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机制砂与天然砂在混凝土配制中的应用
因为机制砂由制砂机破碎、筛分制成,颗粒形状粗糙尖锐、多棱角,通常用它来配制混凝土砂率比天然砂混凝土大;并且机制砂颗粒内部微裂纹多、空隙率大、开口相互贯通的空隙多、比表面积大,加上石粉含量高等特点,与天然砂混凝土相比,有其自身的特点。
   1、机制砂原材加工制作
根据贵州省基本建设中贯彻“因地制宜”就地取材,贵州省地方标准DB 24/016-2010山砂混凝土技术规程要求。所以采用振动给料机加工,石料由振动料机均匀的送到颚式破碎机粗破,粗破后的块石由胶带输送机送到制砂机二次破碎,,得到的成品颗粒应符合规范要求。对于粉尘含量的控制,应配备分离机和除尘设备。
2、机制砂与天然砂工作性对比
    机制砂与天然砂相比,由于有一定数量的石粉,使得机制砂混凝土的和易性得到改善,可在一定程度上改善混凝土保水性、泌水性、粘聚性,使得混凝土易于成型振捣。这些作用在低标号混凝土中特别明显,尤其是在实行水泥新标准之后,水泥强度普遍提高。配制混凝土时很难解决强度富裕过大与工作性之间的矛盾,机制砂中的石粉很好地解决了这个矛盾,即在低水泥用量情况下,配制出工作性符合要求的混凝土。甚至在碾压混凝土中要求机制砂砂中的石粉含量不低于12%,以利于混凝土的碾压成型。中国工程院谭靖夷院士还提出:
“碾压混凝土必须使用高石粉含量的砂子”。
    但在高标号混凝土中,对机制砂中的石粉均进行了严格的限制,因为在高标号混凝土中水灰比较小,石粉的存在严重影响了混凝土的工作性,一般机制砂砂中石粉含量限制在7%(贵州地方标准)以下。
    含石粉的机制砂混凝土,其初、终凝时间比不含石粉的天然河砂混凝土有所延长,一般可延长50~120min,并认为主要是由于石粉没有活性,在混凝土中只起到一种隋性掺合料的作用,分散水泥颗粒,降低了水泥的水化热。含气量和泌水率都减少,对混凝土的质量有利。
    3、混凝土强度比较
    强度是混凝土作为结构材料的一个重要依据。因而机制砂对混凝土的强度影响也是混凝土工作者最关心的一个问题。
    据资料显示,在同等条件下,用机制砂配制的混凝土比天然砂配制出的混凝土强度略高。由石灰石破碎而成的机制砂,其成分是碳酸钙,处于高浓度氢氧化钙中,其表面会发生微弱化学反应,天然砂成分中二氧化硅含量高,不能发生类似反应;且机制砂质地坚硬,有新鲜界面,表面能高;机制砂表面粗糙、棱角多,有助于提高界面的粘结。机制砂提高混凝土的强度是由于石粉填充了混凝土中的孔隙,。机制砂增强混凝土的主要原因是由于石粉的存在可以较明显改善混凝土的孔隙特征,改善浆-集料界面结构,并且混凝土晶相有不同程度的改变。并认为就强度而言石粉的最佳含量为7%。根据已有的研究,我们认为:石粉对水泥具有增强作用,认为石粉在水泥水化反应中起晶核作用,诱导水泥的水化产物析晶,加速水泥水化并参加水泥的水化反应,生成水化碳铝酸钙,并阻止钙矾石向单硫型的水化硫铝酸钙转化。
    4、混凝土抗渗性比较
    由于混凝土的抗渗性主要与其孔结构有关,因此大多数人认为机制砂中的石粉是其提高的主要原因。混凝土的研究者认为:机制砂中的石粉只是一种有效的填料,虽然不具有活性,