机制砂分析与应用
摘要 :本文阐述了机制砂在水泥混凝土中的应用现状、发展，通过分析，并结合其实际使用情况，预测了机制砂的发展趋势。

关键词:机制砂；混凝土；应用；发展
中图分类号：tu37 文献标识码：a 文章编号：
砂是现代建筑工程的基础材料之一，属细集料，其粒径在4.75mm 以下。

砂原为岩石在自然条件作用下所形成，故称天然砂。

天然砂有河砂、湖砂、山砂和海砂之分。

混凝土用的砂要求具备洁净、坚硬和恰当的颗粒级配的品质，而天然砂的这些品质往往受产地、季节和加工程序等因素影响而大幅波动。

当数个产砂基地同时向一个大型工程供砂时，砂的各项技术指标的偏差值很难控制在工程设计的范围之内，从而影响工程质量。

有时因工程所在地远离产地，高额运费，增加了工程成本。

随着经济的发展，生态、环境建设的要求，使天然砂资源日趋枯竭；而我国基础建设项目与日俱增，使机制砂应运而生。

对建筑砂的要求亦越来越高。

另外由于过量的开采天然砂源，对环境所造成的压力也日益增加，所以生产使用机制砂已成为一种趋势。

机制砂是根据国家标准，选定符合工程需要的岩石，通过现代生产工艺配置的破碎、制砂、筛分、吸尘、清洗等设备所生产出来的岩石颗粒。

其各项技术指标，不仅能稳定地达到事先设定的指标值，而且可因工程对砂的质量要求的变化，通过适当调整工艺来满
足新的质量要求。

一、机制砂与天然砂相比有如下优点：
1、机制砂能有效、稳定地按国家标准和工程质量要求来控制砂的颗粒级配等技术指标，满足工程质量要求。

2、机制砂的颗粒都是具有棱角的立方体，而天然砂颗粒多数已趋磨圆，机制砂较天然砂有较大的比表面积，因而用机制砂配制的混凝土强度更高。

3、机制砂生产可以和碎石的生产工艺结合在一起，有利于矿产资源的综合利用，减少污染，从而大大降低机制砂的生产成本。

4、机制砂可以跟随大型工程就地取材、就地生产，从而降低工程造价。

宜万铁路工程除桥梁高墩采用洞庭湖砂外，其余工程均采用机制砂。

二、机制砂技术要求
①砂的定义
按照《建筑用砂》（gb/t14684-2001），机制砂的定义为：由机械破碎、筛分制成的粒径小于4.75mm的岩石颗粒（但不包括软质岩、风化岩石的颗粒）。

一般砂的表现密度在2.5以上，吸水率在3%以下。

因为吸水率表示骨料颗粒内部的孔隙比例，是骨料质量好坏的一个指标，特别是骨料强度对混凝土强度影响很大，尤其是对高强度混凝土的影响。

②砂的规格
砂按细度模数（mx）分为粗、中、细三种规格。

其中：
粗砂的细度模数为：3.7～3.1
中砂的细度模数为：3.0～2.3
细砂的细度模数为：2.2～1.6
③砂的类别及用途
砂的类别按其技术要求分为ⅰ、ⅱ、ⅲ三个等级。

i类用于强度等级大于c60的混凝土；ii类宜用于强度等级c30～c60及抗冻、抗渗或其他要求的混凝土；iii类宜用于强度等级小于c30的混凝土和建筑砂浆。

④砂的颗粒级配
砂的颗粒级配在4.75mm～0.15mm之间，一般由方孔筛网4.75、2.36、1.18、0.6、0.3、0.15mm几个规格组成，且对其规格的累计筛余都有一定的要求。

⑤砂的石粉含量
石粉含量（小于0.075mm颗粒，按质量计，％），通过亚甲兰mb 植测定，测定结果mb<1.4，石粉含量一般控制在10％左右。

三、机制砂性能及应用
通过几年来在混凝土中应用机制砂的实践，使我们看到机制砂作为生产混凝土的重要原料，有着优良的物理和化学性能。

目前我们所使用的机制砂的矿石为石灰岩，属于非活性集料，其表现密度为2730㎏/m，略大于河砂，压碎指标值为6%左右。

机制砂颗粒多棱角，表面粗糙，有利于与水泥等胶结材料的粘结，有利于混凝土
强度的提高，从表面看也带来了和易性差的缺点，而机制砂中的石粉恰好能弥补这一缺陷。

本文中所说的围岩、岩石和隧道开挖洞碴。

这些一般都堆积在山体周围，占用土地、损伤地表，破坏土壤、危害生物，淤塞河床、污染水质，飞扬粉尘、污染大气。

五公司碎石、砂供应料厂表一
从表一可以看出，恩施地区的可供加工的资源是巨大的。

如果将此资源利用起来，每年新生产的机制砂，既解决了弃碴污染环境的问题，又解决了建设用砂石资源问题，一举两得。

四、质量、技术可行性分析
1、制机制砂石材性分析：按国标，《建筑用砂》gb/t14684-2001、《建筑用卵石、碎石》gb/t14685-2001对上述进行了检验，由于机制砂石的颗粒级配、针片状含量、石粉含量、泥块含量这些指标可以在生产过程中通过改变设备和工艺参数来调整和控制，对能否制机制砂石无决定影响，而强度、有害物质、坚固性、以及碱集料反应是判定能否制机制砂石的关键，故将此类指标分列于表二、表三。

人工石材性检测结果表二
*注：所送检的样品中没有一个样品有潜在碱集料反应
机制砂材性检测结果表三
从表二和表三可以看出，绝大多数制成的机制砂石是合格的，当然，从另一方面也说明了，并非所有的母材都能用来加工机制砂石，在生产中还应加强对原料的检验，以保障机制砂石的质量。

2、机制砂配制混凝土的研究
试验结果见表四。

机制砂配制混凝土的试验结果表四
从表四可以看出，机制砂配制普通混凝土是可行的，而且，水泥用量节约，和易性满足，各个龄期强度保证。

主要是对一般的使用单位来讲，掌握起来并不难，工地试验室就可以配制。

五、存在的问题
开发机制砂石不仅仅解决了建筑用砂石的资源问题，而且，对提高砂石的质量，保证用户的权益都有积极的作用，然而也存在一定问题：
１、由于目前多数使用单位对机制砂特点还是不了解，因此不敢用，而反过来由于摸不清市场，有的生产企业也不愿投入必要的设备，仅用的原始筛下物就当机制砂来推广使用，使一些级配和粒型不好的产品影响了其应用效果与机制砂的声誉。

2、认识待提高，目前在建筑用砂石问题上有些传统观念影响了机制砂石这一新产品和新技术的推广应用。

概括起来，一是砂石多得是、二是砂石质量无关紧要、三是砂石用不着搞研究，对砂石的
科研、生产与使用不与重视，认为出不了大问题。

从混凝土发展趋势分析，提高其耐久性是解决能源和环保问题的根本出路，而如何更好地解决混凝土耐久性问题，砂石质量控制与配比设计是研究的关键。

研究开发机制砂及其应用技术是发展绿色建材的重要途径之一。

七、结束语
开发机制砂，使之大量应用于商品混凝土是一个系统工程，目前，还不能完全靠市场调节，有关管理部门、科研、检测、生产和使用单位应统一思想，提高认识，在组织管理上协调一致，共同为利用机制砂石创造条件，开辟道路。

将机制砂石作为建设用砂石的主要品种和稳定来源是一件功在当代，利在千秋的大事，也是建筑市场可持续发展的客观要求，让我们大家都来关注机制砂石的开发应用。