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摘要：随着我国改革发展的不断深入，建筑工程也不断发展，从而对砂质材料的需求量也日益增大。然而，过度开采使得我国的天然砂石资源日益枯竭，很难满足建筑工程的需求，一种新型的能代替传统砂石的材料成为我国建筑材料领域的迫切需求。建筑工程对砂石新材料日益增长的需求使得机制砂应运而生。机制砂具有诸多优点，但是，由于目前我国机制砂的生产成本较高，生产难度大，使得其在建筑材料市场中的大范围推广比较困难。因此，文章对机制砂在混凝土中的应用展开探讨，以期为我国建筑领域混凝土的施工工作提供参考。
关键词：机制砂；混凝土；应用
1引言
传统意义上的混凝土由于自身结构材料和使用环境的特点，已不能满足混凝土行业的绿色可持续发展要求。因此，大力推广使用绿色高性能混凝土是实现混凝土环保化、节约化的有效措施。由于天然河砂资源的匮乏，伴随着更加严格的限制河砂开采政策的实施，促使人们开始寻找河砂的替代品。机制砂（人工砂）作为天然河砂的替代品越来越受到工程技术人员的关注。
2机制砂概述
随着我国建设项目与日俱增，混凝土的用量越来越大，对砂的需求也越来越大。而与此同时，我国天然河砂资源越来匮乏，价格也越来越高。受此影响，人们开始使用石屑。因石屑表面比较粗糙，有尖锐棱角，针片状颗粒较多，含有大量的石粉和大于2.5mm的颗粒，即两头大中间小，单用石屑的混凝土和易性非常差，须复合使用一部分天然砂以调整砂子级配来达到满足混凝土工作性的要求。面对天然砂价格不断上涨带来的成本压力，在资源有限和环境保护的双重因素下，用机制砂作为细集料将是今后混疑土工程发展的主要方向。于是通过大量的试验，经过混凝土各项测试，在试验结果均能满足普通混凝土设计规程的情况下，公司决定购置生产设备自己生产机制砂。从刚开始时的不断调整，到如今稳定的生产运营，对机制砂有了一些了解。现将一些使用心得记录下来，供同行参考。机制砂俗称人工砂，岩石经除土开采、机械破碎、筛分而成的，公称粒径小于5mm的岩石颗粒，但不包括软质、风化的颗粒。由于各地机制砂的料源、生产设备和工艺不尽相同，导致生产出的机制砂在化学成分、颗粒形状、表面结构、颗粒级配以及石粉含量等性能方面与天然河砂都大不相同。
3机制砂在混凝土中的应用
3.1正确认识机制砂中石粉作用
机制砂与天然砂的区别在于机制砂在生产过程中会产生石粉。石粉的概念是经过除土处理后粒径小于80μm的颗粒。具相关数据表明，我国机制砂产生的石粉粒径一般在0.016mm以上，是泥粒径的四倍。与机制砂中的泥不同，机制砂混凝土中含有适量的石粉能提高混凝土的性能，可以弥补机制砂和易性较差的缺点,提高机制砂混凝土的质量。根据我国的相关标准，机制砂中石粉的含量在3%-7%为宜。根据不同地区机制砂特性的不同，具体的石粉含量由供应方和需求方的需求决定。机制砂中的石粉不同于泥，这两者在混凝土中的作用大不相同,泥会降低混凝土的综合性能，所以要避免机制砂在生产时掺入过量泥土。相关工作人员对于机制砂中的石粉与泥土要形成一个正确的认识，严格控制机制砂中的泥与石粉含量。
3.2科学确定机制砂泵送混凝土施工配合比
根据混凝土施工配合比的相关规定和要求，为了确保混凝土具有良好的和易性等工作性能和力学性能，需要对其坍落度严格控制，一般不可少于160mm。在设计混凝土施工配合比期间，需要按照确定水灰比、优选砂率以及粉煤灰最佳掺量等优化混凝土施工配合比。在选择混凝土砂率与用水量方面，充分考虑机制砂自身特性。鉴于机制砂的颗粒粒型比较差，级配相对较低，且含量一定石粉，相较于天然砂会需要更多的用水量来确保其坍落度和天然砂混凝土保持一致。考虑到混凝土工作性能以及机制砂砂率等与所拌制的混凝土具有很强关联性，所以较于天然砂，机制砂的合理砂率适宜高出2-4%，且机制砂具备越小的细度模数，石灰含量越大以及级配性越好，那么混凝土拌制中的合理砂率也就越小。此外，为了更好改善机制砂混凝土的性能，提高其耐久性，可以在混凝土拌合料中适当地添加一些矿粉、粉煤灰等矿物掺合料。
3.3混凝土拌合和浇筑施工
在进行机制砂混合料浇筑施工时，某工程使用2-5mm和0-2mm两种级配进行施工。相较于河砂来说，机制砂混合料拌合物的性能会稍差一些。但在实际施工期间，需要在混凝土拌合之前对骨料的含水率进行测定。施工人员需要重点测定天气出现变化后导致粗骨料和细骨料中含水量的变化情况。尤其遇到阴雨天气时，为了可以碎石对混合料配合比进行调整，需要重点监测好雨天水量的变化。因为机制砂的水胶比相对来说吸水率比较大，加入粉煤灰后会进一步增大混凝土黏性，并进一步降低混合料的流动性，所以，在拌合混凝土时，需要先将砂和胶凝材料加入，然后将水加入，再加入减水剂，最后将粗骨料加入到拌合料中。在浇筑机制砂时，由于机制砂的流动性略差，为了提高混凝土结构的密实性，需要使用气动振捣器进行振捣作业。
3.4机制砂混凝土的振捣和养护
相比较而言，机制砂混凝土没有河沙的流动性好，而且粘聚性也比较大，这就需要加强对其的振捣操作，更好地保证混凝土的密实性和均匀性。在具体振捣过程中，应该充分结合混凝土的断面尺寸、结构形式以及深度等多方面需求对振捣器进行合理的选择，保证混凝土的振实程度，而且不能出现欠振、漏振和过振现象。如果遇到钢筋非常密集的区域或者是存在预埋件不好实施浇筑则应该提前预先定制特殊的施工技术以更好地保证振捣作业的顺利完成。机制砂当中的水分含量比较大，散失地也非常快，所以在浇筑完成12小时内就应该及时洒水和覆盖养护，最少要坚持14天左右，只有这样才能保证混凝土的强度和质量。
4应用实例分析
4.1工程概况
某工程总建筑面积30万m2，采用钢筋混凝土核心筒作为主楼的结构类型，裙楼同样使用钢筋混凝土作为框架，2.1万m2的面积，作为基础底板，这就需要混凝土的总数量为14万m3，有3万m3的混凝土用作底板。这项工程共计28层，地下为4层，地上24层两个主楼，底板使用的为C35S10混凝土，混凝土的最高强度是C55。
4.2采取的主要技术和施工措施
①对原所材料进行合理的选取采购。对原材料的选取首先是性能方面一定要好，搭配方面必须合理；其次所选取的原材料质量控制必须稳定；再有就是必须保证在工程施工期间所使用的混凝土均是同等材料同等质量的。②由于该工程底板施工具有一定的特殊性，由于存在底板大体积混凝土这一特性造成在质量控制有一定难度，这就需要将混凝土配合比合理优化。可以与设计部门及施工等部门进行沟通将验收标准定为60d强度。粗细骨料必须选用品级良好的，粗细骨料的使用尽可能大地提高堆积密度，这样才能使胶原材料的总量降低。对于粉煤灰技术使用大掺量方式，可以合理减低单位水泥的消耗，这样做有助于水热化的降低，从而改进混凝土的和易性，这样对于泵送是有帮助的。还有，粉煤灰所具有的填充效果与化学效应在混凝土中可起到加固严密的作用，并能降低裂缝的发生率，使混凝土的坚固性更为持久，可在混凝土中添加缓凝型泵送剂，掌握好添加量对混凝土的凝结时间的延长有一定的帮助，对凝固时间进行合理的控制，14-16h为早期的凝固时长，最终的凝固时长为18-20h，这对混凝土在分层浇筑时不会出现冷缝起到了保证作用，并将水化热的释放速度进行了延长，大大降低了放热峰值，从而做到将混凝土危害裂缝降到最低。
参考文献
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