人工砂在公路工程中应用浅析

2019年9月人工砂的发展现状、特点和应用鈾M 料S I S 用周元鑫，罗怀春，刘方华，邹扬，刘斌 (江西科技学院，江西南昌，330098){摘要：文章概述了人工砂的发展现状和特点（尺寸比天然砂粗、粒度级配可以自我调节、含有一定量 的石粉）；分析了人工砂的应用弊端；阐述了人工砂的应用优势（可塑性和可加工性;将天然砂和人工砂混合使用；耐腐蚀性、耐热性、抗冻性和抗渗性）;提出了人工砂的应用方向。

关键词：人工砂；自密实混凝土；优越性；耐久性中图分类号：TU 521 文献标志码：A 文章编号：1671-9344(2019)02-0034-02人工砂是指符合国标规定，经过除土处理的机制砂与混 合砂的统称。

天然砂是指自然条件下的海砂、河砂等粒径极小 的颗粒。

由于国内对于天然砂的开采不合理，许多地区的天然 砂濒临枯竭，给环境造成了巨大的破坏,给人们也带来了巨大的损失。

因此，本文针对工程用砂的现状，对人工砂的发展现 状、特点和应用进行了详细的分析与阐述。

1人工砂的发展现状由于天然砂供不应求，容易造成建筑工程项目延误等问题,人工砂在此前提下应运而生。

同时，人工砂的出现也减轻 了过度使用天然砂给我国自然环境带来的破坏，使建筑工程 朝着可持续发展的方向推进。

天然砂是在自然状态下日积月累形成的砂岩。

由于天然 砂受有限的自然资源和运输条件的限制，20世纪60年代以 来，我国的一些土木工程建设项目已经开始分析和研究人工 砂的生产丄艺与技术，并在具体的土木工程建设项目中进行 应用[1>。

随着改革开放的深入发展，砂石产业与其他建材产业一 样，得到同步发展。

沙子和砾石在所有建筑项目产品中所占的 份额越来越大，人工砂进入建筑市场是市场的发展需要。

随着 建筑工程行业的快速发展，工程项目对混凝土的质量要求越 来越高，这也带动了其骨料行业的发展。

特别是对于高强度混 凝土和高性能混凝土来说，其骨料要求非常严格，能够满足其 要求的天然砂的数量越来越少，甚至是没有，从而严重制约了 行业的发展％天然砂资源短缺导致天然砂的价格不断上涨。

人工砂在管桩混凝土中的应用摘要：管桩混凝土是我国近年来引进并开发的一种预应力高强混凝土制品，已广泛应用于海港、河道及桥梁工程等的桩基础，有较大的市场前景。

其混凝土强度为C80，在北方寒冷地区要求其抗冻等级达到F350，这就使得对配制管桩混凝土所用原材料的质量要求较高，而优质天然河砂缺乏，市场价格高居不下，质量可控性差，导致管桩生产成本不断上涨，管桩混凝土质量控制难度增加。

如何解决天然砂匮乏这一难题，已迫在眉睫。

关键词：人工砂；管桩混凝土；应用1人工砂及其石粉的特点1.1人工砂的特点人工砂基本为中粗砂，细度模数在2.6-3.6之间,颗粒级配稳定,含有一定量的石粉。

从其外表上看，人工砂与天然砂明显不同：天然砂外表基本呈黄色，而人工砂多数呈灰白色或黑色；天然砂粒型呈圆形，而人工砂粒型多呈三角体或方矩体，表面粗糙、棱角尖锐。

各地区的人工砂因矿产原料、加工方法、加工设备等不同，其颗粒形状、粒级分布、石粉含量等会有不小的差别，但人工砂是可对其进行调整和改进的，天然砂则不能。

利用天然砂与人工砂的外形特点，两者混合使用，在形态效应作用下，既能保持混凝土及砂浆原有的流变性能，又能增加骨料和水泥浆之间的粘结力。

人工砂在性能上主要有以下几个特征：（1）人工砂基本为中粗砂，在拌制混凝土或砂浆时，其砂率一般要比天然砂增大3%-5%，采用人工砂拌制的混凝土或砂浆粘聚性较差，易产生泌水，但可以通过石粉含量的改变得到有效改善。

（2）由于加工所造成人工砂针片状含量较多，颗粒内部会产生许多微裂纹，空隙率也比自然砂增大。

新拌混凝土或砂浆在保持坍落度或稠度基本相同的情况下，其用水量会比一般自然砂增多，但一般情况下，28d强度并不降低甚至有所提高。

（3）人工砂与被加工母材材质相同，其矿物组成、化学成分、热学性能与碎石保持一致。

（4）人工砂其粒形、级配可以进行调整，而且粗细级配容易得到控制。

2人工砂混凝土的性能2.1人工砂混凝土的工作性能机制砂混凝土的和易性、可塑性、可施工性等性能均可理解为工作性能，这几种性能相互关联，能多方面反映新拌混凝土的特性。

工程施工动用砂土投入流通一、引言砂土是建筑工程中不可或缺的材料，它在施工过程中扮演着非常重要的角色。

砂土不仅用于建筑混凝土的原材料，还广泛应用于路基、沙场、防渗工程等领域。

在工程施工中，砂土的投入流通显得尤为重要，本文将对工程施工中砂土的投入流通进行深入探讨。

二、砂土的分类及用途砂土主要分为天然砂和人工砂两种。

天然砂是指经过自然风化和水流冲刷形成的石英砂、长石砂、钙质砂等，具有良好的颗粒形状和硬度。

人工砂则是通过人工破碎和加工石英石等矿石制成的，其颗粒形状和硬度也得到较好的保证。

砂土主要用于建筑混凝土的配制，其作用是填充混凝土内部的空隙，增加混凝土的厚实度和均匀性，提升混凝土的强度和耐久性。

此外，砂土还用于路基、沙场、防渗工程等领域，具有不可替代的作用。

三、砂土的生产和采购1. 砂土的生产砂土的生产通常分为天然砂的开采和人工砂的生产两种方式。

天然砂主要通过采矿和破碎机械进行开采和加工，其生产过程对环境保护和资源合理利用提出了较高要求。

人工砂则是通过破碎机、制砂机等设备对石英石、长石等矿石进行加工而成，其生产过程相对环保，但也需要对原材料进行合理的管理和利用。

2. 砂土的采购在工程施工中，砂土的采购一般通过招标、询价等方式进行，项目单位需要根据工程需求和环境保护要求对砂土的供应商进行严格筛选和管理。

同时，砂土供应商也需要具备相应的开采和加工资质，并符合相关法规和标准。

砂土的采购不仅需要考虑到质量和价格等因素，还应充分满足工程的需求，保证工程施工的顺利进行。

四、砂土的运输和储存1. 砂土的运输砂土的运输主要经过公路、水运、铁路等方式进行，其中以公路运输为主。

因此，在砂土的运输过程中需要充分考虑道路条件、运输工具、装载方式等因素。

为了降低运输成本和保证砂土的质量，可对砂土进行撒布、覆盖等保护措施，确保在运输过程中不发生丢失和泄露。

2. 砂土的储存砂土的储存主要应用于施工现场和临时堆场等地方。

在砂土储存过程中，需要考虑到砂土的性质、湿度和容重等因素，确保砂土的质量和稳定性。

浅谈人工砂的使用摘要：天然河砂，特别是优质的天然河砂，已难已满足混凝土日益增长的需求。

为缓解自然资源短缺，采用人工砂替代河砂已成了混凝土行业可持续发展的一种必然趋势，人工砂的相关技术标准和技术规程亦已经出台，为人工砂的使用和推广提供了技术支持。

本文简单总结了人工砂在试验、配合比设计以及生产应用方面的一些经验，希望能为本地区的一些同行在使用人工砂时，提供一些肤浅的经验以供参考。

关键词：人工砂天然河砂细度模数石粉含量MB值和易性Abstract: The natural river, especially the great quality of the natural river sand has been difficult to meet the growing demand of concrete. To alleviate the shortage of natural resources,it is an inevitable trendfor the concrete industry that The artificial sandtake place of river sandfor sustainable development, the artificial sand-related technical standards and technical regulations have been promulgated for the use and promotion of artificial sand . This paper briefly summarizes some experiences in the artificial sand in the test, the design of mixture ratio and the production applications, Ihope it can provide some superficial experience for reference for some of the region counterparts in the use of artificial sand .Keywords: artificial sand natural river sandfine modulusthe dust contentthe MB valueWorkability0 引言随着经济建设的不断发展，混凝土用量的不断增加。

关于市政工程混凝土施工中的人工砂技术应用经验【摘要】随着我国基础建设的发展以及对环境保护的日渐重视，现有的天然砂已经不能满足工程建设的需要，近年来兴起的人工砂作为建筑材料之一，已普遍应用于混凝土施工中。

作者结合市政工程特点，根据实例总结人工砂用于市政工程混凝土施工中的一些经验，以期该技术可以得到适当的应用和推广。

【关键词】市政工程；混凝土施工；人工砂技术；应用经验1.关于人工砂根据国标规定，凡经除土处理的机制砂、混合砂都统称为人工砂。

机制砂指的是由机械破碎、筛分制砀，粒径小于4.75mm的岩石颗粒，但不包括软质岩，风化岩石的颗粒；混合砂指的是由机制砂和天然砂混合制成的砂。

这里，混合物砂没有规定混合比例，只要求能满足混凝土各项性能的需要。

但必须指出，一旦使用混合砂，无论天然砂的比例占多大，都应当执行人工砂的技术要求和检验方法。

1.1 人工砂的基本特点人工砂配置出混凝土的特点是：坍落度减小，混凝土28d标准强度提高；如保持坍落度不变，则需水量增加；但在不增加水泥的前提下水灰比变大后，一般情况下，混凝土实测强度并不降低。

按天然砂的规律进行混凝土配比设计，人工砂的需水量大，和易性稍差，易产生泌水，特别在水泥用量少的低强度等级混凝土中表现明显；而如果根据人工砂的特点进行混凝土配比设计，通过合理利用人工砂中的石粉、调整人工砂的砂率，是完全可以配制出和易性很好的混凝土。

普通混凝土配比设计规程的配比设计方法完全适用于人工砂。

最适合配制混凝土的人工砂细度模数为2.6-3.0，级配为2区。

人工砂在配制填加外加剂的混凝土时，对外加剂的反应比天然砂敏感。

人工砂配制的高强度泵送混凝土在泵送过程中不易堵泵。

正确使用人工砂的混凝土密实度大、抗渗、抗冻性能好，其它物理力学性能和长期耐久性均能达到设计使用要求。

人工砂特别适于配制高强度等级混凝土、高性能混凝土和泵送混凝土。

1.2人工砂的研究和应用现状在理论研究和规范出台的基础上，人工砂在我国已经有广泛的应用，并取得成功经验，如在株六复南山河特大桥上64米铁路简支箱梁，设计为c55高性能混凝土，全部采用了人工砂混凝土；我国最大的三峡工程、黄河小浪底工程均使用人工砂配制混凝土。

随着经济建设的飞速发展，带来了土木建筑业的空前活跃，道路、桥梁、铁路、机场、水工建筑、近岸结构、城市建设、通讯等基础设施的建设，使得建筑材料在质和量上都达到了历史上的最高水平，这样消耗了大量的资源。

其中占混凝土体积70﹪以上的砂石骨料要开山采矿，挖掘河床，每年建筑用砂石约为30多亿吨，以北京市为例，每年建设用砂石就要6400万吨，其中，仅用于商品混凝土的中、粗砂2001年使用了1066万吨，2002年为1400万吨，严重破坏了自然生态环境。

2001年北京市市政府为了治理大气污染，改善环境，在376家天然砂石企业中逐步关闭了225家，2003年底关停北京市界内的全部天然砂石场。

但由于我国砂资源分布不均，有些地区的天然砂源并不丰富，如云南、四川、贵州等省，而长江沿线各省建筑用砂中江砂占了不小的比例，现在长江限制采砂，使得砂资源短缺的矛盾日益突出。

从外地运砂，则运费太高，所以必须寻找适宜的代砂材料。

国内相继出现了以山砂(自然山砂)、石屑(采石场在加工碎石过程中产生的副产物)和机制砂(专门以岩石经破碎、筛分生产)等替代天然河砂。

在实际工程中应用，取得了较好的经济效益和社会效益。

由于天然砂资源的匮乏，人工砂作为一种较为理想和实际的替代材料，正被越来越广泛地应用于各种工程建筑中。

本文针对人工砂的特点，将黄氏致密级配混凝土配合比设计思想和简易绝对体积法应用到人工砂混凝土中去，克服人工砂粗糙度大、含粉量高、级配不良等缺点，配制出高性能混凝土，应用到工程实际，提出人工砂在高性能混凝土中应用的技术指标和应用建议。

试分析人工制砂技术的应用及发展作者：周树强来源：《中国房地产业》 2017年第13期文/ 周树强安徽海螺建材设计研究院安徽芜湖 241000【摘要】随着我国建筑事业的繁荣发展，建筑工程项目的施工建设中对砂石的需求量很大，只是单纯的使用天然砂石是满足不了的，因此便需要大量的人工砂石，人工砂石取代天然砂石，在一定程度上会促进我国建筑事业的进展。

绿色环保人工砂石的出现，提高了我国砂石制造的技艺，使我国建筑物业朝着“清洁、环保、智能”的方向发展着。

本文笔者以人工制砂和应用发展为切入点，全面探索人工制砂技术及其应用和发展。

【关键词】人工；制砂技术；应用发展人工砂石的出现与发展可以说是历史悠久了，经过相关部门的探索与发展，人工砂石技艺变得越来越精湛。

我国目前已经有了完善的人工制砂系统，人工砂石制造技术已被相关建筑部门普遍应用和大力推广，这为我国建筑事业的发展打下了坚定的基础力量，同时也促进我国建筑事业朝着节能环保的方向稳步发展。

1、人工制砂技术的应用很多建筑工程项目中都用得到砂石，砂石的历史十分悠久，砂石起源于上古时代，起初是来源于江河湖海之中。

上古时代还没有完整的人工砂石制造系统，当时使用的砂石大多都是天然砂石，传统的人工砂石制造技术极其落后，普遍都是人们用坚硬的石块打造出来的，石灰岩等岩石是制砂的重要材料。

1.1 干式砂石制造技术人工砂石制造的生产线有很多种，相关部门通过石料破碎机来粉碎石料，使石块等粉碎成砂。

干式砂石制造方法不需要使用大量的水资源去对砂子进行冲刷，一般砂石在生产过程中都会产生一定的石粉和泥粉，但是干式制造砂石的方法对地理环境的要求不会很高，即使是在水资源缺乏的地区也可以制造砂石，但必须是使用干式制砂方法。

砂石在生产的过程中会产生石粉，石粉对于我国建筑事业是有着一定的积极影响的，使用干式砂石制造方式，可以保护原料，使砂石带来的石粉资源和泥粉资源能够更好的被应用。

如果不是使用干式砂石制造方法，那在制造砂石的过程中就会需要大量的水资源来进行反反复复的冲洗，这样在水资源使用方面会出现大量的资金成本，会给制砂过程带来不必要的难题。

移动式人工砂石加工系统在公路工程中的推广运用涂明刚刘伟张新容水电七局六分局四川彭山）摘要：本文结合人工砂石骨料在公路工程中的应用实例，对移动式人工砂石加工系统的特点和生产工艺进行了详尽的说明，并与传统的人工砂石加工系统从技术和经济上做了详细的比较。

通过使用移动式人工砂石加工系统，以达到降低成本和环保节能的目的，解决公路项目过分依耐天然砂的瓶颈。

关键词：公路工程人工砂石骨料移动式人工砂石加工系统推广运用、人工砂石骨料在公路项目中的使用现状目前，我国大部分地区公路工程的建设都是使用的天然砂，但天然砂资源是一种地方资源，是短时内不可再生和长距离运输的，随着公路工程建设的日益发展和环境保护的需要，我国部分地区已有的天然砂资源逐步减少、砂质量下降、限采或禁采天然砂的情况出现。

就目前我国的高速公路建设施工现状来看，施工中大多数采用远距离购砂买天然砂，而砂的价格越来越高，混凝土用砂供需矛盾尤为突出，用砂高峰时甚至出现无砂供应的情况，严重影响了工程建设的进展。

其次，随着高速公路混凝土技术的迅速发展，现代公路桥梁混凝土对砂的技术要求则越来越高，特别是高强度等级和高性能混凝土对骨料的要求很严，能满足其要求的天然砂数量越来越少，甚至没有，所以人工砂石在公路工程中的地位越来越重，成为建设用砂石的重要来源。

因此，大力发展人工砂石骨料在公路工程中的应用是势在必行的。

我局在沪蓉高速公路重庆境内的石柱到忠县B8 合同段所建立的人工砂石骨料加工系统生产出的机制砂的细度模数、石粉含量、碎石的级配、针片状含量、超逊径等各项参数指标均能满足石忠高速公路桥梁、隧道、路面等工程项目的用料要求，已为几个相邻标段提供了约20 万吨的成品砂石骨料，由此可见，人工砂石骨料在公路工程中的应用是完全可行和大有可为的。

2、公路工程人工砂石加工系统的规模及特点由于公路工程各标段施工工期较短，一般为一年到两年之间，对砂石料的需求量与电站工程比起来相对较少，而且公路工程的施工线路较长，如把一个公路工程项目所需的砂石料全部由一个料场供给，这样运输距离会非常远，大大增加建设成本，而且会由于大规模的在一个地方开采石料，会对附近的植被、河流、自然景观等生态环境造成不小的影响。

砂在公路工程中的合理使用[摘要] 本文根据集料性质，结合工程实践，分析砂在公路工程中的合理使用[关键词] 砂公路工程合理使用砂是公路工程中不可缺少的一种细集料，不但可用于修筑桥涵砌体及路面面层，还可作为水泥混泥土和沥青混合料的骨料及填充粒料使用.由于其成因产状及轧制工艺的不同，使得他们在相应的混合料中所起的作用不同，对他们的技术要求也不同，并且我们公路工程所用的料源多来自社会料场，由于产源及制作水平等原因，其质量规格层次不齐，如不对它们性质及使用特点进行严格分类区别，而加以使用便会相应的工程质量造成程度不同的损失，甚至不可挽回的质量缺陷。

拙文以本区域所产几种砂在工程中的使用情况做一简单阐述，借此抛砖引玉，希望引起同行们的重视,在相应的工程中能够更加合理的使用。

砂按成因可分三大类：天然砂、人工砂、混合砂。

一、天然砂：由自然风化，水流冲刷搬运和分造，堆积形成的，粒径小于4.75mm的岩石颗粒，按其生存环境可分为河砂、海砂、山砂等。

二、人工砂：指经过人为加工处理得到的符合规格要求的细集料，通常指采用抽吸设备除去粉尘及水洗而得到的洁净料，广义上来讲，机制砂、页岩淘砂、矿渣砂、石英砂、磷尾矿砂及锻烧砂等都属于人工砂。

三、混合砂：由天然砂、人工砂、机制砂或石屑等按一定比例混合形成的细集料的统称。

从路面工程来说，砂是沥青混合料中粒径小于2.36mm的细集料的一种，而桥涵及水泥混凝土工程则将粒径小于4.75mm的天然砂、人工砂、混合砂统称为砂。

对于桥涵构造物施工以及水泥混凝土配合比的设计过程中，从经济性考虑选择砂源时，应在满足有关技术指标的同时，优先选用当地的资源。

据有关数据统计，我国半数以上的天然产砂地砂样属Π区中砂，总合格率在74.9%以上，完全可以充分利用，砂源确定以后，在进行配合比设计时除按照设计规程严格执行的同时,应注意针对设计的不同及强度等级优选合理的砂率。

所谓砂率，即指砂在集料总量中所占的比例。

其对混凝土拌和物的流动性和粘聚性的影响较大，合理的砂率不仅可制得和易性好，粘聚性与保水性良好，水泥用量少的混凝土混合料，同时与合理的集料相搭配可以有效地减少集料间的干扰，从而降低空隙率，增大密度，增加密实性，从而进一步提高混凝土的强度。