《建設(shè)用砂》《建設(shè)用卵石、碎石》兩項(xiàng)國標(biāo)已發(fā)布，如何選擇優(yōu)質(zhì)機(jī)制砂？

發(fā)布日期：2022-11-02 瀏覽次數(shù)： 250 次

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11月1日，由國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)下達(dá)國家標(biāo)準(zhǔn)修訂計(jì)劃、中國建筑材料聯(lián)合會(huì)歸口、中國砂石協(xié)會(huì)和北京建筑大學(xué)等單位負(fù)責(zé)起草的《建設(shè)用砂》（標(biāo)準(zhǔn)號(hào):GB/T 14684-2022）國家標(biāo)準(zhǔn)已正式實(shí)施。（點(diǎn)擊閱讀）新修訂的國家標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布實(shí)施，將對(duì)促進(jìn)新形勢(shì)下我國砂石產(chǎn)品質(zhì)量提升和砂石行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供重要支撐。在混凝土的制備過程中選擇高品質(zhì)的機(jī)制砂可以提高混凝土的性能，那么如何選擇高品質(zhì)的機(jī)制砂，以下文章可作為閱讀參考。

如何選擇優(yōu)質(zhì)機(jī)制砂顧芹

1.背景近些年來，隨著房地產(chǎn)的開發(fā)，預(yù)拌混凝土產(chǎn)量也在迅速增長，從而消耗了大量的原材料資源。與此同時(shí)，國家環(huán)境保護(hù)政策的不斷嚴(yán)格、天然河砂的日益枯竭導(dǎo)致多地河砂都已禁止開采，混凝土中的砂已是供不應(yīng)求，價(jià)格猛漲。在這種情況下，尋找河砂的替代品，已是迫在眉睫、刻不容緩，機(jī)制砂得以利用，并將逐漸取代河砂，以適應(yīng)混凝土行業(yè)的發(fā)展潮流。但是，機(jī)制砂存在著細(xì)度模數(shù)偏大，石粉、泥粉含量高以及多棱角的缺點(diǎn)，因此，選擇優(yōu)質(zhì)機(jī)制砂，從而改善混凝土細(xì)骨料及混凝土性能，則顯得尤為重要。

2.機(jī)制砂的特點(diǎn)及生產(chǎn)情況2.1 生產(chǎn)特點(diǎn)

機(jī)制砂是利用采礦時(shí)留下來的細(xì)石破碎或生產(chǎn)粗骨料的剩余料，用制砂機(jī)生產(chǎn)制造出來的?？梢酝ㄟ^控制制砂機(jī)的各種參數(shù)，從而得出不同質(zhì)量的機(jī)制砂，即機(jī)制砂的細(xì)度模數(shù)、粒徑大小、級(jí)配等級(jí)等，都可以人為進(jìn)行調(diào)整、控制。因此，機(jī)制砂存在著各種等級(jí)的差異，這也是機(jī)制砂與天然河砂最本質(zhì)的區(qū)別。

2.2 機(jī)制砂的外觀特點(diǎn)機(jī)制砂不像天然形成的河砂，天然形成的河砂，顏色大多都呈現(xiàn)為黃色，但是，機(jī)制砂由于制作的原料不同，其可呈現(xiàn)出各種不同的顏色。

2.3 機(jī)制砂的細(xì)度模數(shù)由于機(jī)制砂生產(chǎn)工藝參數(shù)的不同，所制作出來的機(jī)制砂也是各式各樣的，其細(xì)度模數(shù)也會(huì)有很大的區(qū)別。

砂按其細(xì)度模數(shù)可分為細(xì)砂、中砂、粗砂。機(jī)制砂目前為止基本上都是中粗砂，其細(xì)度模數(shù)一般在3.0～3.7。

根據(jù)國標(biāo)GB/T14685—2011和行標(biāo)JGJ52—2006相關(guān)規(guī)定，我們對(duì)某種機(jī)制砂進(jìn)行了細(xì)度模數(shù)的試驗(yàn)，共檢測(cè)機(jī)制砂樣品8次。表1中的數(shù)據(jù)為檢測(cè)機(jī)制砂樣品細(xì)度模數(shù)平均值。

表1機(jī)制砂篩分結(jié)果

從表1結(jié)果來看，機(jī)制砂的細(xì)度模數(shù)均值為3.4。如果細(xì)度模數(shù)太大則其中較為粗的顆粒太多，300μm的顆粒太少，影響混凝土的整體和易性；反之，如果機(jī)制砂的細(xì)度模數(shù)太小，則＜75μm的石粉太多，會(huì)使混凝土的用水量提高，導(dǎo)致混凝土的強(qiáng)度降低、收縮增大；石粉太多還會(huì)導(dǎo)致混凝土后期容易開裂，影響美觀，甚至影響整體質(zhì)量。優(yōu)質(zhì)的機(jī)制砂細(xì)度模數(shù)應(yīng)該在3.0左右，基本上把級(jí)配控制在中砂左右，是最適合混凝土的生產(chǎn)。

2.4 機(jī)制砂的顆粒形狀機(jī)制砂顆粒表面粗糙、有棱角，形狀呈三角體或方矩體，甚至有些片狀顆粒較多。如果砂中的片狀顆粒太多，對(duì)于混凝土的強(qiáng)度，尤其是強(qiáng)度等級(jí)較低的混凝土影響很大，會(huì)使低強(qiáng)度的混凝土有一定的泌水現(xiàn)象。對(duì)于低強(qiáng)度混凝土，我們更優(yōu)先選擇細(xì)度模數(shù)較低、石粉含量較多的機(jī)制砂。因?yàn)檫m量石粉的存在，可以在一定程度上彌補(bǔ)低強(qiáng)度混凝土膠凝材料少、易泌水的這一缺陷。

2.5 機(jī)制砂的壓碎值機(jī)制砂的壓碎值是檢驗(yàn)其堅(jiān)固性、耐久性的一項(xiàng)重要指標(biāo)。經(jīng)試驗(yàn)證明，中、低等級(jí)混凝土的強(qiáng)度不受機(jī)制砂壓碎值的影響。機(jī)制砂的壓碎值指標(biāo)對(duì)高強(qiáng)度混凝土的抗凍性亦無顯著影響，但是，對(duì)其耐磨性、強(qiáng)度則有一定的影響。因此，對(duì)于高強(qiáng)度混凝土，選用的機(jī)制砂的壓碎值指標(biāo)應(yīng)更嚴(yán)格。

2.6 機(jī)制砂中泥塊含量機(jī)制砂不同于天然砂，其原材料可千變?nèi)f化。制作機(jī)制砂的原材料的干凈與否則直接影響到機(jī)制砂中泥塊的含量。

經(jīng)試驗(yàn)證明，機(jī)制砂中不同的含泥量對(duì)混凝土拌合物有著一定的影響，對(duì)低強(qiáng)度等級(jí)混凝土的影響比高等級(jí)混凝土影響要小。因此，不同等級(jí)的混凝土所用機(jī)制砂中含泥量應(yīng)符合表2要求。

表2不同登記混凝土所有機(jī)制砂的含泥量要求

機(jī)制砂中0.075mm以下的顆粒是石粉還是泥粉，是要根據(jù)亞甲藍(lán)測(cè)定MB值的。若MB值<1.4，則判定其中是以石粉為主；反之，則判定是以泥粉為主。

2.7 機(jī)制砂砂漿的流動(dòng)度通過機(jī)制砂砂漿的流動(dòng)度，我們可以更加直觀地檢測(cè)其質(zhì)量。

其一，可以通過流動(dòng)度，看出機(jī)制砂的和易性，若和易性較好，不泌漿，則可說明機(jī)制砂級(jí)配較好，石粉含量適中，用其生產(chǎn)出來的混凝土則更利于泵送。

其二，可以根據(jù)流動(dòng)度，判斷出機(jī)制砂在混凝土中的外加劑用量，若外加劑摻量較低時(shí)可拌出流動(dòng)度較大的砂漿，則說明機(jī)制砂較為干凈，其中的泥粉含量較少。使用這樣的機(jī)制砂生產(chǎn)混凝土，不僅可以降低外加劑用量，從而減少成本，更為后面混凝土的保坍性提供保障，使其生產(chǎn)出來的混凝土強(qiáng)度大大提高。

其三，可以通過機(jī)制砂砂漿的流動(dòng)度，判斷出其需水量。機(jī)制砂由于放置時(shí)間長短的不同，其含水率也會(huì)隨之變化。而通過試驗(yàn)可得知機(jī)制砂的含水率，從而判斷出其用水量，在生產(chǎn)混凝土?xí)r，可更方便地計(jì)算出混凝土配比。

機(jī)制砂砂漿流動(dòng)度試驗(yàn)：（1）稱量水泥300g、烘干機(jī)制砂700g、水130g、外加劑2.4g（按0.8%摻量計(jì)算）。

（2）攪拌鍋、截錐圓模、抹刀、攪拌葉片用濕布擦拭。

（3）將稱好的300g水泥加入已加完外加劑的水中，開始攪拌，低速攪拌30s之后，開始加砂，繼續(xù)低速攪拌30s，之后快速攪拌30s，停90s，同時(shí)，要將攪拌機(jī)葉片上以及鍋壁上的砂漿刮入鍋中，接著快速攪拌60s停機(jī)。

（4）將已擦拭過的模具放在振動(dòng)臺(tái)上，把已攪拌好的砂漿迅速地分兩次裝入，第一次裝至截錐圓模的三分之二處，用抹刀在相互垂直的兩個(gè)方向各劃5次，搗15次；裝第二層，要比模具高出約20mm，用抹刀劃10次，刮去多余，抹平表面。在裝砂漿與振搗時(shí)，用手將截錐圓模按住，不要使其移動(dòng)，之后迅速拿起模具，打開振動(dòng)臺(tái)開關(guān)，使其振動(dòng)25次，振動(dòng)完之后，用卷尺測(cè)量砂漿的最大直徑，即為機(jī)制砂砂漿流動(dòng)度。

3.機(jī)制砂的應(yīng)用隨著現(xiàn)在天然砂的匱乏，機(jī)制砂在混凝土中的應(yīng)用越來越廣泛。

用機(jī)制砂生產(chǎn)出來的混凝土和天然砂并沒有太大的區(qū)別。在坍落度相同的情況下，用機(jī)制砂生產(chǎn)出來的混凝土用水量要稍微高一點(diǎn)，但是，要考慮具體施工條件、結(jié)構(gòu)部位及運(yùn)輸?shù)纫蛩?。在混凝土?qiáng)度等級(jí)相同的前提下，用機(jī)制砂生產(chǎn)的混凝土砂率不宜過高，防止降低混凝土的耐久性、強(qiáng)度以及工程質(zhì)量。

和天然砂相比較，機(jī)制砂最大的特點(diǎn)是具有強(qiáng)度優(yōu)勢(shì)，在其他材料相同的前提下，用機(jī)制砂的混凝土的強(qiáng)度都明顯高于天然砂，這是因?yàn)闄C(jī)制砂相較天然砂表面粗糙、有棱角，與水泥漿體結(jié)合更緊密，另外，機(jī)制砂中石粉較多，使得混凝土膠凝材料從常規(guī)的水泥＋礦粉＋粉煤灰，轉(zhuǎn)變成了水泥＋礦粉＋粉煤灰＋石粉，變相地增加了膠凝材料，提高了混凝土的密實(shí)性，從而提高混凝土強(qiáng)度。

試驗(yàn)表明，在混凝土應(yīng)用中，機(jī)制砂細(xì)度模數(shù)應(yīng)在3.0～3.8之間。細(xì)度模數(shù)每增加0.2，配合比中砂率就應(yīng)提高1%～2%。

由于制作機(jī)制砂原材料的不同，機(jī)制砂也可分為好多種類，平時(shí)比較常見的有花崗巖機(jī)制砂、玄武巖機(jī)制砂和石灰?guī)r機(jī)制砂。

花崗巖是地球上分布最廣的巖漿巖，主要礦物成分是石英、長石和云母，其制作的機(jī)制砂粒形較好，級(jí)配合理，壓碎值低，石粉較少，適合用于高強(qiáng)度混凝土。

玄武巖屬于基性噴出巖，用其制作的機(jī)制砂抗壓強(qiáng)度高、耐磨性好，與膠凝材料的粘接力強(qiáng)，常被用于鐵路、公路及水利工程。

石灰?guī)r，分布廣泛、開采簡單、巖性單一，用石灰?guī)r制作的機(jī)制砂顏色多樣，一般為塊狀構(gòu)造，結(jié)構(gòu)致密，可碎性和耐磨性適中。

4.總結(jié)在工程建設(shè)過程中，砂作為混凝土結(jié)構(gòu)材料的重要組成部分，其質(zhì)量的好壞對(duì)整個(gè)工程的質(zhì)量及耐久性有著舉足輕重的影響。而現(xiàn)在天然砂的短缺，機(jī)制砂的用量自然就越來越多，而機(jī)制砂的優(yōu)劣自然影響到整個(gè)混凝土的質(zhì)量。因此如何選出優(yōu)質(zhì)的機(jī)制砂，自然也就成為了重中之重。

通過以上試驗(yàn)證明，選擇的機(jī)制砂首先要從外觀篩選，選擇顆粒形狀較為飽滿、片狀及尖銳顆粒較少的砂子。其次，在細(xì)度模數(shù)上要接近中砂的細(xì)度，細(xì)度模數(shù)太大，級(jí)配不好，影響和易性；細(xì)度模數(shù)太小，石粉含量太大，使混凝土用水量高，影響混凝土質(zhì)量。當(dāng)然，選擇的機(jī)制砂中要盡量減少泥塊，泥塊含量的增多，不僅影響混凝土強(qiáng)度，還容易開裂，影響美觀。然后要選擇壓碎值較低的機(jī)制砂，對(duì)混凝土強(qiáng)度的提高有一定的影響。最后，在砂漿流動(dòng)度這個(gè)綜合試驗(yàn)下，要選擇能使混凝土流動(dòng)度大、外加劑摻量少的機(jī)制砂。含風(fēng)化石的機(jī)制砂不建議使用。

確保機(jī)制砂關(guān)鍵指標(biāo)的合格性和穩(wěn)定性，有效把控混凝土的生產(chǎn)質(zhì)量，才能保證混凝土公司的服務(wù)，為科學(xué)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

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（本文不代表中國砂石協(xié)會(huì)觀點(diǎn)，僅供學(xué)習(xí)參考）

來源：商品混凝土雜志

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2022年11月02日

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