杨正兴

摘要：作为混凝土的主要成分之一，天然砂是一种短期内无法再生的自然资源。随着建筑行业的快速发展，混凝土的需求量大大增加，导致天然砂资源枯竭严重，混凝土价格上涨，已经开始影响着我国建筑行业的发展。机制砂技术的出现及应用很好地改变了这种状况，也成为了替代天然砂的重要替代品，不仅如此，机制砂还具有优良的性能，能够满足现代建筑的各种要求，由此我们可以预见，机制砂混凝土将成为我国未来建筑材料的发展趋势。

关键词：天然砂;机制砂混凝土;混凝土应用技术;混凝土性能

混凝土是现代建筑中应用最为广泛的一种建筑材料，在现代建筑业中发挥了重要作用，成为了建筑工程中不可或缺的一种建材，随着建筑行业的不断发展，混凝土的种类也开始多样化起来，针对不同建筑要求，混凝土具体的使用也有所不同。在混凝土中，其细骨料是其主要成分之一，因而，对其细骨料的研究一直都是建筑材料研究中的重要课题。在传统的建筑业中使用的多是传统的混凝土，这种较为传统的混凝土是以天然砂为主作为细骨料制作而成的。天然砂是一种不可再生的自然资源，需要经过长期的自然分化方可获得，如果采取过度，很难在短时间内恢复，所以，随着建筑行业的快速发展，混凝土等建材需求量的不断增加，对于自然砂的开采已经过量，导致的直接后果就是自然砂数量逐渐稀缺、细骨料的混凝土价格不断攀升，严重影响了我国基础设施等建筑行业的发展。

一、机制砂混凝土概述

机制砂是与天然砂相对应而存在的，因为天然砂开采过度、数量减少、资源稀缺而出现，也被称为人造砂。它与天然砂的不同之处就是它的产出过程有着人为干预，在进行机器研磨之前先去除了携带的石头，最终得到的就是直径尺寸均小于4.75毫米的小颗粒砂子，这种颗粒较天然砂而言更为均匀。这种经过人工使用机械研磨加工后得到的颗粒物就是机械砂，利用这种颗粒制作而成的就是机制砂混凝土。

经过实践证明，机制砂混凝土在许多方面的性能都优于天然砂，因而也被称为高性能混凝土。简单来说，机制砂混凝土的综合强度更强，工作性能更佳，耐久性更持久。从国际上的标准而言，机制砂混凝土具有高强度、高硬度、无偏析、易注入、稳定性高等特点。不过，我国对于机制砂混凝土的界定却略有不同，我国普遍认为具有耐用、可靠性高、低能耗、污染小以及高渗透性等特征的混凝土才可以称为高性能机制砂混凝土。也就是说，要想判定其是否为高性能机制砂混凝土，首先要检验其是否具有抗渗透性高、体积稳定性高、抗压强度高、流动性高、内聚力高等特征。

因为机制砂与天然砂的形成条件不同，它们之间存在许多差异。天然砂因为是在自然环境中经过漫长的自然作用形成的，它的颗粒相对较为圆润和光滑;而机制砂因为是直接被机械压碎而成，其颗粒大多锋利，无论是边缘还是形状都较天然砂更锋利。一般来说，机制砂通常是三角形或多面体，而且往往具有更多的片状颗粒。在不断地实践中，我们也发现了在其他条件诸如坍落度和水泥剂量等相同时，机械砂所需的注水量更多，但强度也更大。所以，针对机制砂混凝土而言，我们需要对其进行更细致地研究，更加详细地了解其性能，在此基础上再进行应用，势必事倍功半。

二、机制砂混凝土的性能特征分析

混凝土质量的好坏往往是通过其力学性能的优劣进行评估的，也就是从其耐压、抗拉、弯曲以及黏合强度等性能来进行综合评估。因为机制砂大多是由硬质岩石经过机器研磨而成，所以，它比天然砂更硬，机械性能诸如耐压性、抗弯曲性及抗拉伸性等更强;不过，也是因为它是机器强力压碎研磨而成，其顆粒表面也显得更加粗糙，而粗糙的界面能够有效提升黏合力，从而提高了机制砂的黏合强度。鉴于机制砂拥有的这些高性能特征，机制砂混凝土也就拥有了更好的耐压力、拉伸性以及弯曲度，也有着更强的黏合强度。

混凝土的耐久性是其重要性能之一，是影响建筑质量及建筑物最终使用效果的重要因素之一，也是影响建筑物使用寿命的因素之一。因为建筑物是直接裸露在自然条件之下的，所以势必会受到外界环境及自然条件的影响，而这些影响归根到底还是由其建筑材料来承受，除此之外，建筑材料还需要承受建筑本体环境的长期影响。因此，其耐久性也就显得尤为重要。混凝土的耐久度指的是其应对各种外界及内部环境条件的能力，具体来说就是其承载低高温交替影响与有效抵抗酸、碱等成分的腐蚀能力，以及对光热效应进行有效抵抗的能力等。从目前的应用实践来看，与天然砂相比，机制砂因为其本身所具有的较小的结构空隙，所以其紧密度更高，压缩程度也更高，更加耐用。使用机制砂混凝土制成的建筑物零构件也就具有了更高的耐久性，可以有效提高建筑物的质量和使用寿命。

三、机制砂混凝土的配合比研究

（一）机制砂混凝土的大颗粒含量分析

对机制砂混凝土进行配合比设计时，一定要严格控制其大颗粒的含量，大颗粒是指直径尺寸超过5mm的颗粒物，其含量应该保证在10%以内。因为大颗粒的体积较大，如果含量过高，会使其形成的混凝土中大颗粒物的含量升高，从而影响到混凝土的搅拌过程，极容易引发离析及泌水等情况，因为大颗粒物分布的存在也会影响到混凝土强度的均匀性，在进行施工输送时也更容易发生卡管堵塞等问题。

（二）机制砂混凝土的砂率选择

对机制砂混凝土进行配比设计时，合理的砂率选择可以在一定程度上保证混凝土更好的流动性，从而使其具有较好的粘聚性、保水性及可泵性，也会影响到混凝土的整体强度。所以，在机制砂混凝土的配合比研究中，砂率的选择必须严谨。因为机制砂是机械加工而成，尺寸超过5mm的颗粒可能会较多，所以在设计混凝土配合比时必须从这一基本条件出发，适当提高含砂率，将其控制在45%～55%以内。

（三）机制砂混凝土的石粉含量分析

机制砂混凝土的配合比设计标准中，明确指出了石粉含量不应超过10%。在不断地实践中我们也发现提高石粉含量对于混凝土本身的强度来讲并无显著性作用，但是，控制在合理范围之内的略高的石粉含量却能够在一定程度上提高混凝土自身的粘聚性、流动性以及保水性，可以较好地改善混凝土自身的工作性能。但需注意石粉含量最高不应高于12%。

（四）机制砂混凝土的用水量分析

混凝土具备良好的和易性是其基本要求。在不断的实践验证中我们发现，对于相同等级的混凝土来说，如果在保证其水泥用量、水灰比及砂率等条件基本相同的前提下，机制砂的和易性要比河砂的较差，所以，为了使机制砂混凝土在进行拌和时具备相对较好的和易性，在加入外加剂的同时，应保证约为8%的用水量。

结语

为了避免混凝土影响建筑施工的状况发生，机制砂应运而生，机制砂技术的出现及应用逐渐改变了当前混凝土资源的被动局面，极大地改变了混凝土资源紧缺的市场现状。而且，从实际的运用中机械砂混凝土的高性能特征也被发现和认可，其性能甚至更优于天然砂混凝土。我们可以预见，在不久的将来，高性能的机制砂混凝土将成为我国建筑行业中的主流混凝土材料，进一步推动我国建筑业的发展。

参考文献

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