机制砂对砂浆性能影响研究_朱柯

浅析机制砂配制预拌砂浆质量控制摘要：随着建筑技术不断发展，绿色节能环保施工的要求也逐步提高。

预拌砂浆技术以其多重优势，获得了现代新型建筑的青睐。

但在实际推广应用中仍然存在着一定的问题，制约了预拌砂浆的广泛应用。

预拌砂浆是国家大力提倡和鼓励使用的绿色建筑材料，为充分发挥预拌砂浆在环境和经济上的综合效益，做好质量管控是基础。

关键词：机制砂配制；预拌砂浆；质量控制引言我国预拌砂浆行业目前正处在快速发展阶段，推广预拌砂浆的应用可有效减少资源和能源消耗，保证建设工程质量，改善建设施工环境。

为使预拌砂浆的环境和经济效益充分发挥出来，做好质量管控是基础。

预拌砂浆的质量控制应从原材料控制、配合比优化、生产质量控制和施工现场控制各个角度全面展开，这些方面都做好，预拌砂浆才能真正发挥绿色建筑材料的优越性。

1推广预拌砂浆的意义1.1提高建筑工程质量和施工效率预拌砂浆是采用了先进的自动化配料、搅拌等生产工艺流程，增加标准化质量控制环节，产品经试验合格后方可出厂，以商品化供应的形式满足建筑市场的需求，从而避免了传统的现场人工配料、搅拌不确定等人为因素造成空鼓、龟裂等质量问题，能保障产品质量和性能。

由于施工现场使用的是成品预拌砂浆，减少了现场搅拌砂浆所需的时间，实践表明，采用预拌砂浆及机械施工，每人每天抹灰量是传统现场搅拌砂浆的4倍左右，大大提高了施工效率，缩短了施工周期。

1.2充分利用废弃物，实现循环经济生产预拌砂浆可以用一定量粉煤灰代替水泥作为胶凝材料，用建筑垃圾、尾矿石、矿渣等通过破碎加工成机制砂，经分级作为骨料代替天然砂，这样既减轻开采天然砂对环境造成的影响，又保护了自然资源。

预拌砂浆生产使用大量粉煤灰、建筑垃圾、尾矿砂、矿渣等废弃物，从根本上解决了废弃物不乱堆放，真正做到了变废为宝，是循环经济发展的需要。

2机制砂配制预拌砂浆质量现状2.1预拌砂浆的使用技术问题预拌砂浆的使用要根据设计图纸、施工规范、砌筑材料性能等具体工程施工要求，对砂浆的品种、强度等级等具体内容进行使用技术控制。

■试验研究2020年机制砂石粉會量对砂浆性能的影确阴小琴(厦门百川建设工程检测有限公司，福建厦门361021)摘要机制砂生产过程中，不可避免在开采、破碎过程中夹带一定量小于0.075mm石務。

为研究石粉对机制砂砂浆性能的影响,采用水灰比为0.50和灰砂比为1:3制备机制砂砂浆，测试不同石粉含量下机制砂砂浆的工作性能和力学性能，并确定了歎佳石粉含量在10%左右。

关键词石粉;机制砂;砂浆;砂浆性能0引盲随着我国基础建设的日益发展，以及受环境保护等因素的影响,天然砂资源越来越匮乏，使其成本越来越高,机制砂逐渐取代市场上的天然砂叫石粉是机制砂生产过程中的产物,其主要化学成分与云母相似,对混凝土、砂浆拌合物的和易性、抗压强度、耐久性等性能均有影响。

因此，针对不同机制砂石粉含量对砂浆性能的影响进行比对研究,为确定最佳石粉含量提供相关试验检测数据。

1原材料及试验方法1.1原材料性能(1)水泥。

试验采用福建水泥股份有限公司生产的建福P-O42.5水泥，其主要的物理力学性能指标见表10表1水泥物理力学性能指标比表面积/ (m2/kg)密度/安定凝结时间/min MPa虽度/MPa (g/cm3)性初凝终凝3d28d3d28d330 3.12合格182257 4.17.321.845.2(2)机制砂。

采用厦门海沧顺磊石材有限公司生产的细骨料，级配区属II区,为保证试验的准确性及研究可靠性,提前将机制砂水洗干净并烘干备用，含水率小于0.5%。

机制砂物理性能见表2,筛分曲线见图lo(3)石粉。

主要成分为CaCO3(其含量大于90%),机制砂破碎后筛选出的石粉烘干取出0.075mm以下的泥，复配到水洗后的机制砂中,用于配制不同石粉含量的机制砂叫(4)水。

厦门市居民饮用水。

1.2试验方法试验方法依据JGJ/T70_2009健筑砂浆基本性能试验方法标准》。

为更好地分析、比对试验检测数据，抗冻性试验表2机制砂物理性能指标细度表观密度/堆积密度/紧密密度/越MB陞模数(kg/m3)(kg/m3)(kg/m0莺值% 2.64266014701610 5.6 1.10.2筛孔尺寸/mm图1机制砂颗粒级配分析数值标准中精确至1%,本次试验精确至0.1%；采用25次冻融循环进行抗冻性试验。

引言近年来，我国对生态环境的保护力度逐年提升，各地出台了大量的政策法规保护几近枯竭的自然资源—天然河砂，机制砂因此逐步进入大众的视线。

机制砂的分类有石灰岩机制砂、花岗岩机制砂等，工程实践应用中使用机制砂代替天然河砂在混凝土制备中的细骨料成为一种必然的趋势。

机制砂由岩石破碎而成，具有取材方便、保护环境的优点，但同样也存在石粉含量高、颗粒级配差、骨料粒形差（尤指针片状含量多）等缺点。

石粉含量的增加会导致混凝土的流动性不断降低，粘聚性和保水性虽然能在低石粉含量的情况下得到改善，但超过12%的临界值后也呈劣化趋势；与河砂相比，机制砂的级配中大于1.18mm和小于0.15mm部分的颗粒含量偏多,表现出两头大中间小的“哑铃型”，使用机制砂制成的混凝土也更容易出现离析、泌水等问题；针片状颗粒含量的增加会增大砂浆的孔隙率，增加大尺寸多害孔的比例，弱化界面过渡区，从而导致砂浆流动度、抗渗性和强度的降低。

这些缺点使得机制砂混凝土在浇筑时工作性较差，不易施工。

影响机制砂混凝土性能的因素多种多样，本文主要针对机制砂的石粉含量、颗粒级配、骨料粒形以及母岩种类这几种最常见的影响因素展开讨论，提出合理的解决对策，并进行总结。

1 石粉含量许多学者都研究过石粉含量对机制砂混凝土性能的影响，值得注意的是，这其中并不全都是负面影响，不同含量的石粉对混凝土的抗压强度、轴向抗压强度和弹性模量有着不同程度的增强效果。

ZHENG通过试验发现含量为5%～7%的石粉可以提高混凝土的抗压强度，含量为11%的石粉可以大大改善混凝土的轴向抗压强度，当石粉的含量在9%以内时，混凝土的弹性模量略有提高。

TANG通过试验研究和灰色关联分析方法，证明机制砂混凝土的抗弯和抗压强度均大于相同石粉含量的标准砂。

ZHAO用劈裂拉伸法测试了机制砂混凝土立方体，发现石粉含量不超过13%时，有利于提高机制砂混凝土的长期抗拉强度。

FENG通过扫描电镜（SEM）图像发现适量的石粉能够提高再生混凝土的抗压强度，但过多的石粉含量和过高的亚甲蓝值对再生混凝土的抗压强度和抗氯离子渗透性能不利。

机制砂在建筑砂浆中的应用及性能研究摘要：机制砂是一种新型的建筑用砂，其小于5mm的细颗粒品级符合砂浆制作要求，因此在建筑砂浆中应用越来越广泛。

本文从机制砂的性能特点，机制砂在建筑砂浆中的应用现状进行论述，希望能够给行业带来帮助。

关键词：建筑砂浆；应用；机制砂引言：砂浆是一种广泛应用于建筑行业的材料，而砂是砂浆中不可或缺的重要组成部分之一。

然而，使用传统的天然河砂存在工艺难度大、资源有限、生态环境破坏等问题。

机制砂的应用能够有效缓解这些问题。

1机制砂在建筑砂浆中的应用现状机制砂在建筑砂浆中的应用越来越广泛，能够满足不同建筑工程的具体需求。

机制砂在建筑砂浆中的使用不仅提高了砂浆的使用性能，同时也节约了成本，缩短了工期，以及更好地保护了生态环境。

2机制砂的特点2.1机制砂概念机制砂是一种用于模拟真实环境中的机械操作和工艺过程的材料。

它通常由细颗粒物质组成，如沙子、矿石粉末或玻璃珠等，并通过特定的粒径和性质来模拟所需的物理特性。

机制砂的概念源自于工程和制造领域，它被广泛应用于机械设计、工艺优化、装配工艺验证等方面。

通过使用机制砂，可以在不同的操作阶段对机械装配、运动传递和工艺流程进行仿真和验证，从而提前发现和解决潜在问题。

机制砂具有以下几个主要特点：（1）模拟真实性：机制砂的物理特性和行为与真实材料或工件相似，可以准确地模拟机械操作和工艺过程中的力学行为。

（2）可重复性：机制砂的制备和使用过程可以被反复进行，确保实验结果的可重复性和稳定性。

（3）可测量性：通过对机制砂的测量和监测，可以获取相关的物理参数和性能数据，用于评估和改进机械设计或工艺流程。

（4）成本效益：相对于使用真实材料或工件进行试验，机制砂的制备和使用成本更低，且可以减少因试验导致的资源和能源浪费。

机制砂在不同的领域有广泛的应用，包括机械工程、汽车制造、航空航天、电子产品等。

它可以帮助工程师和设计师在产品开发的早期阶段进行虚拟验证和优化，以提高产品的质量、性能和可靠性。

机制砂在预拌砂浆中的应用性能分析1 引言在建筑行业中，砂浆是其中应用十分广泛的建筑材料之一，其会在建筑物的各个部位得到应用，主要是按照原材料相关比例混合而成：一是胶凝材料、矿物掺合料；二是细集料；三是水；四是外加剂。

其中，天然砂作为砂浆的重要组成部分之一，其所具有的区域性以及短期内不可再生等性能，为避免安全事故的发生就不能对其进行长期的大量开采，这一点导致其市场价格不断上涨，在很大程度上增加了企业的生产成本。

因此，通过采用机制砂实现对天然砂的有效替代已经成为了大势所趋。

通常，机制砂也被称作是人工砂，主要是通过机械的破碎以及筛分制成的，岩石的颗粒一般在4.75mm以下，但是不含软质岩以及风化岩石的颗粒，形状有立方体以及棱角状两种。

现阶段，我国已经开始在混凝土中使用了大量的机制砂，不过机制砂所具有的下述缺点导致其会对砂浆的工作性能产生不利的影响：其一是颗粒表面较粗糙；其二是尖锐多棱角；其三是级配不良等，因此，需要对机制砂在砂浆中的应用进行深入地研究。

因此，本文通过相关试验对机制砂在预拌砂浆中的应用性能进行了相关研究分析，希望能够为后续相关工程的顺利开展具有一定地参考价值。

2 试验所用原材料与方法2.1 试验所用原材料以及设备试验所用原材料主要包括以下几种：第一种是胶凝材料，其中，水泥主是由珠江水泥厂所生产的粤秀P·Ⅱ42.5R型号地水泥，粉煤灰则为大旺II级粉煤灰，而矿粉则使用的是韶钢S95矿粉。

第二种则是细集料，其中，河砂使用的是砂细度模数为2.53的中砂，试验使用到了两种不同颗粒级配的机制砂，粒径的总体范围在0mm～4.75mm之间，试验所使用机制砂的累计筛余量如表1所示。

第四种是外加剂，试验中使用的是某减水剂企业所生产的砂浆保水增稠剂以及缓凝剂。

而试验中所用水源都是自来水。

试验过程中所用到的设备主要包括以下几种：一是砂浆搅拌机、二是砂浆稠度测定仪、三是钢尺捣棒、四是秒表、五是电子天平、六是容量筒等。

机制砂对混凝土的性能影响研究发布时间：2021-03-11T11:47:26.947Z 来源：《城镇建设》2020年11月33期作者：赵奇飞[导读] 当今的建材市场河砂资源越来越匮乏，价格越来越高，机制砂作为替代材料，逐步进入市场被使用。

赵奇飞中铁六局集团有限公司长沙路桥分公司摘要：当今的建材市场河砂资源越来越匮乏，价格越来越高，机制砂作为替代材料，逐步进入市场被使用。

从部分取代河砂到全部取代河砂，机制砂的用量越来越大，机制砂和河砂有着不一样的物理性质，在混凝土中起到的作用也有所不同，石粉含量高，级配不合理等情况对混凝土拌合物的和易性影响较大。

本文通过从机制砂石粉含量，砂率等方面对混凝土影响进行试验，总结机制砂对混凝土的影响规律，为机制砂的使用提供一种参考性建议。

关键词：机制砂；石粉含量；和易性随着我国基础建设的发展，建筑行业有着广阔的市场，作为建筑市场主要的建筑材料，混凝土的用量日益剧增，2019年全国商品混凝土年产量高达25.5万亿立方米。

砂作为细集料，占混凝土材料的三分之一，随着天然砂的开采量越来越大，严重影响着河道等生态环境。

天然砂的使用时间很长，具有丰富的工程经验，相关的国家及行业标准非常齐全，但是河砂是一种不可再生资源，同时受到地域的限制，运输成本较高。

随着国家政策的转变，限制天然砂的开采，导致天然砂紧缺，价格上涨，混凝土成本增加。

机制砂来源广泛，成本较低，得到了大力推广使用。

机制砂是通过各种岩石材料破碎，筛分生产出来的的，粒径小于4.75mm，其中不含质软和风化的颗粒，俗称人工砂。

机制砂因制作工艺存在颗粒形状不圆润，棱角较多，级配不合理，“两头多中间少”，石粉含量较高等特点，与天然河砂相比，对混凝土拌合物的和易性影响较大。

本文通过对掺入机制砂的强度等级为C30的混凝土进行研究，包括工作性和抗压强度，找出机制砂对混凝土影响的规律，为机制砂在使用过程中提供理论依据。

一、原材料及试验方法（一）原材料：水泥为42.5普通硅酸盐水泥，3d抗压强度29.5MPa，28d抗压强度52.4MPa。

机制砂对混凝土性能的影响研究综述姚　越1,2　左彦峰1,2　宋天威1,2　苏泓霖1,2　陶俊旭1,2　杨艳弟1,21. 中国地震局建筑物破坏机理与防御重点实验室 河北 廊坊 0652012. 防灾科技学院 土木工程学院 河北 廊坊 065201摘 要：近年来，我国环境保护力度较大，河砂资源无法满足建筑工程的需求，机制砂已逐步成为建筑工业的主要细骨料。

但大量实践证明，机制砂相较于河砂存在石粉含量高、颗粒级配差、骨料粒形差等缺点，再加上受制于母岩岩性、制砂方式等因素，对混凝土的工作性能、力学性能以及耐久性能均产生了不可忽视的影响。

因此，综合讨论了国内外有关机制砂混凝土性能的研究进展，研究表明：为保证混凝土的力学性能（抗压强度和弹性模量），应控制机制砂的石粉含量，各国对于机制砂石粉含量的标准要求石粉含量应当控制在1%～20%内；合理的机制砂颗粒级配可以降低混凝土的空隙率，从而提高其力学性能；骨料粒形对机制砂混凝土的性能影响显著，针片状颗粒含量越高，混凝土的流动度和强度越低；此外制砂方式不同，对混凝土性能的影响也不同，选择湿法制砂时，合适的絮凝剂以及适宜的掺量能最大程度地降低其对混凝土性能的负面影响；钙质机制砂在分散性和石粉低吸附性上优于硅质机制砂。

针对上述问题，提出了相应问题的解决对策，为进一步改善机制砂混凝土的性能，推动机制砂混凝土产业发展提供参考和思路。

关键词：机制砂；石粉含量；颗粒级配；骨料粒形Effect of Machine-made Sand on the Properties of ConcreteAbstract: In recent years, the environmental protection efforts are greater in our country, river sand resources can not meet the demand of construction projects, machine-made sand has gradually become the main fine aggregate for the construction industry. However, it is widely proved that the machine-made sand has the disadvantages of high stone powder content, poor particle grading and poor aggregate particle shape compared with river sand, plus the constraints of parent rock lithology, sand making method and other factors, these have a non-negligible impact on the workability, mechanical properties and durability performance of concrete. This paper discusses the progress of domestic and foreign research on the performance of machine-made sand concrete, shows that in order to ensure the mechanical properties of concrete (compressive strength and modulus of elasticity), the stone powder content of machine-made sand should be controlled, the national standards for the stone powder content of machine-made sand should be controlled within 1% to 20%; reasonable particle grading of machine-made sand can reduce the void ratio of concrete, thereby improving its mechanical properties; the higher the content of lamellar particles, the lower the flow and strength of concrete; in addition, different sand production methods have different effects on the performance of concrete; when choosing wet sand production, the appropriate flocculant and the appropriate amount of admixture can minimize its negative impact on the performance of concrete; calcareous machine-made sand is better than siliceous machine-made sand in terms of dispersibility and low adsorption of stone powder. In response to the above issues, proposing solutions to corresponding problems, providing reference ideas for further improving the performance of machine-made sand concrete and promoting the development of the machine-made sand concrete industry.Key words: Machine-made sand; stone powder content; particle grading; aggregate particle shape收稿日期：2023-3-3第一作者：姚越，1998年生，硕士，研究方向为机制砂混凝土化学外加剂，E-mail：*****************通信作者：左彦峰，1979年生，博士，教授，研究方向为高性能水泥基材料和混凝土化学外加剂等，E-mail：******************项目信息：防灾科技学院研究生创新基金项目（ZY20230317）引言近年来，我国对生态环境的保护力度逐年提升，各地出台了大量的政策法规保护几近枯竭的自然资源—天然河砂，机制砂因此逐步进入大众的视线。

掺机制砂湿拌砂浆性能研究进展发布时间：2021-06-17T11:25:38.933Z 来源：《基层建设》2021年第6期作者：张强[导读] 摘要：近年来，我国的工业化进程有了很大进展，对掺机制砂的应用越来越广泛。

佛山市江合建材有限公司广东省佛山市 528000摘要：近年来，我国的工业化进程有了很大进展，对掺机制砂的应用越来越广泛。

机制砂因具有成本低、环保等特点，已被逐渐应用于湿拌砂浆的生产，产生了良好的技术经济性能。

机制砂较差的粒级和较高的石粉含量都容易影响湿拌砂浆的性能，在一定程度上限制了其工程应用。

文中通过总结分析掺机制砂湿拌砂浆稠度、保水性和抗压强度等性能特点，探讨了机制砂在湿拌砂浆中的应用效果，提出了当前应用中存在的主要技术问题以及相应的改善措施。

关键词：湿拌砂浆；机制砂；砂浆性能引言当今，机制砂形式的混凝土已经开始逐渐取代天然砂形式的混凝土。

此类混凝土的应用不仅可以让天然砂匮乏这一问题得以有效解决，同时也可以有效保障建筑工程的强度和质量，其经济效益和社会效益都十分显著。

1湿拌砂浆的应用现状在福建省，监管部门已发文对建设用砂进行了规定，《关于进一步加强预拌混凝土用砂质量管理的通知》文闽建建〔2018〕24号、《泉州市质监站关于加强抹灰工程施工质量的通知》泉质安监〔2013〕25号，从这两个文件中可知净化海砂已严禁用于拌制湿拌砂浆，而河砂资源日益枯竭，故机制砂将会更多的应用于预拌砂浆中。

预拌砂浆是近几年业内重点关注、研发的环保材料，相对传统砂浆拥有较高质量、较好的稳定性且能提高工程效率和保护环境等优点。

湿拌砂浆品种丰富，可以有效的适应各种施工条件和施工要求，从而制备不同种类的砂浆，所以从一定程度上来说湿拌砂浆可以更好地满足不同工程施工的要求。

例如砌筑砂浆、抹灰砂浆以及地面砂浆等等。

其次是产品的性能较为优秀，湿拌砂浆在一定程度上实现了工业化生产，可以严格控制机制砂的配比，从而对湿拌砂浆的质量有保证，并且有效地利用机制砂完成湿拌砂浆的制备，在性价比方面也会有相应的提升。

表1不同级配砂的质量组合0前言已经开通的兰新铁路第二双线沿线穿越五大强风区[1-2]，强风挟带的沙粒对风区地段混凝土桥梁的梁体㊁墩身和铁路路基等产生了严重的冲蚀磨损，造成如桥梁墩身表面出现蜂窝麻面以及既有微裂纹的加速扩展，这些损伤可能进一步加剧混凝土结构的其他病害和损伤，大大降低混凝土结构的耐久性[3-4]㊂混凝土施工时的振捣造成混凝土结构表面材料主要为水泥和细骨料，即砂浆㊂因此，研究砂浆在风沙流环境下的冲蚀磨损机理和影响因素，可为该环境下混凝土结构的冲蚀磨损防护材料研究提供依据㊂目前，对于含沙水流对水工混凝土及其修补砂浆的冲蚀磨损[5-6]，已经做了大量研究，也取得了积极的研究成果，而对于风沙流环境下，混凝土及砂浆材料的冲蚀磨损研究还很少[7-9]㊂本文采用气流挟沙喷射法[10]，模拟风沙流环境，对不同砂子级配砂浆进行冲蚀磨损试验,研究冲蚀参数以及砂子级配对砂浆冲蚀磨损性能的影响，并分析不同砂子级配砂浆的冲蚀磨损机理㊂1试验1.1不同级配砂的配制将天然砂分别筛分成粒径为1.18~4.75mm 的粗砂，粒径为0.3~1.18mm 的中砂以及粒径为0.075~0.3mm 的细砂，然后按表1的质量分数进行组合，配制成细度模数分别为3.31㊁2.70㊁2.46㊁1.77的四种砂子㊂1.2试样制备及性能配制砂浆的原材料为：P ㊃O 42.5级水泥，自来水㊂按表2配制砂浆试样，将配制好的砂浆浇筑成尺寸为40mm ˑ40mm ˑ160mm 和100mm ˑ100mm ˑ100mm 的试样，试件浇筑成型24h 后脱模，并放置砂子级配对砂浆冲蚀磨损性能的影响赵彦华，王彦平，王起才（兰州交通大学土木工程学院，730070）摘要:处在强风沙流地段的混凝土结构会受到强风挟带沙粒的的冲蚀磨损，造成混凝土结构耐久性的降低㊂本文采用气流挟沙喷射法模拟戈壁风沙流环境，对不同砂子级配砂浆进行冲蚀磨损试验，研究冲蚀参数及砂子级配对砂浆冲蚀磨损性能的影响㊂试验结果表明，不同砂子级配砂浆在各冲蚀速度下，90ʎ冲蚀时冲蚀率最高，而30ʎ冲蚀时冲蚀率最低，与传统脆性材料的冲蚀规律相一致㊂砂浆试样所用砂子的级配影响其冲蚀率，砂浆试样所用砂子的级配越小，则其冲蚀率越大，级配越大，则其冲蚀率越小㊂不同砂子级配砂浆短期内的冲蚀机制主要为选择性冲蚀㊂关键词:砂浆；级配；冲蚀磨损Abstract:The concrete structure are seriously eroded by grains of sand carried by strong winds,causing the durabili -ty of concrete construction to reduce.In this paper,the erosion wear test of mortar samples with different sand grading were carried out by grit-blasting experiments,and the effect of impact parameters and sand grading on the mortar erosion wear were investigated.The results show that under different erosion speed for mortar samples with different sand grading,erosion rates were highest at 90ʎimpact,and lowest at 30ʎimpact,which was consistent with traditional brittle materialerosion laws.The sand grading affect erosion rate of mortar samples,erosion rates were highest for low sand grading,and lowest for high sand grading.The erosion wear mechanism of mortars is selective erosion wear in the short term.Key words:Mortar ；Grading;Erosion wear 中图分类号:TQ177.6文献标识码:A文章编号:1000-4637(2015)08-16-04基金项目：长江学者和创新团队发展计划资助（IRT1139）㊂编号粗砂中砂细砂12346030101030606030101030602015年第8期混凝土与水泥制品2015No .88月CHINA CONCRETE AND CEMENT PRODUCTS August%16--表2砂浆配合比在标准养护室[（20ʃ2）ħ，95%以上相对湿度]中湿养护28d ，测试试样的抗折强度和抗压强度，所得结果见表2㊂1.3冲蚀磨损试验冲蚀磨损试验在改造后的喷砂试验机上进行，其原理示意图及实物图见图1㊂该试验装置主要由4部分组成，即空气压缩机㊁供砂系统㊁喷枪系统和试验箱㊂由压缩机提供的压缩空气和砂在喷枪系统混合后，经直径8mm 的碳化硼喷嘴加速，以一定速度冲蚀试样，冲蚀颗粒的速度可通过压缩空气的压力来调节，调节控气阀将气体压力调为0.1㊁0.16㊁0.22㊁0.28和0.34MPa ，所对应气流的平均速度分别为17㊁22㊁26㊁31和35m/s （分别相当于8㊁9㊁10㊁11和12级风的风速）；试验采用有棱角且平均直径为325~425μm 的石英砂为冲蚀颗粒，冲蚀颗粒的流量为75g/min ；冲蚀时间设定为3min ；试验箱中的试样夹具用于夹紧试样，且可以在0~90ʎ范围内调整冲蚀角度，调节试样夹具，使冲蚀角度分别为90ʎ㊁60ʎ㊁45ʎ和30ʎ㊂冲蚀前后采用精度0.01g ㊁量程3kg 的电子天平称量试样的质量㊂冲蚀前后的质量差，即试样的质量损失记为әM （mg ），每个条件下至少进行3次试验，取其平均值用于计算㊂试样冲蚀率E R （mg/g ）按式（1）计算：E R =ΔMM P ㊃t（1）式中：M P 为石英砂的流量，g/min ；t 为冲蚀试样的时间，min ㊂2试验结果及讨论2.1冲蚀速度对砂浆冲蚀磨损的影响图2是试样在冲蚀攻角为90ʎ，冲蚀时间为3min,下砂率为75g/min 的条件下，砂浆试样的冲蚀率随风沙流速度变化的关系曲线图㊂从图2可以看出，砂浆试样的冲蚀率均随着风沙流速度的增大而显著增加㊂其原因是，砂粒的动能是冲蚀砂浆所需能量的唯一来源，当砂粒的速度增大时，砂粒的动能随之增加，从而引起砂浆的冲蚀率显著增大[10]㊂砂浆所用砂子的级配不同，其冲蚀率随冲蚀速度变化的快慢也不同㊂砂浆试样所用砂子的级配越小，则相应的冲蚀率越大㊂这主要是因为砂子的级配越小，砂子中所含的细砂越多，冲蚀颗粒在尺寸上与其相近，所以容易造成冲蚀；随着砂子级配的增大，砂子中所含的细砂变少，而粗砂变多，当冲蚀颗粒撞击到粗砂时容易造成自身粉碎，从而对冲蚀试样编号砂子/g水/g水泥/g 抗折强度/MPa 抗压强度/MPaM3.31M2.70M2.46M1.771500（细度模数3.31）1500（细度模数2.70）1500（细度模数2.46）1500（细度模数1.77）2672672672674504504504508.658.047.897.1155.051.949.238.0图1试验原理图及实物照片图2不同级配砂浆冲蚀率随冲蚀速度的变化压缩机供砂系统节阀喷嘴样品M1.77M2.46M2.70M3.31494235282114701518212427303336冲蚀速度/（m/s ）赵彦华，王彦平，王起才砂子级配对砂浆冲蚀磨损性能的影响17--贡献不大㊂2.2冲蚀角度对砂浆冲蚀磨损的影响大量试验结果表明，典型的塑性材料，如纯金属和合金，其最大冲蚀率出现在15ʎ~30ʎ冲蚀角内，而典型的脆性材料，如陶瓷㊁玻璃等，其最大冲蚀率则出现在正向冲蚀角90ʎ[11]㊂图3是试样在冲蚀速度为27m/s ，冲蚀时间为3min ，下砂率为75g/min 的条件下，砂浆试样的冲蚀率随冲蚀角度变化的关系曲线图㊂由图3可见，不同砂子级配的砂浆试样，在低角度冲蚀时冲蚀率小，而在高角度冲蚀时冲蚀率大，表现出典型脆性材料的冲蚀特征㊂2.3冲蚀时间对砂浆冲蚀磨损的影响图4是试件在冲蚀攻角为90ʎ，冲蚀速度为27m/s ，下砂率为75g/min 的条件下，砂浆试样的冲蚀率随冲蚀时间（min ）变化的关系曲线图㊂由图可见，不同级配砂浆的冲蚀率都随着冲蚀时间的增加而变小，但是M1.77试样的冲蚀率随时间变化较大，尤其是在1~2min 这个阶段变化较大，其它试样冲蚀率随冲蚀时间的变化不大㊂这主要是因为砂浆试块表面主要是硬化的水泥浆，其强度㊁硬度均低于冲蚀颗粒，因而刚开始时其冲蚀率高㊂但随着冲蚀时间的延长，表面的水泥浆脱落露出了粗骨料，特别是石子，由于石子的强度㊁硬度均高于冲蚀颗粒的强度和硬度，因此，冲蚀率逐渐降低㊂从图4中还可以看出，刚开始时冲蚀率下降较快，2min 以后冲蚀率的下降逐渐变慢，且冲蚀率逐渐趋于常数㊂2.4砂浆性能对冲蚀磨损的影响图5是砂浆试样在冲蚀角度90ʎ，冲蚀速度为27m/s ，冲蚀时间为3min 的条件下，冲蚀率的比较㊂由图5可见，4种级配的砂浆在冲蚀参数保持一致的情况下，级配就成为影响冲蚀率的关键因素，级配越小则冲蚀率越大㊂不同级配砂浆冲蚀后的形貌如图6所示㊂砂浆是由水泥石和细骨料构成的混合物㊂当砂浆表面受到风沙流1~2min 的冲蚀后，冲蚀便逐步进入稳态冲蚀阶段㊂此时冲蚀磨损会出现选择性，包括细骨料砂浆的冲蚀磨损和粗砂的冲蚀磨损㊂由于细骨料与冲蚀颗粒的尺寸相当，所以冲蚀主要发生在细骨料砂浆上；而砂浆中的粗骨料由于硬度大，且尺寸明显大于冲蚀颗粒，因而其抗冲蚀能力强，并且可以使冲击砂粒发生破碎，从而消耗冲击砂粒的一部分动能，因此，含粗骨料较多的砂浆抗冲蚀能力强㊂同时，粗砂粒径大，在砂浆中的埋深大，短期内不容易冲蚀掉，当其凸出于试样表面时，在一定程度上阻止了其背后细骨料砂浆的磨损，产生了所谓的投影效应[12]㊂因此，短期内砂浆将保持选择性磨图3不同级配砂浆冲蚀率随冲蚀角度的变化图4不同级配砂浆冲蚀率随冲蚀时间的变化图5不同性能砂浆冲蚀率的比较M1.77M2.46M2.70M3.31322824201612830405060708090冲蚀角度/ʎM1.77M2.46M2.70M3.314035302520151050123456冲蚀时间/min302520151050M1.77M2.46M2.70M3.31材料2015年第8期混凝土与水泥制品总第232期18--图6相同冲击参数下不同级配砂浆的冲蚀面貌损特征㊂3结论（1）砂浆试样的冲蚀率均随着风沙流速度的增大而显著增加㊂（2）不同级配砂浆在各冲蚀速度下，90ʎ冲蚀时冲蚀率最高，而30ʎ冲蚀时冲蚀率最低，与脆性材料的冲蚀规律相一致㊂（3）砂浆试样所用砂子的级配影响其冲蚀率，砂浆试样所用砂子的级配越小，则其冲蚀率越大，级配越大，则其冲蚀率越小㊂（4）砂浆试样经1~2min的冲蚀后，便进入稳态冲蚀阶段㊂试验表明砂浆短期内的冲蚀机制主要为选择性冲蚀㊂参考文献:[1]李凯崇,蒋富强,薛春晓,等.兰新铁路十三间房段的戈壁风沙流特征分析[J].铁道工程学报,2010,138(3):15-18. [2]蒋富强,李荧,李凯崇,等.兰新铁路百里风区风沙流结构特性研究[J].铁道学报,2010，32(3):105-110.[3]王彦平,居春常,王起才.冲击参数对兰新铁路混凝土结构冲蚀磨损的影响[J].硅酸盐通报,2013,32(4)：607-612. [4]王彦平,居春常,王起才.风沙环境下混凝土㊁砂浆和水泥石的固体颗粒冲蚀磨损试验研究[J].中国铁道科学,2013,34 (5):22-27.[5]Yu W L.Improving the abrasion resistance of hydraulic-concrete containing surface crack by adding silica fume[J].Con-struction and Building Materials,2007,21(5):972-977. [6]尹延国,胡献国,崔德密.水工混凝土冲击磨损行为与机理研究[J].水力发电学报,2001,75(4):57-64.[7]K.C.Goretta,M.L.Burdt,M.M.Cuber.Solid-particle erosion of Portland cement and concrete[J].Wear,1999,224(1):106-112.[8]A.W.Momber.The erosion of cement paste,mortar and con-crete by gritblasting[J].Wear,2000,246(1-2):46-54. [9]A.W.Momber.Damage to Rocks and Cementitious Materials from Solid Impact[J].Rock Mechanics and Rock Engineering, 2004,37(1):57-82.[10]郝贲洪,邢永明,杨诗婷.风沙环境下钢结构表面涂层冲蚀行为与侵蚀机理研究[J].摩擦学学报,2010,30(1):26-31. [11]Goretta K C,Gutierrez M F,Chen N,etc.Solid-particle erosion and strength degradation of Si3N4/BN fibrous monoliths [J].Wear,2004,256(3/4):233–242.[12]邢志国,吕振林,谢辉.SiC/环氧树脂复合材料冲蚀磨损性能的研究[J].摩擦学学报,2010,30(3):291-295.收稿日期:2015-06-08作者简介:赵彦华（1978-），男，工程师㊂通讯作者:王彦平（1974-），男，教授㊂通讯地址:兰州市安宁区安宁西路88号联系电话:153****0455E-mail:*****************.cn（a）M1.77（b）M2.46（c）M2.70（d）M3.31赵彦华，王彦平，王起才砂子级配对砂浆冲蚀磨损性能的影响19--。

特细砂、机制砂、混合砂建筑砂浆基本性能研究（之一）——砂浆原材料分析第一章：绪论1.1 研究背景及意义1.2 国内外研究现状1.3 研究内容与方法1.4 章节安排第二章：特细砂、机制砂、混合砂的性质分析2.1 特细砂的性质分析2.2 机制砂的性质分析2.3 混合砂的性质分析第三章：砂浆原材料的组成及特点3.1 水泥3.2 石灰3.3 砂3.4 添加剂第四章：砂浆原材料的性能分析4.1 砂浆的加工性能分析4.2 砂浆的力学性能分析4.3 砂浆的耐久性能分析第五章：影响砂浆性能的因素5.1 砂浆配合比的影响5.2 砂浆配合工艺的影响5.3 砂浆原材料性质的影响第六章：结论与展望6.1 研究结论6.2 研究不足和展望6.3 实际应用前景参考文献第一章：绪论1.1 研究背景及意义砂浆作为建筑工程中常用的一种材料，其性能的优劣直接影响着建筑物的质量和耐久性。

随着建筑行业的快速发展，人们对砂浆材料的要求也越来越高，强度、耐久性、施工性等成为人们关注的焦点。

因此，对于砂浆材料的性能研究尤为重要。

特细砂、机制砂和混合砂是目前较为常用的建筑砂浆中所采用的三种砂种，它们之间的区别在于不同的粒度分布、细度模数以及粒形系数等，而这些因素都会对砂浆的力学特性、工艺性能和耐久性能产生影响，因此对这三类砂的性能和应用进行细致的研究，对于提高砂浆的质量有着重要的意义。

1.2 国内外研究现状目前，对于特细砂、机制砂和混合砂的研究已取得了一定的进展。

国内外学者针对这些砂的力学性能、加工性能、耐久性能等进行了深入的探讨和分析。

如何利用这些砂来制备优异的砂浆材料，成为了当前的研究重点之一。

英国的Bettencourt等学者对特细砂和机制砂进行了比较研究，发现特细砂在一些应用领域表现更优，如墙体腻子材料方面的应用。

而机制砂则在混凝土配合设计中的应用更为广泛。

国内研究方面，田淑玲等学者通过对珠海市红砖厂采用特细砂、机制砂和混合砂制备砂浆的实验研究表明，混合砂制备的砂浆材料表现出的力学性能更优异，同时工艺性能也有所提升；而特细砂和机制砂的使用需根据特殊应用场合来确定使用范围。