摘    要：据调查，特细砂混凝土大部分用于工民建基础垫层和砖混结构中，且是中、细砂混合使用，没有大力推广。其原因是行业管理和试验人员对特细砂配制的混凝土性能掌握不够，对BJG-1965《特细砂混凝土配制及应用规程》，混凝土试配时采用的砂率偏高，甚至套用粗、中砂混凝土的砂率;拌和用水过大，又不进行和易性试验，搅拌不均匀，振捣时间不够，不养护或养护欠佳。致使抗压强度过低，混凝土收缩、干裂现象严重，影响了推广使用。

关键词：特细砂;混凝土;中小型;水利市政;工程应用

1  引言

特细砂混凝土即用细度模数为0.7～1.5的河沙配制而成的混凝土，该混凝土的力学性能、耐久性等均跟中细砂配制的混凝土性能接近，其具有粘聚性强、和易性好、易振捣等优点，运用在中小水利工程中，取得显著效果。

2  意义

用细度模数为0.7～1.5的砂配制的混凝土称特细砂混凝土。例如某省，由于历史上黄河泛滥沉积和经风力推移形成大量砂丘，有大量的特细砂和粉砂，缺乏中粗砂，砂子细度模数在0.38～1.45之间。经对某河砂进行试验，细度模数为1.20～1.45，含泥量在5%以内。水工混凝土多使用中砂，缺少中砂时，通常采用粗、细砂混合使用。近几年来，通过对钢筋混凝土灌注桩桥、灌区一期工程小型桥、闸、经济开发区广场地下排水管道垫层、停车场垫层、办公楼基础垫层进行了试验，均使用当地河渠中的天然特细砂拌制混凝土，取得了较好的技术经济效益。同时，通过实践，在一定条件下特细砂可配制C10～C25的混凝土。通过掺用石屑替代部分特细砂配制水化热、抗裂性好、质量优良高强度的混凝土。

3  特细砂混凝土的性能分析

3.1   砂率对强度的影响

在《水工混凝土施工规范》中，按照砂的细读模数将其划分为四个等级，分别为特细砂、细砂、中砂、粗砂。而特细砂混凝土的砂率会对混凝土的性能产生影响，而砂率是否合适将会影响混凝土的强度和用水量。实验数据表明：特细砂混凝土的强度对砂率的敏感度高于中砂混凝土。

3.2  特细砂混凝土坍落度跟蓄水量的关系

特细砂混凝土的坍落度每增加2cm，其单位面积上所需的数量也相应增加10kg，约中粗砂的2倍，而与之相对的，坍落度每增加一个等级，其需要水泥的用量需增加20kg，这不利于大体积混凝土。

3.3  特细砂混凝土抗渗性能分析

由于特细砂混凝土的和易性好，在振捣时具有较好的流动性，因此其抗渗性能常常高于中粗砂混凝土，随着砂细度模数的减少，其抗渗性能的等级反而升高。

4  特细砂混凝土配制的技术措施

4.1  适当延长特细砂混凝土拌和时间，可保证混凝土拌和物均匀

由于特细砂中细颗粒数量多，混凝土拌和物粘滞度大，不易搅拌均匀。如果混凝土用水量偏高，混凝土浇筑后易产生收缩，沉降裂缝。因此，除配合比设计中采用低砂率、掺用减水剂等措施降低用水量外，施工中还应适当延长拌和时间1min～2min，保证混凝土拌和物质量的均匀性，加强振捣和养护，提高施工质量。

4.2  采用低砂率、低坍落度可使用水量与中砂混凝土相近

混凝土是水泥包裹砂子形成砂浆，砂浆包裹石子形成的人造石。砂子用量多少直接关系到水泥用量，石子四周包裹的砂浆厚度大了，就会降低其骨架作用，直接降低混凝土的抗压强度。因此，无论粗、中、细砂混凝土选择砂率都不宜过高。由于特细砂较中砂颗粒均匀，包裹石子的砂浆厚度相对比中砂砂浆的厚度小，这就大大加强了石料的颗粒作用，因而特细砂混凝土较中砂混凝土具备了降低砂率的客观条件。随着砂率的降低，水泥用量相对减少，使特细砂混凝土的性能有了很大的改善。水工混凝土试拌用水量资料表明，特细砂混凝土每增减砂率2%，混凝土用水量相应增减5kg/m3，因而采用较低砂率可有效降低混凝土单位用水量。开封市水利、市政工程采用的特细砂混凝土较中砂混凝土砂率低约6%～10%。

4.3  掺用减水剂降低混凝土用水量

减水剂用于特细砂混凝土不仅可降低单位用水量，还可改善混凝土拌和物的性能及混凝土的物理力学性能。开封县运粮河小店王节制闸、赵口灌区一期工程一些桥梁的灌注桩，都使用了木钙减水剂，从而使混凝土单位用水量减少、节约水泥、改善混凝土的和易性、增加强度，具有显著的经济效益。砂的颗粒愈细，混凝土的最优砂率愈低。配制特细砂混凝土的关键是采用较低的砂率，一般在30%以下。砂率不仅影响混凝土的强度，而且影响混凝土拌和物的和易性及水泥用量等。砂率适当时，其抗压强度可以接近于中、粗砂混凝土;砂率过大时，其抗压强度显著下降。

4.4  掺用石屑替代部分特细砂配制高强混凝土

掺用石屑（0.08mm～5mm）替代特细砂，并与特细砂配成混合砂组成混凝土的细骨料。这种混合砂与纯特细砂比较，它的级配好、空隙率小、细度模数大。与人工砂比较，这种混合砂的颗粒圆滑，对粗骨料有良好的润滑作用，混凝土拌和物流动性好，而且价格也低于人工砂。石屑的掺入改善了特细砂的级配，使其比表面积和空隙率都降低，减少了单位用水量，使混凝土孔隙结构得了改善;石屑粉末的存在，减少了泌水，使混凝土的均匀性得到改善;由于石屑表面粗糙多孔，机械咬合力强，水泥水化时碱性溶液进入孔内，发生一系列物理化学过程，因而与水泥石之间有良好的界面粘结，提高了抗压、抗拆强度，并增强抗渗、抗冻能力，经试验，抗渗可达到P6，抗冻达到F50;可配制C15～C30普通混凝土，通过“双掺”还可配制C50～C60高强混凝土。

5  特细砂混凝土应用在中小水利工程中的设计和施工要点

5.1  选择原材料

对于粗骨料的选择应该应用碎石粒径为20mm～40mm，且含泥量对于1%;细骨料主要使用本地区产的特细砂并将泥团筛选除去，细骨料的细度模数为0.5，含水量低于3%，而水泥则选择有牡丹江生产的标号为425的普通硅酸水泥，其各项原材料的物理学指标均满足《水工混凝土施工规范》中的规范和要求，水选择PH值为7.0的饮用水。

5.2  配合比

配合比是否设计合理在很大程度上将对混凝土的和易性、强度产生直接影响。按照混凝土的设计强度青灯，主要是参照普通混凝土的配合比进行设计。在设计特细砂混凝土配合比时，因为砂过细，必须要控制好砂率，鉴于中小水利工程的施工特点，砂率不能低于28%，水灰比不能超过0.5，每个平方混凝土所需的用水量大约是普通水泥的1.06倍。

5.3  施工

在中小水利工程中應用特细砂混凝土，要严格控制好各个施工环节。首先关于混凝土的搅拌最好能够采取机械搅拌的方式，这样主要是为了便于水泥跟细砂表面能够充分结合，以此避免因为搅拌不均匀导致的细砂团，进而导致浇筑完成后的混凝土的局部强度过低，大量的实践证明，在特细砂混凝土的搅拌中，搅拌的时间不能低于150s;其次要严格控制好混凝土的坍塌度和单位用水量，这主要是因为跟普通的混凝土相比，细砂混凝土更容易发生离析，如：若用水量过大会引起坍塌度增加，不仅导致混凝土容易发生离析，还可能降低了混凝土的强度。

6  结论

通过工程实践表明，特细砂混凝土由于砂子颗粒在0.16mm以下细粒数量多，使混凝土拌和物粘滞度大，黏聚力强，泌水少，经过振动，不易产生分层和离析。外观较中、粗砂混凝土干涩的特细砂混凝土拌和物，在振动时反而易于振实。采用特细砂配制混凝土，可就地取材，成本低廉，只要采用相应的技术措施，改善混凝土的性能是可行的。

参考文献：

[1]王异，周兆桐.特细砂混凝土[M].长春：吉林科学技术出版社，2019.

作者简介：

黄朝国（1972—）男，汉族，山东省东营市河口区义和镇，大专，初级工程师，研究方向：水利工程施工。