汪丽娟, 乔宏霞, 刘志超, 宋周义, 孙呈鹏, 施进儒

(1.甘肃建投矿业有限公司， 甘肃 兰州 730046; 2.兰州理工大学 甘肃省土木工程防灾减灾重点实验室, 甘肃 兰州 730050)

1 前言

机制砂是指通过机械设备破碎和加工，达到与天然砂相同粒径范围的人工砂。天然砂存量匮乏，并且在大型土木工程建设项目中质量也难以满足工程需求，机制砂的发展逐步替代天然砂，使建筑业朝着更加环保的方向发展。在天然砂中粒径小于0.075 mm的颗粒被称为泥粉，而在机制砂中同样大小的粒径颗粒叫做石粉。泥粉只会阻碍水泥的水化过程，所以在国标GB/T 14684—2001《建筑用砂》中严格限制了天然砂中泥粉的含量，机制砂中含有一定量的石粉会提高混凝土的性能[1]。

在机制砂代替天然砂的发展进程中，研究者们发现机制砂的特性对混凝土的性能有一定的影响，机制砂最主要的特性可以总结为石粉含量、颗粒粒形和细度模数。潘祖伟[2]总结了机制砂中的石粉对混凝土强度产生影响的四个方面，即促进水泥的水化过程，填充骨料的孔隙，改变混凝土需水量和胶凝材料组成的变化。机制砂的生产工艺决定了在生产机制砂的过程中会产生15%左右的石粉，同时国际上对机制砂中石粉含量的最高限值也有所不同。经过试验研究表明，机制砂中石粉的最佳含量随着不同强度等级的混凝土和不同的混凝土性能而变化，例如就抗压强度而言，低强度等级的机制砂混凝土的最佳石粉含量介于10%～15%，C60或者C80机制砂混凝土的最佳石粉含量介于3%～10%[3]。……