机制砂质量控制

机制砂混凝土质量控制存在的问题及改善措施

摘要：当今社会，建筑行业的施工技术要想寻求进步，不同类型的建筑材料的采用也可以起到十分重要的作用，现如今十分常见的就是对于机制砂混凝土的采用。由于我国在这一领域的发展还未能进入成熟阶段，在质量控制上普遍还存在着许多的问题，值得进一步探讨和研究。文章主要论述的目的就在于通过调查和分析，总结出目前我国的建筑施工行业在机制砂混凝土的质量控制中，不可避免的一系列主要问题，并以此为依据，为了达到改善和优化的目的，提出针对性具体措施，希望能够为机制砂混凝土在我国的进一步推广做出贡献，改善这一建筑材料的使用质量和使用效果。

关键词：机制砂混凝土；质量控制；主要问题；具体措施

1、前言

随着我国的社会经济得到了一个飞跃式的进步，国家政府更加注重城市基础设施的建设与施工，在工程量日益庞大的当今社会，生产与进步之下对于混凝土等建筑材料所产生的需求就越来越大。在这样的社会背景下，建筑市场上流通的天然砂石和混凝土配料数量越来越吃紧，也就进一步促使了机制砂混凝土等人工材料大幅度推广，并且越来越显现出其优越性，被许多工程项目采用，同时，对于已经完工的建筑物质量也并没有产生不利的影响。

2、机制砂混凝土质量控制工作中存在的主要问题

由于机制砂组成的特性，以及期间所使用的主要材料，就决定了这一建筑材料的制作需要采用的操作流程比较简单，方便快捷，从而在成本和人工上要求较低。与此同时，许多企业的观念比较传统，并没有引起对混凝土材料的重视，往往在这一环节容易造成疏忽，并没有投入足够的心力，从而限制了机制砂混凝土制作的质量以及技术进步[1]。

2.1将机制砂的生产过程过于简化以及理想化

就目前来看，许多建筑型企业在机制砂混凝土的使用上，所存在的一个普遍问题就是过于简单的生产过程和流程。从技术层面来讲，机制砂等人工材料的合成虽然操作起来比较简单快捷，但是对于标准和规范也是有着一套要求的，而这些建筑型企业却并没有引起重视。采用的较小规模生产流程局限性较大，操作的水平与方法也比较粗糙，一味追求增加建筑材料的产量，往往会出现成品质量良莠不齐的现象，反而是一种浪费，并且对于周边的自然环境也会造成较大的破坏，严重限制了机制砂混凝土的发展方向。

第３７卷第３４期　２　０　１　１年１　２月　山　西　建　筑　ＳＨＡＮＸＩ　ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ　Ｖｏ１．３７　Ｎｏ．３４　Ｄｅｃ．　２０１１　・ｌ１５・　文章编号：１００９—６８２５（２０１１）３４—０１１５一Ｏ２　机制砂的质量控制及在混凝土中的应用　杨国飞　摘要：结合潞安集团采煤沉陷区治理项目中混凝土工程施工，阐述了机制砂的生产过程质量控制及主要技术指标的试　验检测方法，对用机制砂代替河砂拌制的混凝土质量进行了探讨，表明机制砂的大量应用保证了工程质量，节约了工程　成本，取得了良好的经济效益和社会效益。　关键词：机制砂，生产质量控制，机制砂混凝土，质量情况　中图分类号：ＴＵ５２１．１　文献标识码：Ａ　１　概述　机制砂是指由岩石经爆破破碎、机械破碎，再经筛分后粒径　在５　ｍｍ以下的大小不同的颗粒。按照２００２年２月１日实施的　国家标准ＧＢ／Ｔ　１４６８４－２００１建筑用砂的定义，机制砂属于人工砂　的范畴。也就是说随着社会经济的迅速发展，在全国各地加强了　环境、资源的保护，对河砂开采进行规范限制，特别是一些地区根　本就没有拌制混凝土用合格的天然中粗河砂的情况下，机制砂大　量的生产和使用已经成为大势所趋。　潞安集团公司后勤中心承担建设的潞安集团采煤沉陷区治　理项目，是国家为解决国有大型煤炭企业中老矿区地面沉陷造成　的原有居民的住房问题和环境破坏等问题而出资兴建的惠民工　程。在其中一些室外工程和路面硬化中广泛应用了机制砂，取得　了比较好的工程质量效果，同时实现了成本的有效控制和节约。　２　机制砂的主要技术指标和试验检测　２．１　机制砂的主要技术指标　机制砂技术指标主要包括：颗粒级配（细度模数）、泥块含量、　石粉含量（含亚甲蓝试验）、压碎指标、有害物质、母岩抗压强度、　表观密度、堆积密度、空隙率、碱集料活性等。其中前四个指标为　常规检验项目，每２００　ｍ　试验一次；后六个指标为非常规检验项　目，一般每半年试验一次。其技术要求见表１。　表１机制砂的技术要求　类别　技术指标　Ｉ类　Ⅱ类　Ⅲ类　颗粒级配　（细度模数）　Ｉ区，Ⅱ区（≤３．４）　亚甲蓝试验　ＭＢ＜１　４０或合格　五　奄适　％　＜５．Ｏ　＜７．Ｏ　＜ｌＯ．Ｏ　泥块含量／％　０　＜１．Ｏ　＜２．Ｏ　压碎指标／％　＜２Ｏ　＜２５　＜３Ｏ　机制砂和天然砂的主要技术指标情况见表２。　表２机制砂和天然砂的主要技术指标　序号　技术指标　天然砂　机制砂　１　颗粒级配　Ⅱ区或Ⅲ区　Ｉ区　２　细度模数　３．２～２．２　３．５—２．７　３　五粉含量／％　５．０～９．０　４　压碎指标／％　２０～２７　５　表观密度／ｋｇ・１１１～　２　５５０—２　５９０　２　５８０～２　６２０　６　堆积密度／　・ｍ一　１　３９０～ｌ　４２０　１　４１０—１　４３０　７　泥块含量／％　１．８～２．０　１．２—１．５　８　三氧化硫含量／％　＜１．０　＜０．１４　２．２主要技术指标生产控制技术　１）颗粒级配（细度模数）。机制砂级配较差，细度模数较大。　主要是由于２．３６　ｍｍ的累计筛余率和０．０７５　ｍｍ的通过率较大。　因此要控制机制砂的级配与细度模数关键在于对最小级振动筛　筛孔尺寸以及除尘（洗砂）强度的调整。筛孔尺寸的调整可靠更　换振动筛网完成，除尘（洗砂）强度的调整可靠调节风力（水流量）　完成。实践证明，最小级振动筛筛孔尺寸为３．５　ｍｍ时，生产的机　制砂的细度模数一般在３．４以内，级配满足标准要求。２）石粉含　量。机制砂在生产过程中，不可避免地附有少量颗粒小于　０．０７５　ｍｍ的石粉。按天然砂质量标准，小于０．０７５　ｍｍ颗粒定义　为泥，而对泥的含量限制是非常严格的。机制砂中的石粉显然与　泥不同，大量试验研究与工程应用实践表明：机制砂中含有一定　量的石粉对改善中低强度等级混凝土的工作性有较大的帮助，对　混凝土强度几乎没有影响。但石粉含量较高时，对配制高强混凝　土有不利的影响。所以如何去除和控制机制砂中多余的石粉是　机制砂生产的关键技术之一。目前采用的方法主要有干法收尘　和湿化水洗。干法收尘是选用收尘效果好的收尘器，并根据机制　砂中石粉含量的要求，确定收尘器的工况参数，但此法只适用于　生产Ⅲ类机制砂。机制砂水洗去粉是生产优质机制砂的关键技　术，但需要注意节水和环保。３）泥块含量。机制砂中的泥块主要　是由块石夹带泥土而来。控制机制砂中的泥块含量，须做好以下　工作：开采矿山时应清除干净表面植被和泥土；在块石装卸过程　防止泥土混入；当块石中混有较多泥土时应人工拣出；块石应通　过振动喂料机，进一步筛除泥土。４）压碎指标。机制砂的压碎指　标用于衡量机制砂在逐渐增加的荷载下抵抗压碎的能力，以评价　其在工程中的适用性，是间接表达机制砂坚固性的一个重要指　标。压碎指标直接影响所配制混凝土的强度，特别是对于高强度　混凝土影响最大。颗粒形状较好的机制砂压碎指标值一般在　２０％一２５％范围内，机制砂中的针片状含量对压碎指标值最敏感，　非专业机制砂场生产的颗粒针片状较多的机制砂压碎指标值一　般都在３０％以上，甚至更高。拌制普通混凝土应采用压碎指标值　在３０％以下的机制砂。生产控制措施主要是选择母岩抗压强度　高、岩体完整性较好的岩石来制砂。　３机制砂在混凝土中的应用　３．１　机制砂拌制混凝土的和易性能　用天然砂拌制的低强度等级混凝土，因水泥用量较少和混凝　土中细粉料含量不足，混凝土的和易性能相对较差。当用机制砂　拌制混凝土时，由于机制砂中粉末较多，机制砂中的粉末恰好弥　补了这种不足。粉末不但改善了混凝土和易性，而且粉末吸水，　把水贮存起来，减少了拌合物的泌水，粉末的浆体还正好弥补了机　收稿日期：２０１１—０７．１６　作者简介：杨国飞（１９８１一），男，助理工程师，潞安集团后勤中心，山西长治

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机制砂的质量控制

1机制砂的特性具体体现在以下几个方面上：

①机制砂颗粒多呈棱角体，粒度相对比较均匀，砂中所含的石粉有助于混凝土性能的改善；

②在同一个施工现场，机制砂与碎石一般都是采用相同的母岩加工制作而成的，两者之间的热学性能基本一致，这有利于确保大体积混凝土的整体效果；

③机制砂中的石粉含量的变化情况是随着细度模数的变化而发生变化的，即模数越小，石粉含量越高，模数越大，则石粉含量越小；

2 机制砂的质量控制措施

2.1生产过程中的质量控制措施

在生产机制砂的过程中，为了使其能够满足混凝土制备的要求，必须控制好制砂的整体质量，下面是对机制砂生产的质量控制

2.1.1细度模数控制要点

通常情况下，机制砂的级配相对较差，细度模数也比较大，这主要是因为累计筛余率和通过率较大造成的。为此，想要进一步确保机制砂的细度模数和级配，就必须对最小级振动筛的筛孔尺寸和洗砂强度进行适当调整。其中筛孔尺寸的调整可以借助更换振动筛网来实现，而洗砂强度的调整则可凭借对水流量的调节来实现。经过大量的实践表明，当最小级振动筛筛孔的尺寸为 3.5mm欢迎共阅

时，生产出来的机制砂其细度模数通常都会在3.4以内，这样一来它的级配便能够满足标准的要求。

2.1.2石粉含量的控制要点

在生产机制砂的过程中，由于一些原因的影响，使得无法避免地会附有极少量颗粒<0.075 m的石粉。天然砂的质量标准规定，凡是< 0.075m的颗粒均被视作为泥，而砂中的含泥量是有着非常严格的要求。机制砂所含的石粉并不等同于泥，相关试验和工程实践均证明，当机制砂中含有一定量的石粉时，能够有效改善混凝土的性能，几乎不会对混凝土强度造成任何影响。但是如果当石粉的含量超过一定值时，其会对高强混凝土的配制造成不利影响，为此，在机制砂生产中，必须将其中多余的石粉去除，从而消除因机制砂中石分含量过高对混凝土性能的影响。现阶段，去除机制砂中多余石粉的方法主要有干法收尘和湿化水洗。其中干法吸尘具体是指采用收尘效果较高韵收尘器，然后按照机制砂中石粉含量的具体要求对收尘器工作参数进行确定，以此来去除掉机制砂中多余的石粉。该方法虽然具有简单易行等优点，但由于去除效果较差，实际生产中用的较少；水洗法是机制砂生产过程中常用的技术之一，这种方法在去粉效果上要远远优于收尘器去粉，但必须注意的是，在采用水洗法对机制砂进行去粉时，应当控制好用水量，尽可能满足节水及环保要求。

细集料

（1）细集料可采用质地坚硬、耐久、洁净的天然砂（河砂和沉积砂）、机制砂或混合砂，细集料的技术指标应符合图纸要求及表311-3的规定。细集料按技术要求为分Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级。高速公路、一级公路、二级公路及有抗（盐）冻要求的三、四级公路混凝土路面使用的砂类别应不低于Ⅱ级，无抗（盐）冻要求的三、四级公路混凝土路面、碾压混凝土及贫混凝土基层可使用Ⅲ砂。特重、重交通混凝土路面宜使用河砂，砂的硅质含量不应低于25%。

（2）细集料级配要求应符合图纸要求及表311-4的规定。砂按细度模数分为粗砂、中砂、细砂。路面和桥面用天然砂宜为中砂，可使用偏细粗砂或偏粗细砂，细度模数应在2.0～3.5之间。同一配合比用砂的细度模数变化范围不应超过0.3,否则，应分别堆放，并调整配合比中的砂率后使用。

细集料技术指标

表311-3

项目 技术要求

Ⅰ级 Ⅱ级 Ⅲ级

机制砂单粒级最大压碎指标（%） ＜20 ＜25 ＜30

氯化物（氯离子质量计%） ＜0.01 ＜0.02 ＜0.06

坚固性（按质量损失计%） ＜6 ＜8 ＜10

云母（按质量计%） ＜1.0 ＜2.0 ＜2.0

天然砂、机制砂含泥量（按质量计%） ＜1.0 ＜1.0 ＜3.0②

天然砂、机制砂泥块含量（按质量计） 0 ＜1.0 ＜2.0

机制砂MB值＜1.4或合格石粉含量①(按质量计%) ＜3.0 ＜5.0 ＜7.0

机制砂MB值≥1.4或不合格石粉含量(按质量计%) ＜1.0 ＜3.0 ＜5.0

有机物含量(比色法) 合格 合格 合格

硫化物及硫酸盐(按SO3质量计%) ＜0.5 ＜5.0 ＜0.5

轻物质(按质量计%) ＜1.0 ＜1.0 ＜1.0

机制砂母岩抗压强度 炎成岩不应小于100MPa；变质岩不应小于80

MPa；水成岩不应小于60MPa。

表观密度 ＞2500㎏/m3

松散堆积密度 ＞1350㎏/m3