人工砂混凝土性能研究

初凝 为 ｉ ｉ ｈ ， 终凝 为 ２ ２ ｈ 。
水 泥 粉 煤 灰 河 砂 人 工砂 石 水 外 加 剂 坍 落 度 扩 展度
Ａ １ ２ ０ ０ ｌ Ｏ ５ ９ １ ９ Ｏ ９ ０ ０ ｌ ８ ２ ７ ． ５ ３ ７ ０×３ ８ ０ ４ ５ ０Ｘ４ ３ ０
关键 词 ：人工砂； 预拌混凝土； 强度
近年来 ， 随着 深 圳 建 设规 模 越 来越 大 ， 混凝 土 的用
量和 砂 的消 耗量 也极 其惊 人 。据 统 计 ， ２ ０ １ １ 年深 圳 市混 凝土 的 总销 售量 约为 ２ ６ ０ ０万 ｍ 。 ，仅 混凝 土 中砂 的用 量 就达 到 １ ９ ７ ６万 ｔ 。深 圳是 沿海 城市 ， 天 然砂 在几 年前 就
对 砂 的需 求 。 ｋ ｇ ／ ｍ 。 不等 ， 探 讨其 对混凝 土 的工作 性和 强度 的影 响 。
在 用 人工砂 代 替天 然砂 配 置混 凝 土 的研 究 中 ， 结 果
表 明对 混 凝 土 的 强度 、 抗冻、 抗 渗 性 能方 面 产 生 积 极 的 影响『 ｌ ＿ 。本 文 通过 研 究 不 同掺 量人 工 砂 对不 同 。 ）
拌 合 物 的 和 易 性 （ ｍ ｍ ）
１ ９ ０ ｌ ９ Ｏ
１ ９０ １ ９Ｏ ２ ００ ２０ ０ ｌ ８ ０ １ ７５ １ ９ ０
１ 试验用原材料
（ １ ） 水泥 ： 平 南华润 水泥 公 司生产 的 Ｐ ・ ０ ４ ２ ． ５ Ｒ 。 （ ２ ） 外加 剂 ：丰 通 牌 高效 缓 凝减 水 剂 减 水率 为 １ ９ ％ ，
（ ３ ） 河砂： 细度 模数 为 ２ ． ７ ， 级 配情 况见 表 １ 。
表 １ 河 砂 的 颗 粒 级 配

２ ０ １ ３年 ４月 第 ４期
刘
佳 ，等 ：人 工 砂 对 普 通 混 凝 土 综 合 性 能 影 响 的研 究
Ｎ ｏ ． ４ Ａ ｐ ｒ ．２ ０ １ ３
注 ：Ａ一 ０为 天 然 砂 混 凝 土 ，减 水 剂 掺 量 为 １ ． ５ ％。
２ 试 验结 果与分 析
２ ． １ 石粉含量对普通混凝土拌合物性能的影响 ２ ． １ ． １ 工作性 能
不 同石 粉含 量人 工砂 及 天 然 砂混 凝 土 工 作性 能实
验结果 见 表 ５所 示 。
表 ５ 不同石粉含量混凝土的工作性能
导致混凝土坍落度逐渐减小 ，但减小幅度不大。 还可 以看 出 ，相 比人 工 砂混 凝 土 ，在 相 同水 泥 用
量 和外加 剂掺量 的情况 下 ，天 然 砂混 凝 土 表 观密 度 偏 小 ，含气 量偏 大 ，可 以预见 当外 加剂 中引 气成 分 较 高 时 ，此 现象尤 为 明显 。 随着 人 工砂 石 粉 含 量 从 ６ ％ 增
看 出 ，随着 人工砂 混 凝 土石 粉 含 量 不 断增 加 ，混 凝 土
的泌水率也呈不断下 降的趋势 ，说 明石粉含量 的增加
・
２ ０ １ ３年 ４月
第 ４期
广 东 水 利 水 电
Ｎ ｏ ． ４ Ａ ｐ ｒ ．２ ０ １ ３
有利 于 改善混 凝 土 的保 水性 。
一
２ ． ２ ． ２ 抗折 与劈 裂抗 拉强 度
且 泌水 率也 大于人 工 砂混 凝 土 ，人 工砂 混 凝 土 相对 于
的和易性 ，但 当石粉含量过高 ，会使得混凝土拌合物 发粘 ，和 易性变 差 ｊ 。天 然砂 混 凝 土坍 落 度 最 大 ，此
后 随着石 粉含量 不断增 加 ，混凝 土需水 量也相 应增加 ，

混凝土用砂实验报告引言混凝土是一种广泛应用于建筑工程中的材料，其质量和性能对工程的稳定性和寿命有着重要影响。

在混凝土中，砂是重要的组成部分之一，用于填充和增加混凝土的强度。

因此，研究混凝土用砂的性能对于提高混凝土结构的质量至关重要。

本实验旨在评估不同种类和颗粒大小的砂对混凝土强度的影响。

通过对不同砂种进行试验，我们将研究它们的颗粒分布、水吸收性、密实性以及对混凝土强度的影响，从而确定最适合混凝土施工的砂种和粒径。

实验方法材料准备本实验选取了四种不同种类的砂，分别是山砂、河砂、湖砂和海砂。

为了研究粒径对混凝土强度的影响，每种砂选取了三个不同粒径的样本进行试验。

此外，还选取了一种对照组，使用标准砂进行比较。

实验步骤1. 为每种砂准备相同数量的样本，并按照标准程序进行筛分，以获得不同粒径组分。

2. 对每种砂分别进行颗粒分布分析，使用激光粒度分析仪测定砂样的颗粒分布曲线。

3. 测定砂样的容重，采用水密法或干密实度法。

4. 进行砂样的水吸收性试验，记录砂样吸水量与时间的关系曲线。

5. 准备混凝土试样，按照一定的配合比将砂样与水泥、骨料等混合。

6. 制备混凝土试块，使用标准振动台振动固化，并在基准条件下养护。

7. 在固化后的混凝土试块上进行抗压强度测试，记录每个样本的强度值。

实验结果与讨论颗粒分布分析通过使用激光粒度分析仪，我们得到了每种砂样的颗粒分布曲线。

在山砂中，颗粒主要分布在0.1mm至2mm的范围内，而河砂、湖砂和海砂的颗粒分布范围相对较宽。

这些结果表明，不同种类的砂在颗粒分布上存在着明显的差异。

容重测试通过容重测试，我们得到了每种砂的容重值。

结果显示，山砂的容重最高，而湖砂的容重最低。

这可能与砂样的颗粒形状、密实程度等因素有关。

水吸收性测试通过水吸收性测试，我们得到了每种砂样的吸水量与时间的关系曲线。

结果显示，不同种类和粒径的砂具有不同的吸水速率和容重增长。

海砂和河砂表现出较好的吸水性能，而山砂和湖砂的吸水性能相对较差。

捅
要 ： 阐述 Ｔ石屑 配制 混 凝 土 的 目的和 意 叉 ，试 验 比 较 石屑 混凝
济效益 ，本文中主要介绍人工砂配制泵送混凝土的
一
土 的主要性能， 出了 得 石屑代砂的最佳掺加 比例，并在工程 中成功应
用，指 出 了石屑在 泵送 混凝土应 用中应注意的问题。
些 主要性 能 及应 用 经验 。
工砂颗粒太粗， 人工砂中的石粉含量小于 １％， ０ 为
改善人工砂混凝土的和易性可适当增加砂率 ，同 吣∞ 吣 吣 ∞ 吣
时减少外加剂的用量。可能 由于人工砂中的含泥 与纯河砂混凝土相比， 在相同砂率下， 人工砂混凝土 ％ ％ ％ ％ ％ 量小 ，减少外加剂用量后坍落度损失也比较小 ， 不如掺河砂的和易性好 ， 主要表现为保水性差 ， 易泌 完全满足施工需要 ，对预拌混凝土企业来说由于 水， 粘聚性也差 ， 流动性不如纯河砂好 ， 主要因为人 蛳栅 人工砂成本低 ，本身降低了一部分成本，又少用 啪 螂
工砂的物理性能与河砂相似 ，是 比较适宜的代砂材 二 、混凝土配合 比
料。我试验室从 ２ ０ 年 ３ ０５ 月份至 ８ 月份进行 了大量
以Ｃ ０ ３ 泵送 混 凝土 为例 ， 据普 通混凝 土配 合比 根
的人工砂混凝土试验 ，解决 了人工砂配制泵送混凝 设计规程 Ｊ Ｊ５ ２０ 进行配合比设计 ，计算得出水 Ｇ ５— ００
、
关健词 ：石屑 ： 工砂 ；录送混凝土 Ｔ 人 ｕ
一
试验 原材料
（）水泥：选用山水 Ｐ ０ ２ ５ １ ． ３ ．Ｒ，水泥的比表面
‘
当前建设工程发展迅猛 ， 对河砂的需求量 日 益增
２ｍ／ ｇ ｄ ８２ ａ ８ 加 ，开采 的 难 度也 越 来越 大 ，河 砂 的 质量 也越 来越 积为 ３ ６ ｋ ，３ 强度为 ｌ ． ＭＰ ，２ｄ强度为

受母岩特性的影响 ， 坪头水电站采用当地的 白云岩加工的人工砂存在 着石粉含 量偏 大的弊端 。对不 同石 粉含量 白云岩人 工砂混 凝土性能进 行试验研 究结 果表明 ： 量的石粉可以起到改善混凝 土性能的作用。在调整配合 比参数情况下 ， 适 采用石粉含量为 １ ％ ５
一
２ ％的白云岩人工 砂 ， ４ 可以配制出性 能指标 满足设 计要 求的混凝土。
文献标识码 ： Ｂ 文章 编 号 ：０ ３—９０ （ ０ ２ ０ ０ ８ １０ ８５ ２ １ ）２— ０ ７—０ ３
关键词 ： 工材料 ； 水 白云岩 ； 工砂 ； 人 石粉 ； 试验 ； 砼 砼性 能 ； 坪头水 电站
中 图 法 分 类 号 ：Ｖ １ Ｔ ４
１ 前
言
２ 白云岩岩石 的基 本性能
和 Ｍｇ 其 烧 失 量 较 大 ， 典 型 的 碳 酸 盐 类 岩 石 。 Ｏ， 为 当地 的 白云岩 岩 石 的 物理 力 学 性 能 表 明 （ 表 ３ ， 见 ）
含量偏大的白云岩人工砂能否配制满足设计要求的
水 工混 凝土 是 坪头水 电站设 计者 十分 关 注的 问题 。
石 粉是 指岩 石经 机 械 加工 后 颗 粒 小 于 ０ １ｍｍ ．６
８ ７
表 １ 白云 岩 岩 石 磨 片 鉴 定 结 果
岩 石 名 称 镜 下 描 述
一Leabharlann “ 灰黑色细粒粒状结构 ， 块状构造 ， 岩石组 分主要 由细粒碳酸盐组成 。岩石组分主要 由碳 酸盐 ， 细粒石 英和少量粒状 胶磷矿组成。碳酸盐含量 较多 ＜ ０ 细粒粒径介于 ０ ０ ９ ％， ．５～０ ２ ． ｍｍ之 间， ． ｍＴ左右为主 ， 以０ １ ｌ ｌ 不规则粒状 ， 组成不 规则交错结合的粒 状集合体 。石英 和胶磷矿总量 ＞１ ％ ， ０ 以石英为主 ， 两者的含量 比约 ２ １ ： 两者 常共 生。石英 以细 粒为主 ， 粒径在 ０ ０ ｒｍ 左右 ， ．３ ａ 组成 细粒不规则粒状集合体 ， 后者常呈浑圆粒状或不规则 次圆状无序散列 ， 穿插于方 解石或包于方解石 中， 分布无 规律 ， 且不均匀。胶磷矿主要呈较细小的浑圆或次圆状团粒 ， 无序 散步 ， 分布现象 与石 英团粒相似 ， 局部沿碳酸边缘交代或交代石英 团粒 ， 常见 与石英共生 ， 分布也没有规律

Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ：ｆ ｉｖ ｅ ｒ ｓ ａ ｎ ｄ；ｍａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｄ ｓ ａ ｎ ｄ；ｃ ｏ ｍｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ；ａ ｎ ｔ ｉ － ｃ ｒ ａ ｃ ｋ ｉ ｎ ｇ ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ；ｉ ｍ—
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｃｏ ｍｐａ ｒ ｉ ｓ ｏ ｎ ｔ ｅ ｓ ｔ ｓ ｏ ｎ ｓ ｌ ｕ ｍｐ，ｃ ｏ ｍｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ，ｉ ｍｐ ｅ ｒ ｍｅ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ａ ｎ ｄ ａ ｎ ｔ ｉ － ｃ ｒ ａ ｃ ｋ ｉ ｎ ｇ ｐｅ ｒ — ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ ｉｖ ｆ ｅ ｒ ． ｓ ａ ｎｄ ａ ｎ ｄ ｍａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｄ． ｓ ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ ｗｅ ｒ ｅ ｃ ｏ ｎ ｄｕ ｃ ｔ ｅ ｄ ｖ ｉ ａ ｓ ａ ｍｐ ｌ ｅ ｓ ｏ ｆ ｉｖ ｒ ｅ ｒ ． ｓ ａ ｎ ｄ．
ｏ ｆ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｅ ｒ ，ｔ ｈ ｅ ｓ ａ ｍｅ ｓ ｌ ｕ ｍｐ ｃ ａ ｎ ｂ ｅ ａ ｃ ｈ ｉ ｅ ｖ ｅ ｄ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｍａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｄ ． ｓ ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ ，ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｍｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｔ ｅ ｎ ｓ ｉ ｌ ｅ ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｌ ｙ ｐ ｏ ａ ｉ ｏ ｎ ｅ ｄ ｍａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｄ — ｓ ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ ａ ｒ ｅ ｈ ｉ ｇ ｈ ｅ ｒ

３ ． ２ ． ３人 工 砂 。试 验 所 用 人 工 砂 和 天 然 砂 的 主 要 物 理 性 能见下表 。 表 ４ 人 工 砂 的主 要 物 理 性 能
．
对于， 美国、 英 国、 日本等 国家在 人工 砂 的应 用有 几 十年 的历史 ， 如８ ０年代 日本 的天然 集料 与人工 集料 的 比例 ， 大约
为０ ． ９ ： １ ； ９ ０年 代 则 降 为 ０ ． ５ ： １ 。在我 国 ， 它 可 以说是一 种传
２ ８ ｄ
４５ ． ７ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄ ｓ：ｍａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｄ ｓ ａ ｎ ｄ；ｃ ｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ ；ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ；ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ
１人 工 砂 的 定 义
和 力 学 性 能 的 比较 。 ３ ． １试 验 配 合 比 表 １ 试 验 配 合 比
人工砂两类 。天然砂 （ ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ ｓ ａ ｎ ｄ ） 指 由 自然 风 化 、 水 流 搬 运 和分选 、 堆 积形 成 的 、 粒 径小 于 ４ ． ７ ５ ｍ ｍ 的岩石 颗粒 ， 包 括 河
水泥 （ ｋ ｇ ）
４ ０ ０
粉 煤 灰 （ ｋ ｇ ）
１ ４ ０
３ ． ２试 验 原 材 料
３ ． ２ ． １水 泥 。福 建 炼 石 水 泥 厂 生 产 的 Ｐ ． ０ ４ ２ ． ５水 泥 ， 主 要 物理性能指标见表 １ 表 ２ 水 泥 主 要 性 能
凝 结 时 间 （ ｍｉ ｎ） 初 凝 终凝
１ ６ ７ ３ ｏ ｏ
的统称 ， 包括机制砂 、 混 合砂 。机制砂 指 由机械破 碎 、 筛分 制 成、 粒径 小于 ４ ． ７ ５ ｍｍ 的岩 石颗 粒 ， 但 不包 括软 质岩 、 风 化岩

试验 采用 同定胶材 用 最 ，将人 Ｔ砂 石粉 含量 分别 调整 为 ６ ９ 、 ０ ４ 、 ２ ７ 、 ４ ６ 和 １ ． ％ ． ％ １ ．％ １ ． ％ １ ． ％ ８７ ，
进行 常态 混凝 土拌 和物 性 能试 验 ，试 验结 果见 表
３ 图１ 、 。从 表 ３可 知 ， 人 工砂 石 粉 含 量 从 ６ ９ ．％ 增 加到 １ ． ％ ８ ７ ，在 坍 落度 和含 气 量基 本 相 同条件 下 ，混凝 土拌 和物 用水 鼍 、引气 剂掺 量随 人丁砂
（ ８．１ Ｐａ） Ｍ 。
２ 粉砂 品 质检测 为 了调 整人 ＿ 中石粉 含 量 ，专 门从某 工程 Ｔ砂
人 工料 厂沉 淀池 中挖 取粉 砂 并对 其 进 行检 测 ，其 检 测 结果 见 表 １ 。从 表 １中可 知 ，粉砂 中石粉 含
量 高达 ７ 、 ％ ３６ 。
１２ 粉 煤灰 ：采用 鸭 河 口 电Ｊ ． 一生产 的 Ｉ 粉 级
生产 工艺 、石 粉 含 量的 变化对 常 态和碾压 混凝 土的性 能影 响 ，为今后 指导 施 工提供 依据 。 【 关键 词 】 生 产 工艺
《 工混 凝土 施工 规范 》Ｄ ／ ５ ４ — ０ １规定 水 Ｌ Ｔ １４ ２ ０
人 工砂 中粒 径 小 于 ０ １ 彻 的颗 粒 含量 被 称 之 为 ．６
外 加剂 厂生 产 的引气剂 Ｄ ９ Ｈ。
１ １水 泥 ：试验 采 用湖 南特 种 水泥 厂生 产 的 ．
石 门 ４． ２ ５中热水 泥 ，Ｓ ３ Ｏ 含量 为 １ ８ ％ Ｍ Ｏ含 量 ．９ ， ｇ 为 ４ １％ ８ ． ８ ，２ ｄ抗 压 强 度 （ ７ １ Ｐ ） ４ ． Ｍ ａ 、抗 折 强 度
１ ４ 粗 骨 料 ： 采 用 花 岗岩 人 工 碎 石 ，小 石 ．

Ｊ Ｊ ２＿ ０ ６ Ｇ５ ２０ ６ Ｃ ５ ３ ＜ ２ ０ ５ ～Ｃ ０ Ｃ Ｓ ５０ —０ ＜ ７ §０ ｌ ００ ０
强度等级 （ｃ６ 】 ＞ ｏ ＭＢ值＜ｌ ４ 或合格 ＜ ３０
ＭＢ值 １ ４
６ ０
～
Ｃ３ ） 《 ３ ） ０ （ Ｏ （ ７０
嗣囵团图蓬 圃
ＵＩＩ Ｚ Ｕ Ｕ Ｎ） Ｉ ．
…
建筑技术
人工砂 中的石 粉 含量 对混凝 土性 能 的影 响
陈瑞 红
（ 州隆欣建材有 限公 司，浙江 杭州 ３ ０ ２ ） 杭 １０ ４
摘 要 ：随 着天 然砂 的 日益 短缺 ， 工砂 已成为 建设 用砂 的重要 来 源。通过研 究石粉含 量 对混 凝土 工作性 、 度 、 渗性 能 的影 响 人 强 抗 得 出 了人 工砂 混凝土 石粉含 量 最佳掺 量值 。 关键 词 ： 工砂 ； 粉 ； 渗 性能 人 石 抗
ｌ我 国商品混凝土行业用砂现状 粉， 粒径小于 ７ ｐ ￣细骨料 （ 工砂 ） 灰 岩人 ５ｍ； 人 ： 近年来随着建筑 、 房地产行业的快速发展 ， 工砂 ， 其性能见表 ３粗骨料 ： ２ ｍ ； ５ ０ ｍ碎石 ， ￣ 其性 在我 国不少地 区出现天然砂 资源逐步减少 ， 甚至 能 见表 ４外加剂 ：Ｄ 一 萘系高效减 水剂 ， ； ＦＮ１ 减水 无天然砂可用 的｝况 ， 青 使用人Ｔ砂配制混凝 土成 率 ２％， ０ 掺量为水泥质量的 ｏ ％。 ５ 为商品混凝土行业的必然发展趋势。 在人工砂生 ３试验方法 产过程中 ， 不可避免地要产生一定数量粒径小于 混 凝土拌 合物性能试 验。按 Ｇ ／ ５ ０ ０ ＢＦ ０ ８ — ７１ ５ ｍ的石粉，这也是 人工砂 与 ｘ 天然砂最明显的 ２０ 普通混凝土拌合物性能试验方法标准》 ０２《 进 Ｂ ５０ １ 区别之一。国标 Ｇ ，１６４２０ 《 Ｂ ４ ８－０ １建筑 用砂 》 Ｔ 颁 行测试 。混凝土抗压强度试验。按 Ｇ ｆ ０ ８— 布时 ， 国人工砂处 于刚刚起 步阶段 ， 我 各地应用 ２０｛ ０２普通混凝土 力学性 能试验方法标 准》 进行 人工砂的工程 经验还不多。因此 ， 国标对人工砂 测试。采用 １０ｎ ｘ５ｍ ｘ５ｒ ５ｒ ｌ０ ｍ ｌ０ ｍ的市方体试 ｍ ａ 中的石粉含量要求还是按 传统限制含泥量 的思 件 。混凝 土水压 力抗渗 陆能试 验。按 Ｊ Ｇ Ｅ ０－ Ｔ ３－ 路来规定 ，采用 了比较谨慎 的态度 和较严 的指 ２０ 公路工程水泥及水泥混凝十试验规程》 ０５《 中 标。近几年 的工程实践表 明， 天然砂 含泥量高对 规定的《 ５８２０ 水泥混凝土抗渗 胜试验方 Ｔ０６－０５ 混凝土是有害 的， 而人工砂 中一定含量的石粉对 法》 进行测 试。采用 口直径 １５ ｍ， 口直径 ７ｍ 下 ８ｍ 高 ５ｒ ａ 混凝土是有益的。因此建设部行业标 准 Ｊ Ｊ２ １５ ｍ， １ ０ ｍ的锥台体试什。 Ｇ５— ４试验结果 ２０《 ０６普通混凝土用砂 、 石质量及检验方法标 准》 放宽 了各个强度等级 的混凝 土用人 工砂的石粉 试验 研究 了人 ＿ 中不 同石粉含量对 Ｃ ０ 『砂 ３ 含量指标 。 见表 １ ， 本文研 究了石粉含量对混凝土 混凝土塌落度 、抗压强度及抗渗 能的影响 ， 试 工作性 、 强度及水压力抗渗 眭能的影响。 验结果见表 ５ 。 ５结论 ２试验用原材料 从表 ５ 可看 出： 对于 Ｃ ０ ３ 混凝士 ， 人 砂 中 水泥 ： 富阳钱潮水 泥有限公司生产的 Ｐ 杭州 ０ １％Ｈ ， ｊ ＂ ０ ２ 级水泥， ４． ５ 其物理 性能见表 ２石粉 ： 岩石 的石粉 含量介 于 １％～ ５ ， 其塌落度丁作性 ； 石灰

（ ） 工 砂 ： 用 重 庆 地 区 由 石 灰 岩破 碎 ３种 颗 粒 级 配 １人 选 不 同的 人 工 砂 ， 分别 为 人 工 砂 Ａ、 工 砂 Ｂ、 工 砂 Ｃ 人 人 。此 外 ，
还 选 用 了 由重 庆 长 江 卵 石 破 碎 人 工 砂 Ｄ， 筛 分 结 果 和 细 度 其
江 韵 混 凝 土 外 加剂 有 限 公 司 生产 的 吖 一ｌ 效 减 水 剂 。 高
表 １ 人 工 砂 的 颗 粒级 配和 细 度 模 数
落
， Ｐ Ｍ ａ
Ｔ ＿作 性
描 述
水 人 石步口 泥砂 碎 剂 水 ！ 由
度
７ ２ｄ ｄ ８
／ ｍ ａ ｒ
初 步 配 合 比试 验 结 果 表 明 ：水灰 比从 ０３ ． ４增 大 到 Ｏ４ ， ． ２ 混凝 土坍 落度 呈 增 大趋 势 ， 落 度 从 １５ 坍 ５ ｍｍ增 大 到 １０ ｍ， ９ｍ ７ ｄ和 ２ ｄ抗 压 强 度 均 呈 下 降趋 势 ． 中 配 合 比 ３抗 压 强 度 试 ８ 其
合 比试 验 前 ， 人 工 砂 Ａ、 Ｃ、 将 Ｂ、 Ｄ分 别 筛 分 为 ０１ ｍｍ 以上 和 ．５ ０１ ｍ 以下 两 种 颗 粒 级 配 组 分 ．在 接 下 来 的 试 验 中按 相 应 ． ｍ ５
模 数 见 表 １ 。 （ ） 然 中砂 ： 验选 用 了岳 阳 天 然 中砂 ， 表 观 密度 为 ２天 试 其
验结 果 比配 合 比 １的 ２ ｄ抗 压强 度 减 小 了 ５ ＭＰ ； 相 同水 ８ ． ａ而 ４
灰 比 条 件 下 ， 泥 用 量 从 ４ ０ ｇ 加 到 ５ ０ｇｍ ， 合 物 水 ７ｋ／ 增 ｍ ０ ｋ／ 拌 工 作 性 变 粘 ，ｄ 和 ２ ｄ抗 压 强 度 均 有 较 大 提 高 ， 分 别 从 ７ ８

７ ｄ
１ ４骨料 ．
３ ｄ抗折强度
３ ｄ抗 压 强 度 ２ｄ抗 折 强 度 ８
５６ ａ ．ＭＰ
２ ．ＭＰ ６６ ａ ８２ ａ ．ＭＰ
２ｄ抗 压 强 度 ５ ９ ａ ８ ４．ＭＰ
受 资 源 匮 乏 影 响 ， 际 使 用 天 然 砂 普 实
遍 存在 含 石 较 多的 情 况 ， 成 细 骨 料 级 配 造 不理想。 为便 于 进 行 比较 ， 骨 料 选 取搅 拌 细 站 普 遍 使 用 的 天 然 砂 以 及 人 工 砂 ， 然 砂 天
烧失量
３６％ ．Ｏ
砂 和 混 合 比 例 为 ｌ ｌ 混 合 砂 的 筛 分 结 果 ：的 表 ４ 试验 用 泵送剂 检测 结果
检测项 目
初始
坍 落 度 保 留值 （ ３ｒｉ ｍｍ） ０ ｎ ａ
６０ ｉ ｍ ｎ
见 表 ５ 表 ６ 、 。
试 验 所 用碎 卵石 产 地 为 涿 州 ， ５ ５ 属 —２
圆圆
工程技术
混合 砂 中人 工砂 所 占比例 对 混 凝 土性 能 的影 响
葛 栋 （ 天津金 隅混凝 土有 限公 司 天津 ３ ０ ０ ） ０ ３ ０ 摘 要： 本文研 究 了不 同混合比 例的混合砂对Ｃ ０ ３ 混凝土 性能的 影响以及天 然砂 与人工砂 以１ １ ： 比例 组成 的混合砂 对不 同等毁混凝土性 能的影响。 研究发现， 混和砂混和比 例与混凝土强度之间不是 线性关 系， 应混 凝土各龄期 强度增长规律不 同。 对 水胶比低于０ ３ 时 ， ． ５ 应严格 控 制人 工 砂 的 混和 比 例 。 工砂 的 引入 使 用 ， 必 要 对 配合 比 设 计 思路 的 进 行 适 当 调 整 。 人 有 关键 词 ： 工砂 混合砂 混凝土 工作性 强度 人 中图分 类号 ： Ｕ５ ８ Ｔ ２ 文献 标 识 码 ： Ａ 文章 编 号 ： ６ ２ ３ ９ （ ０ ） ０ｂ－０ ２ －０ １ ７ － ７ １２ １ １ （） ０ ４ ３ ｏ

表 ２ 人 工砂物理性能指标
紧密体积 密ｇ／ ｇ・ ｋ ｍ一 １ ６ ６ ６ Ｉ 度模数／ 坌 日 ％ Ｉ ３４ ． 表观 密 ｇ／ ｓ・ 。 ｋ ｍ一 ２ ２ ０ ７ 堆积 密 含泥 量／ ％ ｇ／ ｇ・ ３ ｋ ｍ－ １ ７ ９ ４ ０８ ．
砂和天然砂两种细 集料 ， 采用 相 同的配合 比配 制混凝 土 ， 水泥 用 量为 ４ ２ｋ ／ 水 灰 比为 ０ ４ 砂率 为 ４ ％ ， ８ ｓ ｍ ， ．４， ０ 经标养后 分别测 出 ３ｄ７ｄ和 ２ ， ８ｄ抗压强度 。立方体抗压强度试验使用 设备 为山东
坍落度 。 混凝土拌合物从搅拌机里倒 出后要立即进行坍落度试验 ，
如果坍 落度试验结果 符合要 求则将 混凝 土拌合物 注入 １０ｍｎｘ ０ ｌ １０ｍ ０ ｍ×１０ｍ 的塑料模具 内（ 图 １ 。把装 入模具 的混凝 土 ０ ｍ 见 ）
放在振动 台上振动至均匀 ， 至少 ３ ， ０Ｓ 如果振动 不均匀 ， 试块 的表 是 由机 械破 碎 、 筛分得 到的粒 径小 于 ４ ７ ｍ 的岩 石颗 粒 ， ．５ ｍ 但不 面就会产生大量微缝隙 ， 响混凝土 的强度试验 精度 。对装入 模 影 包括软 质岩 、 风化岩石颗粒 。 ’ 具的混凝 土立即进行 编号 ， 约 １ｈ后进行磨 平 。之后根 据试验 大 本 实验 用的是机制砂 ， 主要 物理性 能见表 ２ 其 。 设计标准养护至 ３ｄ ７ｄ ２ ， ，８ｄ然后分别取出进行试验 。对于人工
表 １ 水 泥的物理 力学性 能
Ｐ ０ ２５ 中联牌水泥 ， ．４ ． 级 其主要物理性能指标见表 １ 。
水泥 细度 标准稠度 １ 凝结时间 抗压强度 Ｍ ａＪ ／ Ｐ 抗折强度／ Ｐ Ｍａ 等 ％ 用 １ ％｛ 初 终 ３ Ｉ２ ｄ Ｉ３ ｌ８ 级 水１ ／ 凝 凝 ８ ｄ ｄ ２ｄ ４． ５ ２ ５ ２ Ｉｈ０ ｉ ２ ｍ ７ ６ Ｉ３ ２ ｌ ． ６ ５ ７ ２ ｍ ５ ｉ ２ ６ １５ ７ Ｉ． ３ ｎ ０ ｎ ． １ ． ４ ８ ９ １ ２ 人 工砂 ． 人 工砂 为经除土处理 的机制砂 ， 混合 砂 的统 称。其 中机制砂

论机制砂对混凝土性能的影响面对天然砂价格不断上涨带来的成本压力，在资源有限和环境保护的双重因素下，用机制砂作为细集料将是今后混疑土工程发展的主要方向。

于是通过大量的试验，经过混凝土各项测试，在试验结果均能满足普通混凝土设计规程的情况下，公司决定购置生产设备自己生产机制砂。

从刚开始时的不断调整，到如今稳定的生产运营，对机制砂有了一些了解。

现将一些使用心得记录下来，供同行参考。

机制砂俗称人工砂，岩石经除土开采、机械破碎、筛分而成的，公称粒径小于5mm的岩石颗粒，但不包括软质、风化的颗粒。

由于各地机制砂的料源、生产设备和工艺不尽相同，导致生产出的机制砂在化学成分、颗粒形状、表面结构、颗粒级配以及石粉含量等性能方面与天然河砂都大不相同。

本单位使用的机制砂是开采碎石后，经筛分大于5mm的颗粒二次破碎筛分制成，分为小于5mm且大于 2.5mm的粗颗粒和小于2.5mm的细颗粒，经试验调整级配后细度模数在2.8～3.0之间，亚甲蓝0.5～0.7，石粉含量15%。

具体筛分数据见表1。

经试验，机制砂的各项指标均符合JGJ52—2006《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》和JGJ/T241—2011《人工砂混凝土应用技术规范》。

1机制砂对混凝土工作性的影响相较于天然河砂而言，机制砂是由岩石破碎而成，其颗粒表面粗糙、多棱角，且颗粒级配较差，大于2.36mm和小于0.15mm的颗粒较多，而0.3～1.18mm之间的颗粒较少。

配制混凝土时，致使混凝土和易性差，不易施工，拌合时需要更多的浆体材料来包裹与填充。

在不掺天然砂来调整颗粒级配的情况下，可加大机制砂的用量，提高砂率来改善混凝土的和易性。

石粉含量是影响坍落度的重要指标，石粉含量太低（小于5%）时，混凝土的和易性、保水性较差。

当石粉含量控制在10%～15%时，可提高少许或不加大胶凝材料用量，配制出来的混凝土和易性等各项指标也能满足施工要求。

对混凝土强度的影响不是很大，和易性也很好。

河砂 的替代 品 。在这 些替 代 品 中 ， 人 工砂 作 为河 砂 的替 代 品得 到越来 越 的关注 。 人 工砂 是通 过 破碎 石料 而得 到 有较 好级 配 的细 骨料 。人 工砂 与 自然 风化 的砂 粒 相 比，
一
探讨的。 虽 然有很 多研 究 已经用 来指 导人 工砂 在普通 混 凝 土 中使用 。但 是 ， 对 于在 自密 实混 凝 土 中的使 用研 究
骨 料组 成 的 。 选 择合 适 的骨料 对 于 自密 实混凝 土 的新拌
土 。在我 国国标 中 ， 石粉 含 量 （ 小于 等 于 ０ ． ０ ７ ５“／ ／ １ 的细 颗 粒 含量 ） 的最 大值 是不 得 多于 １ ０ ％ ， 由于 高 含 量 的 石
粉 的存在 ，人 工砂 对砂 浆 的需水 量和 工 作性 影 响很大 。
性 能和 耐久 性 能 。 而 细骨 料 的形状 和质 地 比粗骨 料 的影 响作 用 更大 。
除 由于细骨 料级 配和 形状 较 差而产 生 的反作 用 。 另一方 面， 通 过 使 用人 工 砂 后 ， 混 凝 土 的力 学 性 能和 耐 久性 能 得 到 了提 高 。对 于 自密实 混凝 土 ， 高 的粉体 含 量是 获得 新 拌混 凝土 性 能的必 要条 件 。因此 ， 含 有大 量 石粉 含量
在相 同条件 下 ， 配 制 相 同坍落 度 的 混凝 土 ， 机 制 砂 比天
然河 砂需 水量 增加 ５ ～１ ０ ｋ ｇ ／ ｍ 。 Ｅ 。人工 砂 中增 大 而增 大 了浆 体 的屈 服应 力和 塑性 粘度 。 细骨 料对 砂浆 性 能的影 响在 很大程 度上
是岩 石 中的 石粉 组 成 的而 不像 天 然 砂 中的淤 泥 或 者 粘
表 １水 泥 化 学 组 成 及 物 理 ， 『 生质

配 制人 工 砂 高 性 能 混 凝 土 ， 出在 不 同浆 体用 量 （ － 得 ／ ｔ
１ ， ．，．） 不 同水 胶 比 （ － ．５ ０４ ，． ， ． ） ． １ １ ， ２ ３ ４ Ａ Ｏ４ ，． ０３ ０３ 下 ０ ５ ０
人工 砂 高密实 配合 比见表 ３ 。
表３ 人 工砂 的 高密 实 配合 比
ｓ ｄ ｎ ａ ．
Ｋｅ ｒ ｓ ｒｉ ｃａ ａ ｄ； ｈｓ ｒｏ ａ ｃ ｏ ｃ ｔ ｍｉｔｒ ａ ｉ ｓｏ ｅ ｐ ｗｄ ｒ ｙ ｗｏ ｄ ：ａｔｆ ｉ ｓ ｎ ｉ ｌ ｉｈ ｐ ｆｒ ｎ ｅ ｃ ｎ ｒ ｅ； ｘ ｕ ｅ ｒｔｏ； ｔ ｎ ｏ ｅ ｅ ｍ ｅ
水 泥为Ｐ０ ２５ 水 泥 。 用 石景 山 电厂 Ⅱ级 粉 煤 ．４ ． 级 选 灰 ， 验所 用人 工 砂 和天 然砂 的主要 物 理 性 能见 表 １ 试 、 表２ 碎石 最大 粒 径 为 ２ ｎ ， 送 剂 由北 京 瑞 博 商 品 ， ０ｉｎ 泵 ｌ
， ｌ 编号
Ｒ２Ｉ
混凝 土搅 拌站 复配 ， 减水 率２ ％。 １
表１ 人 工砂 的 主 要物 理性 能
堆 积 密 度 ／ｋ （ ｇｍ） ／ ３
ｌ４ ５０
ｋ
Ｃ
９８ ３ ９８ ３ ９８ ３ ９８ ３ ９１ ５ ９１ ５ ９１ ５
ｇ ｍ３ ／
Ｗ， Ｂ
Ｓ ＯＮＧ Ｓｈ ｏ ｎ． ＮＧ Ｌ ｉ ａ ｍｉ ＧＥ ｅ
（ ｅｊ ｇＩｓｔｔ ｆＣｖ ｇｎ ｅ ｎ Ｂ ｉｎ ｎｔｕｅ ｏ ｉｌＥｎ ｅｒ ｇ＆ Ａ ｅ ｅｔｒ，ｃｏｌｏ ｉ ｌＥ ｇ ｅｒ ｇ＆ Ｔａｆ ｎｉｅｒ ｇ １０ ４ Ｂ ｉ ｇ Ｃ ｉａ ｉ ｉ ｉ ｉ ｉ ｒ￣ｔｃｕｅ Ｓｈｏ ｆＣｖ ｎ ｎ ｉ ｉ ｉ ｎ ｒｆｃ Ｅ ｇ ｅ ｎ ，０ ０ ４，ｅ ｎ ，ｈｎ ） ｉ ｎ ｉ ｊ

≥１ ４ ≤４ ． ５ ≤１ ０ ０ ＞ ＋ ９ ０
４ ． ８ ５ ０ ． ２ － ２ ３ 一ｌ ２
１ ２ ５ ｌ ２ Ｏ
９ ８ ９ ７ ９ ５ Fra bibliotek≥ ≥
Ｈ １ Ａ 引 气 荆 ０ ． ｏ ｏ ８ ８ － ３
ＧＢ ８ ０ ７ ６ — ２ ｏ ０ ８
此， 为探 索 人 工 砂 中石 粉 含 量 的 变化 对 混 凝 土 性 能 的 影 响 ， 拟 通 过 外 掺 的 方 式调 整人 工砂 中 的 石粉 含 量 ， 进 行 不 同石 粉 含 量 的人 工 砂 对 常 态 混 凝土、 碾 压 混 凝 土 性 能 影 响试 验 。 结 果表 明 ： 人 工 砂 的 石粉 含 量 控 制 在 一 定 范 围 内 ， 对硬化混凝土的性能影响不大 ， 但 可 以在 一定 程 度 上 改 善新 拌混凝土的工作性能。
定粒 径 ＜ ０ ． １ ６ ｍｍ 的 颗 粒 称 为石 粉 ． 因 此 本 次 试 验 用 石 粉 采 用
（ １ ） 常 态混 凝 土 拌 和 物 性 能试 验
采 用 加 纳 布 维 电站 大坝 基 础 混 凝 土 配合 比 ． 固定 水胶 比
砂 石 骨料 场 生产 系统 中生 产 的 人 工砂 经过 筛 分 而得 粉 砂
尔特 水 库 （ 世界 最大水库之一 ） 上游 １ ５ ０ ｋ ｍ 的青 沃 尔特 河 上 ． 枢纽建筑物主要 有 １ １ ０ ｍ 高的 Ｒ ｃ ｃ大 坝和 坝后 式 厂 房 ． 电 站
装 机 ３台 ． 总容量 ４ ０ ０ ＭＷ ． 年 发 电量 １ Ｏ亿 度 。 其 砂 石 加 工 系
表 １ 人 工 碎 石 品 质 检 验 结 果 柱 轻 表 现 密度 吸 水 试 验 编 号 （ （ 饱 和 面 盛 含 泥量 （ ％） ｍｍ） 干） （ ｋ Ｗ ｍ ） （ ％）

２ 混 凝 土 配 合 比 设 计
产的Ｈ一 Ｊ １型混 凝 土泵送 剂 。依据 国家现行 标 准进 行 试 验 ， 验 结果 见表 ７ 试 。
表 ７ 外 加 剂 性 能 指 标 试 验 结 果
２１ 正 交试 验设 计 ．
２１１ 因素水平 的选 取 ．．
本研 究 的重点 是粉煤 灰一 工 砂混 凝 土的力 学 人
砂 的筛 分析 试 验结 果 见表 ５ 河 沙 与人 工 砂 的 主要 ． 物理 性 能 试验 结 果 以及将 河 砂 与 人 砂 按 不 同 比
实验 使 用 的粗骨 料 为 徐 州 茅 村 采石 厂 生 产 的
碎石 ， 由粒 级 ５ ２ ｍ 和 ｌ — １ ｌ 的两种 碎 石 ～ ０ｍ ６ ３． Ｉ ５Ｔ ｍ
关 键 词 ： 煤 灰 一 工砂 混凝 土 ； 交 试验 ； 学 性 能 粉 人 正 力 中图 分 类 号 ： Ｕ ２ Ｔ ５８ 文 献 标 识 码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：０ ８ ９ Ｏ （ ０ ２ ０ — ０ ６ ０ １ ０ — ５ ０ ２ １ ）７ ０ ２ — ５
试 验采 用 的水 泥 为 中联 巨龙 水 泥 有 限公 司生
表 ６ 人 工 砂 与河 砂 （ 中砂 ） 以及 混 合后 的 主 要物 理 性 能指 标
表 ９ 粉煤 灰 化 学 成 分 试 验 结 果
％
编 ， 蹇 （ ）模 ） 彗 号 比 褰％ 譬 数（ 例
（ ） 参
馨 篆
产 地 Ｓ ３ ｉ ２ １ ３ ｅ ３ ａ ｇ ｉ ２ Ｃ Ｏ 烧 失 量 Ｏ ＳＯ ２ ２ Ｏ Ｍ Ｏ Ｔ Ｏ ａ Ａ ０Ｆ ０ Ｃ
２８ｄ 细 度 需 水 量 比 胶 砂 流 动 度 活 性 ｄ ３ 系 数 活 性 系 数