浅谈机制砂对混凝土泵送的影响

浅谈机制砂对混凝土泵送的影响

张恒

中国建筑第二工程局有限公司北京100071

摘要：当前，机制砂在混凝土的应用中越来越频繁，有着代替天然砂来配制混凝土的趋势，但是在机制砂使用过程中，和天然砂的差异导致混凝土性能有所不同，借此本文阐述了机制砂的物理性能和石粉在混凝土配合过程中对于混凝土可泵送性进行了讨论，从而得到机制砂在今后的使用过程中的利弊和发展趋势。

关键词：机制砂；物理性能；泵送；石粉

1前言

随着我国基础设施建设的飞速发展，各类基础设施建设项目与日俱增，各类材料消耗巨大，其中混凝土的需求量尤为巨大，导致用砂量也有增无减，再加上我国砂资源分布不均，天然砂资源日渐枯竭，且由于天然砂的过度开采，已经开始影响和破坏生态环境，地方政府环保意识的加强，更甚有些地区的天然砂资源并不丰富，如云南、贵州等省，加之交通不便运输成本增加，使得砂资源紧缺的矛盾日益突出。为了解决砂资源紧缺的问题，便出现了利用机制砂代替天然砂，并且已经在生产与实践中得到了广泛的应用，改变当前天然砂紧缺的现状。

2机制砂应用中的特点

2.1机制砂的物理特性

天然砂是在自然环境的加工下形成的，因此天然砂的颗粒棱角比较圆润。与天然砂不同，机制砂是机械破损加工形成的，因此，机制砂的砂质地坚硬、颗粒粗糙尖锐、多棱角、细度模数较大，在外型上多为三角体或者多角体，有的机制砂甚至含有较多的片状颗粒，用来配制混凝上所用砂率要比河砂的大；机制砂级配较差，颗粒分布呈现出中间少、两头多的特点。

2.2机制砂的石粉含量

在机制砂中随着石粉含量的增加，固体颗粒的比表面积不断增大，使砂在紧裹粗骨料，保水性增强，让混凝土内部形成紧密的接触。机制砂中的石粉使混凝土拌和物的稠度增加，粘聚性增强，离析现象明显改善，当然机制砂中含有一定量的石粉可以提高坍落度。石粉改善了水泥浆体含量从而提高了混凝土的流动性，石粉还可起到微滚珠作用，减少砂与砂之间的摩擦，从而改善混凝土的和易性。石粉能减小颗粒间的空隙，排出空隙中的部分水分，使自由水增加，从而使浆体流动性增大，减小对用水量的需求，同时增加拌和物的密实度。

机制砂石粉含量过于偏高，也会造成混凝土的流动性较差，因此在相同条件下，配制相同坍落度的混凝土，同比天然河砂需水量增加，可能导致较为集中的温热场，不能有效的进行散热，后期成型的混凝土构件表面会形成龟裂纹。

机制砂石粉含量过于偏低，同时会导致混凝土的保水性能降低，混凝土内部相对的流动性能大幅度减少，容易导致泌水离析现象

2.3机制砂的粗细程度

机制砂目前基本为中粗砂，细度模数一般在3.0～3.7范围。细度模数太大，则粗颗粒太多，＜300μm颗粒太少，级配不合理，混凝土和易性变差。细度模数太小，则<75μm石粉太多，混凝土用水量可能增大，强度降低，收缩增大。也就是说，机制砂中石粉含量的变化是随细度模数变化而发生变化的，细度模数小，石粉含量就高，反之，细度模数大，石粉含量低。

3机制砂对于混凝土泵送的影响

3.1石粉对于混凝土泵送的影响

适量的石粉是对混凝土是有益的。当适量的石粉的掺入增加了混凝土中浆体的含量，使混凝土的黏聚性和包裹性得到改善；石粉在混凝土中还起到了微滚珠作用，在骨料中起到减少摩擦的作用，改善了混凝土的坍落度，提高了混凝土的工作性能；另外，石粉在水化反应中起到晶核作用和微集料填充作用，对水化产物的结晶有一定的促进，并且填充在混凝土中的孔隙中，相对的增加混凝土的密实度，极大程度的减少了混凝土中的有害孔隙，降低混凝土的孔隙率，改善了混凝土的结构，提高了混凝土的抗渗性及可泵送性。

3.2机制砂对于混凝土泵送的影响

机制砂在混凝土中所能起填充粗骨料之间空隙的作用，砂浆在包裹粗骨料的过程中，使其混凝土内部充分充分接触，形成相对密实的结构体，那么在泵送过程中，依靠其在泵管壁上形成一定厚度的砂浆润滑层，使得混凝土在一定的压力下具有可泵送性。

机制砂特有的物理性能，砂与砂之间会有很大的摩擦系数，会形成较大的摩阻力，导致混凝土的流动性变得很差，同时由于机制砂级配的不均匀性，会直接导致润滑层厚度很难保持在一定的厚度内，泵送混凝土的过程中的主要因素在于有较强的流动性，这点上面直接及直接影响了泵送混凝土的流动性，在基础设施项目建设过程中，不利的施工环境，也会造成不利的输送环境。

4结语

虽然机制砂的坚固性能比天然砂差，但仍然达到国家标准的优等品指标，在普通混凝土中使用不存在任何问题。

为了保证机制砂混凝土的可泵送性，本文从机制砂物理性能上讲述了机制砂对混凝土泵送的影响，机制砂具有颗粒粗糙尖锐、多棱角等特性，在很大程度上影响了混凝土的可泵送性，但是因为机制砂在生产中所产生的石粉含量同时又帮助着机制砂与粗骨料进行结合，在使用过程中石粉的投入和合理的级配这种不利于泵送的现象又得到了缓解，随着人类对环境保护的重视，对于机制砂混凝土的不断研究，机制砂将取代天然砂在工程中的各项应用。

参考文献：

[1]蔡基伟.石粉对机制砂混凝土性能的影响及机理研究[D].武汉理工大学博士学位论文，2006.

[2]吴强.浅谈机制砂的特点及对高性能混凝土性能的影响[A].，2016.

[3]曾友铭.机制砂对泵送混凝土性能的影响[A].，2015.

作者简介：

张恒（1996.10-），男，大专，中国建筑第二工程局有限公司