徐国祥

(扬州华正建筑工程质量检测有限公司，江苏扬州 225000)

0 引言

我国的砂资源较为丰富。目前用特细砂拌制的混凝土应用范围越来越广。技术上已趋于完善，其强度等级多在C15～C30。根据砂筛分计算，凡细度模数在1.5～0.7区间的砂定为特细砂。特细砂在价格上与中粗砂相比有很大的优势，而且特细砂在混凝土中的力学性能与同等级的中砂混凝土相当。所以，特细砂在混凝土中的应用前景广阔，并能获得巨大的社会效益与经济效益。

在特细砂混凝土的早期研究中，特细砂粒径小、细度模数小、表面积大、含泥量大，在拌合混凝土时需要加入的水就多，直接对混凝土的耐久性产生影响，如裂缝、强度降低等等。本文主要介绍如何避免这些缺陷和充分使用特细砂的特点。

1 砂的含泥分析

一般要求砂的细度模数不小于0.7，细度模数越小的特细砂，其在5 mm，2.5 mm，1.25 mm，0.625 mm级筛余量很小，4级的总和也没有 0.08 mm筛子下的数量多。规范规定砂中粒径小于0.08 mm颗粒的含量即为砂的含泥量，在0.16 mm和0.08 mm左右粒径的数量占特细砂总量的50%以上。

特细砂含泥量度很高。0.08 mm以下的部分并不全是粘土淤泥等物质，它是由两部分组成的，一部分为原生矿物质，即砂子的微小颗粒，另一部分为次生矿物质，即粘土淤泥等物质。原生矿物质在混凝土中由于颗粒表面积较大，会增加水泥用量，同时增加了用水量，但可以作为填充混凝土的微小空隙，提高了混凝土的和易性、保水性、粘聚性。在实际混凝土施工配合比中，每立方米混凝土中水泥用量增加一些，水泥包裹微小颗粒可填充混凝土细小的间隙，同时由于原生矿物质的存在，需要与一部分水泥浆结合，减少了水泥浆的厚度，降低了混凝土强度，这样由于水泥用量偏多，就产生了收缩裂缝，造成了混凝土的缺陷。

次生矿物质的存在造成水泥浆与粗骨料的粘结强度降低，由于次生矿物基本是粘土淤泥等物质，这部分加入到混凝土中，会直接降低混凝土的强度。主要原因是由于加入到混凝土中的粘土淤泥等物质同常规混凝土相比较，需水量在保持相同坍落度情况下会大大增加，同时水灰比也增大，直接导致混凝土强度的降低和裂缝的产生。

2 砂率的选择

通过试验，特细砂混凝土应采用较低的砂率，一般控制在30%以下，砂子越细砂率越要偏低，这是保证混凝土强度与和易性，降低水泥用量，减少混凝土因收缩产生裂缝的重要措施。

3 石子的分析

混凝土配合比的石子中应加入占特细砂用量的15%～25%、粒径2.5 mm～10 mm的细石取代等量的细砂，尽量增加单方石子用量，以单方石子1 100 kg为例，石子密度2.65 g/cm3，石子空隙率38%，空隙体积为254 L，石子空隙率为45%时，空隙体积为340 L，相差86 L，可以减少拌和用水10 kg，而且空隙率为45%时，混凝土的覆盖率为1.72，混凝土拌和物较难流动。而空隙率为38%时，混凝土的覆盖率提高到2.37，混凝土拌和物易流动，工作性能好得多。因此级配好的石子比级配差的石子不仅少用砂浆，而且提高了混凝土强度，改善和易性，减少收缩的效果。

4 水灰比的分析

特细砂混凝土应采用较低的水灰比，采用较低的水灰比不能用坍落度来反映真实情况，因为特细砂在采用较低水灰比时，外观虽然较为干涩，但经振动，很容易出浆，为此采取添加减水剂措施，可以获得减小水灰比，改善其工作性的效果。故可用工作度来表示其和易性。

5 试验情况

扬州绿扬水泥P.O32.5，Rfcu，28=38.6 MPa，碎石5 mm～31.5 mm，表观密度2 850 kg/m3，细石2.5 mm～10 mm，外加剂JM-Ⅲ，混凝土设计强度为C30。试验用砂相关技术指标见表1，混凝土强度对比结果见表2。

从表2中可以看出，在不掺细石和外加剂的情况下，A，B，C三种特细砂的混凝土强度都较低，当三种特细砂混凝土中掺入特细砂重量的20%为细石(2.5 mm～10 mm)，强度均有了相应的提高，提高率分别为117%，119%，137%，同时，在试验中看出，A种砂的强度提高率不及B种砂，虽然B种砂细度模数和含泥量不如A种特细砂好，但用B种细砂粒径较小，表面积大，在掺用细石后弥补了特细砂表面积大的缺点，而且没有影响特细砂混凝土强度，选用A种砂虽然表面积大的缺点得到控制，但该砂存在0.08 mm以下的粘土淤泥物质，很大程度影响了混凝土的强度，所以强度方面不太理想，与B种砂强度对比有差距，C种砂由于细度模数较大，含泥量均比A，B两种砂好，故强度都比A，B理想。如在A，B，C三种特细砂混凝土中加入外加剂，则可以得到与上面同一试验三者相对应的关系。但三种特细砂混凝土工作性都有了很大的改善。

表1 试验用砂相关技术指标

表2 混凝土强度对比结果

6 经济分析

从目前材料市场信息价格可以看出，中粗砂价格是特细砂价格的5倍～6倍，而且特细砂的供货量比较充足。在设计相同的强度等级、相同工作性要求的混凝土配合比，掺特细砂的混凝土配合比(掺混凝土外加剂)，各组成材料的总价格和由常规材料组成的混凝土配合比中材料总价格比较中可以得到，掺特细砂的混凝土价格还相对便宜一点。而在建筑材料市场供应日益紧张的今天，对砂用量很大的搅拌站使用特细砂拌制混凝土，将会取得很大的经济效益和社会效益。

7 结语

1)在特细砂混凝土中，特细砂中粘土和淤泥的含量及性质对特细砂混凝土强度有重要的影响。

2)在特细砂混凝土中掺入一定量的2.5 mm～10 mm连续级配的细石，可以使特细砂混凝土强度得到提高。细石掺量宜为特细砂含量的15%～25%。

3)在特细砂中掺入外加剂有助于改善混凝土的工作性，使特细砂混凝土具有更大的经济效益和社会效益。