，然后按照機制砂中石粉含量的具體要求對收塵器的工作參數進行確定，以此來去除掉機制砂中多余的石粉。該方法雖然具有簡單易行等優點，但由于去除效果方面的原因，使其僅適用于芋類機制砂的生產；濕化水洗法是優質機制砂生產過程中常用的技術之一，這種方法在去粉效果上要遠遠優于收塵器去粉，但必須注意的是，在采用濕化水洗對機制砂進行去粉時，應當控制好用水量，盡可能滿足節水及環保要求。
2.2.3 泥塊含量的控制要點
在機制砂生產中，塊石會夾帶一些泥土，這些泥土在生產過程中就會形成泥塊，從而影響機制砂的質量，所以必須采取相應的措施對機制砂中的泥塊含量進行控制，具體方法如下：①在對礦山進行開采時，應當將表面的泥土和植被全部清除干凈；②在塊石裝卸的過程中，應當避免混入過量的泥土，一定塊石中混有較多的泥土時，應當采用人工的方式這些泥土全部揀出；③可通過振動喂料機對塊石中混有的泥土進行篩除。
2.2.4 壓碎指標的控制要點
所謂的壓碎指標主要是指機制砂在外力作用下能夠抵抗破壞的實際程度，這是間接反映機制砂堅固性的一個重要指標。通常情況下，機制砂的壓碎指標會直接影響混凝土的配制強度，尤其是對高強度混凝土的影響較大。顆粒形狀相對較為完好的機制砂，其壓碎指標值一般在20~25%這一區間范圍內，機制砂中針片狀的含量多少對壓碎指標值的影響較大，據有關調查結果顯示，非專業的機制砂長生產出來的機制砂中針片狀含量較大，其壓碎指標值多數都在30%以上，有些甚至更高。而拌制混凝土時采用的機制砂壓碎指標必須控制30%以下。為此，應當盡可能選用母巖抗壓強度較高、巖體完整性較好的巖石來制備機制砂，這樣能夠使其壓碎指標值符合要求。機制砂的壓碎指標值應當符合表3的規定要求。
2.2.5 有害物質的控制要點
當機制砂中含有以下有害物質時，云母、輕物質、有機物、氯化物、硫化物以及硫酸鹽等，它們的含量應當符合表4的規定要求。
2.3 使用過程中的質量控制措施
（1）對進入施工現場的機制砂，應由供貨方提供產品合格證明及相關質檢報告，同時應按照同一產地進行分批驗收，可以400m3或是600t作為一個驗收批次。
（2）機制砂進場的過程中，應避免在裝卸或是堆放時混入其它雜質，并按照砂的產地和種類進行分別堆放，高度應控制在10m以內。
（3）對進入施工現場的機制砂應當按照規范要求的取樣方法進行取樣，并對其顆粒級配、石粉含量以及相關指標進行檢驗。顆粒級配可按照規定要求的頻率進行檢驗。檢測結果與規范要求不符的機制砂應當進行混凝土試驗，若是試驗結果滿足混凝土的性能和技術要求，則可在監理工程師認可的情況下使用，否則不得使用。
參考文獻
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編輯：金哲
