機(jī)制砂特性及其在高性能混凝土中的應(yīng)用探討

1 使用機(jī)制砂的原因

隨著現(xiàn)代社會(huì)的不斷發(fā)展，混凝土在建筑中所發(fā)揮的作用是十分巨大的，也是人們建筑所使用的主要建筑材料，而砂作為混凝土的主要原料，主要是有天然砂和機(jī)制砂這兩種。我們?cè)诮ㄖ倪^(guò)程中使用天然砂是越來(lái)越少的，這主要是受到自然資源的限制。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，建筑行業(yè)的發(fā)展十分迅速，這樣就使得以河砂為主的天然砂無(wú)法滿足建筑需求，而且由于人們對(duì)天然砂的需求導(dǎo)致大量的開(kāi)采天然砂，這也對(duì)自然環(huán)境造成了很大的壓力，所以這就使得機(jī)制砂開(kāi)始逐漸的取代河砂而在建筑中發(fā)揮重要的作用，尤其是在混凝土中的使用，這已經(jīng)成為現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展必不可少的一部分，尤其是在一些河砂資源短缺和匱乏的地區(qū)，機(jī)制砂的使用是十分普遍的。

2 機(jī)制砂的特性分析

根據(jù)國(guó)際的相關(guān)規(guī)范和規(guī)定，我們所說(shuō)的機(jī)制砂其實(shí)主要是經(jīng)過(guò)除土處理，并且由機(jī)械破碎、篩分制砂，粒徑小于4.75mm的一種巖石的顆粒，但是在這種巖石顆粒中是不包括軟質(zhì)巖和風(fēng)化巖石顆粒的，這主要是由于這兩種巖石在建筑的使用中對(duì)建筑的安全性和穩(wěn)定性是有著很大的影響，所以并不包含在機(jī)制砂之內(nèi)。我們現(xiàn)在所使用的機(jī)制砂一般都是中粗砂，是沒(méi)有西砂的，機(jī)制砂的細(xì)度模數(shù)主要是在2.6～3.6之間，而且機(jī)制砂的顆粒級(jí)配是十分穩(wěn)定的，并且還可以進(jìn)行調(diào)制，由于機(jī)制砂還含有一定數(shù)量的石粉，所以除了150m的篩余是有增加的部分之外，我們進(jìn)行的其他篩余大多數(shù)都是為三角體或者是方矩體。而且我們觀察機(jī)制砂就會(huì)發(fā)現(xiàn)，機(jī)制砂的表面是比較粗糙的，而且棱角也是比較尖銳的。由于我國(guó)開(kāi)采的機(jī)制砂的礦源是不同的，所采取出來(lái)的砂也是不同的，這就使得機(jī)制砂的粒型和級(jí)配之間是存在著一定的差異的，不僅如此，還由于各個(gè)企業(yè)對(duì)機(jī)制砂進(jìn)行加工的時(shí)候所使用的設(shè)備以及工藝也存在著差異，所以這也就使得機(jī)制砂的級(jí)配和粒型之間是存在著差異的。例如，我們對(duì)機(jī)制砂進(jìn)行觀察就會(huì)發(fā)現(xiàn)，有的機(jī)制砂的片狀顆粒是比較多的，而有的機(jī)制砂的顆粒級(jí)配則出現(xiàn)兩頭大中間小的現(xiàn)象，這些現(xiàn)象的出現(xiàn)都是由于我們上面分析的兩個(gè)方面的原因所造成的。但是我們?cè)趯?shí)際使用的過(guò)程中，我們對(duì)于機(jī)制砂的形狀和顆粒級(jí)配的要求不是特別高的，只要是機(jī)制砂是符合國(guó)家和國(guó)際對(duì)機(jī)制砂使用方面的相關(guān)規(guī)定，我們是都可以使用的。由于機(jī)制砂在使用的過(guò)程中是存在著較多的優(yōu)點(diǎn)的，所以我們?cè)谑褂玫臅r(shí)候與天然砂進(jìn)行比較就會(huì)發(fā)現(xiàn)，我們?cè)谑褂脵C(jī)制砂來(lái)配置混凝土的時(shí)候，混凝土的坍落度與天然砂相比是減少的，而且混凝土28d標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度提高；如果我們想要是的坍落度不發(fā)生變化，那么我們就需要增加配置的水量，但是如果我們是在不增加水泥的情況下水灰比變大后，我們進(jìn)行分析就會(huì)發(fā)現(xiàn)，混凝土的實(shí)測(cè)強(qiáng)度并沒(méi)有發(fā)生降低。但是如果我們是按照天然砂的規(guī)律來(lái)配置混凝土的話，機(jī)制砂所需要的水量是比較大的，而且機(jī)制砂的和易性也是比較差的，所以我們?cè)谑褂玫倪^(guò)程中機(jī)制砂是很容易出現(xiàn)泌水的現(xiàn)象，尤其是我們?cè)谂渲没炷恋臅r(shí)候水泥的用量比較少的這種情況下，泌水的現(xiàn)象是更加明顯的。但是如果我們?cè)谂渲没炷恋臅r(shí)候是按照機(jī)制砂的特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行配置的話，那么我們?cè)谶M(jìn)行配置的時(shí)候就需要對(duì)機(jī)制砂中的石粉、調(diào)整機(jī)制砂的砂率進(jìn)行科學(xué)、合理的使用，這樣才能夠使得我們配置出來(lái)的混凝土的和易性是較好的。而且我們經(jīng)過(guò)相關(guān)的科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，我們?cè)谂渲闷胀ɑ炷恋呐浔仍O(shè)計(jì)也是可以應(yīng)用到機(jī)制砂的配比過(guò)程中，而且還發(fā)現(xiàn)最適合配置機(jī)制砂的細(xì)度模數(shù)為2.6～3.0，級(jí)配為2區(qū)。

3 機(jī)制砂在高性能混凝土中的應(yīng)用

隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，混凝土技術(shù)也獲得了巨大的進(jìn)步，在現(xiàn)代社會(huì)，使用機(jī)制砂來(lái)配置高性能的混凝土也越來(lái)越多，我們?cè)诮ㄖ袠I(yè)利用機(jī)制砂，主要是利用機(jī)制砂；傲配置高性能的混凝土，這些高性能的混凝土主要是包括機(jī)制砂抗擾動(dòng)混凝土、機(jī)制砂鋼管拱自密實(shí)混凝土、機(jī)制砂水下抗分散混凝土等，這些高性能混凝土在一些重大工程中得到了廣泛的使用，并且還取得了良好的效果和效益，所以本文就主要是以這三種高性能混凝土為主來(lái)進(jìn)行分析研究。

（1）機(jī)制砂在抗擾動(dòng)混凝土中的應(yīng)用。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，抗擾動(dòng)混凝土的研究和出現(xiàn)也是社會(huì)進(jìn)步和發(fā)展的一種表現(xiàn)，它的出現(xiàn)主要是由于現(xiàn)代交通技術(shù)的發(fā)展而不斷研發(fā)的一種新型的混凝土。這種混凝土是可以抵抗行車荷載引起的車橋耦合振動(dòng)對(duì)新拌及硬化混凝土的損害損傷，這就使得能夠保障在不中斷交通的情況下，對(duì)相關(guān)的橋面進(jìn)行大范圍的重新鋪裝澆筑的質(zhì)量。優(yōu)點(diǎn)是十分明顯的，因此，在相關(guān)工程中的使用也是比較普遍的。主要是有以下的幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：一是具有高抗交通擾動(dòng)行，也就是說(shuō)機(jī)制砂抗擾動(dòng)混凝土是可以充分的抵抗或者是削弱車輛以及機(jī)械或者是人工所引起的各種各樣的擾動(dòng)破壞；二是由于是具有高早期強(qiáng)度，在早期強(qiáng)度上的發(fā)展是十分迅速，這就在很大的程度上減少了對(duì)交通的擾動(dòng)影響，使得我們?cè)诮煌ú恢袛嗟那闆r下也是可以對(duì)相關(guān)的工程進(jìn)行修補(bǔ)；三是具有高抗裂性的特點(diǎn)，機(jī)制砂抗擾動(dòng)混凝土是不容易出現(xiàn)泌水的現(xiàn)象，而且也不容易出現(xiàn)分層離析，所以抗裂性能是很好的，尤其是在抗造的收縮開(kāi)裂的性能，這樣就使得我們?cè)诠こ淌┕ぶ惺褂脵C(jī)制砂抗擾動(dòng)混凝土是可以大大的抵抗攪動(dòng)然動(dòng)所引起的引力破壞或者是一些開(kāi)裂的情況；四是具有高流動(dòng)性能，機(jī)制砂抗擾動(dòng)混凝土的流動(dòng)度是比較大的，而且工作性也很好，這就使得在一定的時(shí)間內(nèi)損失是比較小的，施工的性能也是很好的。正是由于機(jī)制砂抗擾動(dòng)混凝土具有以上的優(yōu)點(diǎn)，所以在對(duì)一些工程進(jìn)行修補(bǔ)的時(shí)候是能夠發(fā)揮很好的作用。

（2）機(jī)制砂在鋼管拱自密實(shí)混凝土中的應(yīng)用。自密實(shí)混凝土其實(shí)主要是一種通過(guò)合理配合比設(shè)計(jì)與配制而成的具有高流動(dòng)性、穿越鋼筋能力和抗離析能力的特種混凝土，尤其是機(jī)制砂在這種混凝土的配置和應(yīng)用，不僅是具有優(yōu)異的性能，而且在工程的施工工藝方面也發(fā)揮出了機(jī)制砂在鋼管拱自密實(shí)混凝土中所發(fā)揮的優(yōu)勢(shì)。原因主要是由于機(jī)制砂在這種混凝土中應(yīng)用的時(shí)候?qū)⒆悦軐?shí)混凝土填入薄壁鋼管拱內(nèi)形成的一種介于鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)之間的一種新型組合結(jié)構(gòu)材料，使得鋼管拱以及核心的混凝土之間的力學(xué)和剛度之間能夠協(xié)同互補(bǔ)，在相關(guān)工程的使用發(fā)揮重要的作用，所以在工程中的應(yīng)用也是比較普遍的。

（3）機(jī)制砂在水下抗分散混凝土中的應(yīng)用。由于一些普通的混凝土在水中下落的時(shí)候是很容易受到環(huán)境水的沖洗、稀釋，這就使得混凝土的強(qiáng)度大大的降低，在工程的使用中質(zhì)量是很難進(jìn)行保證的。而機(jī)制砂在水下抗分散混凝土中的應(yīng)用，使得我們?cè)谶M(jìn)行水下施工的時(shí)候是不離析、抗分散、自密實(shí)、不污染環(huán)境等眾多的優(yōu)點(diǎn)，所以在工程中的使用也是比較普遍的。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文主要是對(duì)機(jī)制砂的特性以及機(jī)制砂在高性能混凝土中的應(yīng)用進(jìn)行了分析研究，希望通過(guò)本文的闡述可以為機(jī)制砂的使用提供工建議和借鑒。

［1］梅世龍，蔣正武，孫振平.骨料對(duì)自密實(shí)混凝土性能的影響［J］.建筑技術(shù)，2006，38（1）：53-55.

［2］蔣正武，石連富，孫振平.用機(jī)制砂配制自密實(shí)混凝土的研究［J］.建筑材料學(xué)報(bào)，2006，4（2）：154-160.

［3］徐健，蔡基偉，王稷良，等.人工砂與人工砂混凝土的研究現(xiàn)狀［J］.國(guó)外建材科技，2004，25（3）：20-24.

［4］蔣正武，李享濤，孫振平，等.鋼管拱自密實(shí)混凝土的配制與應(yīng)用［J］.建筑材料學(xué)報(bào)，2010，13（2）：203-209.