【干货】机制砂 C60 如何进行混凝土的配制及试验研究?可以说是很全面了!

0  引言

砂是混凝土组成的主要材料，随着新疆地区经济的发展，生态、环境建设的要求，使得天然砂资源日趋枯竭；而新疆基础建设项目与日俱增。天然砂的过量开采，对环境造成的压力也日益增加，因此，机制砂在建筑方面的使用已成为一种趋势。

机制砂是根据国家标准选定的符合建筑用砂的矿石。它是通过砂石生产工艺配置的破碎、筛分、吸尘、清洗等工序生产出来的岩石颗粒。其各项技术指标不仅能达到国家标准的要求，而且还可随工程、混凝土对砂的要求不同，通过调整工艺来满足要求。、

新疆乌鲁木齐地区有大量的石灰石尾矿资源，该尾矿大多是硅酸盐类矿物原料，可作为建筑材料利用。经过选矿制备出符合国家标准的机制砂，不仅能够改善环境，还可缓解天然砂紧张的局面。

1  试验用原材料

根据原材料质量、资源等，选用以下几种原材料进行机制砂C60混凝土的配制。

1.1  水泥(C)

选用新疆青松水泥P.O42.5R水泥,其技术性能指标见表1。

1.2  矿物掺合料

1.2.1 粉煤灰(FA)

新疆鸿雁池电厂粉煤灰（F类Ⅱ级），其技术性能指标见表2。

1.2.2 粒化高炉矿渣粉（K）

新疆西部建设股份有限公司产粒化高炉矿渣粉（S95级），其技术性能指标见表3。

2.3  骨料

2.3.1  砂(S)

新疆西部建设股份有限公司生产的尾矿机制砂和乌拉泊产的天然砂，其技术性能指标见表4。

2.3.2  卵石(G)

新疆西部建设股份有限公司生产的碎石，其技术性能指标见表5。

2.4  外加剂(PCA)

选用聚羧酸高性能减水剂，减水率26％。

3  混凝土配合比试验

CECS207：2006《高性能混凝土应用技术规程》配合比设计的一般规定要求：在满足混凝土结构的要求，确保其施工的工作性性能以及混凝土的强度和耐久性要求，高性能混凝土的胶凝材料总量宜不超过600kg/m3，砂率宜采用37%~44%，减水剂根据其减水率和混凝土的工作性能确定掺量。根据上述要求我们试验配合比采用胶凝材料570kg/m3，砂率40%，PCA聚羧酸减水剂掺量为2.4%，用机制砂部分或全部替代天然砂配制C60混凝土，进行抗压强度和工作性能的试验研究，确定机制砂C60混凝土最优配合比。试验配合比如表6。

4  实验结果及分析

4.1 混凝土拌合物性能及力学性能

由表7可以看出，这6个配合比，混凝土强度都可满足要求，且混凝土拌合物和易性良好，混凝土坍落度经时损失小，1h经时损失≤10％，早期强度高，后期强度也能持续增长，混凝土28d抗压强度40%的天然砂+60%的机制砂最高，混凝土拌合物和易性及坍落度损失相差不大。因此，选用编号为Y4的40%天然砂+60%机制砂为C60混凝土配合比。

4.2 混凝土耐久性能

采用配合比编号为Y1和Y4进行混凝土耐久性能对比试验，分析其对混凝土耐久性能的影响。

从表8中数据可以得出，机制砂C60混凝土抗碳化性能、抗氯离子渗透性能、28d干缩性能及抗冻性能优于天然砂C60混凝土，抗渗性能与天然砂C60混凝土相当。这些都是由于：机制砂具有新鲜的颗粒表面，含泥量低，因此用它来拌制的混凝土，骨料和界面粘结好; 机制砂中含有一定的石粉含量，石粉微粒填实了混凝土中的孔隙，减少有害大孔数目，明显改善混凝土的孔径大小分布，强化了水泥浆体-集料的界面结构，从而增强了水泥与骨料间的密实度，提高了混凝土的抗碳化性能、抗氯离子渗透性能、干缩性能及抗冻性能。

5 结论

（1）通过试验得出机制砂C60混凝土最优配合比，且各项性能满足技术要求。

（2）机制砂C60混凝土工作性、力学性能和耐久性能都优于天然砂混凝土。

（3）机制砂中含有一定量的石粉正好作为混凝土中的掺合料，不但增加了混凝土中胶凝材料的总量，还可以起到微集料效应。

（4）社会效益明显，利用大量尾矿资源，保护环境。

本文来源：商品混凝土网，作者系张平。

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