機制砂特性及在混凝土中應(yīng)用的相關(guān)問題分析

黃杏榮

(清遠(yuǎn)市益強混凝土有限公司，廣東 清遠(yuǎn) 511540)

混凝土是當(dāng)前我國工業(yè)領(lǐng)域中最主要的建筑材料之一，每年的使用量都非常巨大。在當(dāng)前混凝土技術(shù)體系中，所使用的砂主要分為天然砂和機制砂。在以往，混凝土施工主要使用天然砂。但隨著混凝土用量的不斷增加，天然砂已經(jīng)很難滿足需求。不僅如此，大量開采天然砂也容易帶來較多環(huán)境污染，不利于生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟發(fā)展的和諧統(tǒng)一。在這種大背景下，我國也開始重視使用機制砂代替自然砂。這種模式實際上在國外發(fā)達(dá)國家已經(jīng)得到了較好的應(yīng)用，但在我國的使用深度還存在不足，有必要在后續(xù)時間進(jìn)行全面深入的探索與分析。

1 機制砂的特性分析

結(jié)合當(dāng)前我國所制定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來看(GB/T 14684-2001)，機制砂主要是指經(jīng)過除土清潔、機械破碎和篩選區(qū)分等各個環(huán)節(jié)處理以后，最終粒徑小于4.75mm的巖石顆粒，但不包含哪些輕質(zhì)巖和風(fēng)化巖所形成的顆粒。整體上來看，機制砂屬于一種中粗砂，細(xì)度模數(shù)通常在2.6～3.6之間，表面粗糙度比較顯著，同時棱角相對也比較尖銳。由于各個地區(qū)的生產(chǎn)工藝有所差異，最終制作出來的機制砂在粒型和級配等各類參數(shù)上還有一定的差異。機制砂在很多特性方面都跟自然砂有較大區(qū)別，因此使用機制砂配置出來的混凝土在很多性能上都存在一定的不同。比如，機制砂制作出來的混凝土?xí)霈F(xiàn)坍落度降低的情況，如果想要保持原有坍落度，則需要更多的水。在需水量提升的情況下，混凝土就比較容易發(fā)生泌水問題，同時和易性也會降低。但如果能夠合理發(fā)揮石粉的作用，這些問題也可以得到較好的改善。如果能夠結(jié)合這些特性正確使用機制砂，那么就可以顯著提高混凝土的綜合性能，需要在后續(xù)充分引起重視。

2 機制砂在混凝土中的應(yīng)用現(xiàn)狀與問題

機制砂在我國很多地區(qū)的混凝土工程中都已經(jīng)開始得到應(yīng)用，但整體上還不算太普遍。這主要是因為我國建筑行業(yè)中的很多企業(yè)對于機制砂的認(rèn)知水平還存在不足，同時在混凝土制備與使用過程中存在顯著的墨守陳規(guī)思想，導(dǎo)致機制砂的推廣應(yīng)用變得非常困難。不僅如此，在機制砂具體使用時也存在較多問題，導(dǎo)致機制砂的應(yīng)用效果并不理想。一方面，部分技術(shù)人員對于機制砂中的石粉并沒有較好的認(rèn)知，認(rèn)為石粉是一種不利物質(zhì)，應(yīng)該得到嚴(yán)格的控制。但事實上，適量的石粉能夠顯著提高機制砂的品質(zhì)，并改善混凝土的性能。過度控制石粉反而會造成混凝土質(zhì)量的下滑；另一方面，部分技術(shù)人員在設(shè)計混凝土配比的時候，也沒有充分關(guān)注機制砂的特質(zhì)，依然按照自然砂的經(jīng)驗進(jìn)行混凝土配比設(shè)計。這些情況也使得使用機制砂制備的混凝土容易出現(xiàn)質(zhì)量問題，造成機制砂不適合制備混凝土的假象。除此之外，當(dāng)前我國關(guān)于機制砂工藝體系的創(chuàng)新研發(fā)也有較多欠缺。這也使得機制砂工藝體系存在比較顯著的滯后性，不利于機制砂在復(fù)雜工業(yè)環(huán)境領(lǐng)域中的快速發(fā)展。這些情況都導(dǎo)致了機制砂在混凝土工程中的推廣應(yīng)用容易遭遇各類困境，在當(dāng)前的行業(yè)環(huán)境中處于緩慢發(fā)展的態(tài)勢。

3 機制砂在混凝土中應(yīng)用的改善對策

3.1 充分認(rèn)識機制砂中石粉的作用

結(jié)合當(dāng)前的工藝體系來看，在生產(chǎn)機制砂的時候，出現(xiàn)一定量的石粉是十分常見的，同時這也是其區(qū)別于天然砂的重要特點。從理論上來講，一定量的石粉對于機制砂是有一定益處的，能夠顯著改善混凝土的性能，比如改善和易性差的問題等。但機制砂中的石粉含量也不能太高，按照混凝土強度等級可以分為3%，5%和7%，相較于天然砂來說相對寬松。在這個過程中，我國應(yīng)該充分認(rèn)識石粉的作用，不能將其看成雜質(zhì)。事實上，當(dāng)前我國新國標(biāo)中已經(jīng)對機制砂的石粉有了明確描述，同時對于石粉含量和石粉試驗方法等內(nèi)容也有了明文規(guī)定。因此混凝土技術(shù)人員應(yīng)該加強自身在這方面的認(rèn)識，正確看待石粉的作用。除此之外，還有部分技術(shù)人員沒有區(qū)分石粉量和含泥量的不同，按照含泥量控制規(guī)律來控制石粉。但石粉并不是越少越好，需要將其控制在5%～10%之間，才能夠取得較好成效。甚至對于那些水泥含量較低的混凝土，則應(yīng)該控制石粉含量處于15%左右。

3.2 優(yōu)化混凝土配合比設(shè)計內(nèi)容

在全面應(yīng)用機制砂以后，相關(guān)技術(shù)人員也應(yīng)該實現(xiàn)混凝土配合比設(shè)計內(nèi)容的優(yōu)化，區(qū)別于自然砂制備的混凝土。結(jié)合當(dāng)前我國工業(yè)實踐經(jīng)驗來看，在使用了機制砂的時候，水灰比如果能夠放大0.05，那么混凝土強度不僅不會下降，反而會有所上升。如果使用少量石粉代替粉煤灰，那么混凝土配置過程中的用水量就會顯著降低，并且混凝土的和易性也會得到較好改善，顯著提高了混凝土的流動性，并且也降低了泌水情況的出現(xiàn)。因此對于各個混凝土配比設(shè)計人員來說，在后續(xù)時間里一定要加強自身對于機制砂自身性能的認(rèn)知水平，同時還要明確加入機制砂以后，混凝土自身性能所出現(xiàn)的各類變化。這樣以后，混凝土配比設(shè)計內(nèi)容就能夠變得更加規(guī)范與全面，顯著提高混凝土的性能水平。

3.3 積極實現(xiàn)工藝內(nèi)容的創(chuàng)新

機制砂自身品質(zhì)會直接影響混凝土的整體質(zhì)量，因此后續(xù)我國也應(yīng)該積極實現(xiàn)機制砂工藝內(nèi)容的創(chuàng)新，并立足于此切實提高機制砂的整體品質(zhì)。機制砂在生產(chǎn)制造過程中，往往都是就地取材。但由于我國不同地區(qū)的機制砂原材料，在顆粒形狀、粒級分布等方面還存在較為顯著的差異。在這種情況下，各個地區(qū)在設(shè)計機制砂工藝的時候，也應(yīng)該結(jié)合區(qū)域?qū)嶋H情況進(jìn)行全面分析，并選擇最合理的工藝內(nèi)容。除此之外，機制砂生產(chǎn)工藝的創(chuàng)新也應(yīng)該做好生產(chǎn)設(shè)備的優(yōu)化。結(jié)合當(dāng)前我國機制砂制造實踐經(jīng)驗來看，很多不合格機制砂的產(chǎn)生，都是因為生產(chǎn)工藝體系中相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備不達(dá)標(biāo)。因此在后續(xù)時間里，機制砂生產(chǎn)企業(yè)也應(yīng)該積極實現(xiàn)工藝內(nèi)容和生產(chǎn)設(shè)備的創(chuàng)新，切實提高機制砂的整體品質(zhì)。

3.4 做好機制砂的推廣應(yīng)用

機制砂在當(dāng)前我國混凝土技術(shù)領(lǐng)域中具有著非常顯著的應(yīng)用前景，應(yīng)該在后續(xù)時間里得到全面深入的推廣。在這個過程中，我國政府部門應(yīng)該逐步加強這項技術(shù)的宣傳推廣，切實提高機制砂在我國各個地區(qū)的應(yīng)用成效。鑒于當(dāng)前機制砂在我國的推廣還比較困難，我國政府部門應(yīng)該加快行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范的制定，同時還要充分發(fā)揮行業(yè)協(xié)會的作用，引導(dǎo)成功使用機制砂的企業(yè)積極進(jìn)行技術(shù)交流。除此之外，政府部門也可以考慮在地區(qū)示范工程項目中積極使用機制砂，給整個行業(yè)帶來一定的示范作用，切實提高機制砂在行業(yè)中的應(yīng)用水平。

4 結(jié) 語

綜合來看，使用機制砂代替自然砂已經(jīng)成為了我國混凝土制造領(lǐng)域的重要發(fā)展方向，同時也跟可持續(xù)發(fā)展等理念實現(xiàn)了較好契合。因此在后續(xù)時間里，我國應(yīng)該加強對于機制砂的研究，同時還要推動機制砂全面應(yīng)用到混凝土工程中去。這也需要我國相關(guān)政府部門可以積極進(jìn)行政策引導(dǎo)，優(yōu)化機制砂的技術(shù)研發(fā)環(huán)境，并給機制砂的全面深入應(yīng)用打下堅實的基礎(chǔ)。特別是當(dāng)前我國很多地區(qū)對于機制砂的認(rèn)知水平還有所不足，因此我國更應(yīng)該加強機制砂的推廣宣傳，使得機制砂可以在后續(xù)時間里得到更加全面的應(yīng)用。