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隨著我國社會經濟的快速發展，各項基礎設施建設都在不斷地完善，在此過程中就會用到大量的建筑砂，我國每年的建筑砂用量在世界上都排在前幾位，每年的消耗量可以達到50億m3左右。天然砂作為一種不可再生資源，在我國的分布也不夠均勻，在具體的開采過程中如果沒有進行嚴格的管理就可能會給自然環境造成非常嚴重的破壞，想要對自然和資源和環境進行有效的保護，同時有效降低施工成本提升其使用性能就應該盡可能減少對天然砂的使用，而應該采用機制砂作為施工的主要材料，只有這樣才能獲得更加長久的發展。

1工程概況

我隊施工段起訖樁號：DK824+055.59～DK832+228全長8172.41米。包括兩座特大橋：其中水桶木寨特大橋長2351.754米；雨窩橋特大橋長935.893米;兩座大橋：大沖溝大橋長267.313米；馬姐大橋長339.373米。橋梁共長：3894.333米。四座隧道：大坎一號隧道395米，大坎二號隧道176米，馬枧明洞89米，魚丘寨隧道922米，共1582米。三段路基共2696.077米，其中有13座涵洞。本地域處于喀斯特地區，地下溶洞、暗河較多，基本上沒有河砂。施工用料只能采用機制砂。

2機制砂概述

機制砂是一種巖石顆粒，其粒徑一般情況下都不會超過4.75毫米，屬于一種中粗砂，具體的生產過程是從鵝卵石、礦石以及尾礦中所提煉出來的一種集料，然后經過磨制成的砂料。在機制砂生產過程中，所用到的鵝卵石一般情況下都來自于河道，所以難免會攜帶大量的天然砂和泥沙，最終磨制出來的機制砂質量也存在較大的差異，而且數量也比較少。利用尾礦對機制砂進行生產主要是對其中的碎石塊和生石灰進行加工而成的，經過篩分處理之后的機制砂質量存在很大的差異，普遍顆粒比較大而且石粉的含量比較多，表面沒有天然砂細膩。現如今大多數混凝土配制過程中都會摻入一定量的機制砂，尤其是高性能混凝土更是如此，這種混凝土具有穩定性、耐久性、強度以及柔韌度都比較好特點，而且比以往傳統的混凝土更加經濟實惠。高性能混凝土的主要成分包括石灰石、石膏粉、砂漿、粘土以及煤粉。機制砂具有以下幾種特點：

2.1機制砂的形貌

將機制砂和天然砂進行比較發現，天然砂顆粒比較圓潤，主要是因為其實在自然環境下形成的，而機制砂是經過機械磨制而成，所以顆粒更加尖銳，棱角分明，外形一般呈三角或者是多角體，還有部分機制砂有很多片狀顆粒。除此之外還發現，在相同塌落度和水泥用量條件下，機制砂和天然砂在配制混凝土的時候，機制砂需要更多的水，可是強度也具有更大的優勢。利用天然砂和花崗巖機制砂對混凝土進行配制的時候，我們可以發現，配合比相同的條件下，想要實現相同的塌落度，利用棱角比較明顯的花崗巖機制砂進行配制過程中需要使用更多的減水劑，而且各齡期的抗壓強度還有力學性能都比天然機制砂各個方面都有更多的優勢。

2.2機制砂的粒徑

機制砂通常情況下是指粒徑在4.75毫米以內的顆粒，如果粒徑在75μm以內而且和母巖的組成成分相同的話就被稱作石粉。機制砂通常情況下粒徑在150μm以內和2.36mm以上的顆粒比較多，處于中間的顆粒相對比較少。在磨制過程中最好將機制砂的細度控制在2.6到3.7之間最為科學合理。如果細度模數太低的話就會造成顆粒很多和石粉含量過高，如果細度模數過高就會造成混凝土的黏聚性不是很好。

2.3機制砂中的石粉

上面已經提到過，機制砂是利用母巖經過一定工序的破碎之后而成的，所以其中就會含有一定量的石粉，如果比例適當對混凝土性能有一定的好處。除此之外，石粉還具有一定的微滾珠作用，所以其可以在骨料當中起到一定的降低摩擦作用，大大降低了混凝土的塌落度并提升了混凝土的工作性能。在水化反應過程中，石粉還可以起到一定的微集料填充和晶核作用，可以有效促進水化產物的結晶，也可以對混凝土施工過程中產生的孔隙進行填充，大大提升了混凝土的密實度，降低了有害孔隙的產生，有效改善了混凝土的結構、提升了強度和抗滲性能。經過試驗研究表明，如果機制砂的MB值在1.4以下的時候，機制砂當中的石粉含量可以允許達到10.5%，而且在相同范圍內所配制的機制砂混凝土的彈性模量、強度以及抗滲性都比天然砂要好很多。

3機制砂在混凝土中的應用問題

3.1機制砂中的石粉含量控制不當

在對高性能混凝土進行配制的過程中，只有做好對機制砂和石粉含量的控制才能有效提升混凝土的柔韌性和穩定性，可是在實際操作過程中，總是很難把控好石粉的具體含量，還有部分企業根本就沒有對石粉的含量控制工作引起足夠的重視，嚴重影響了機制砂和混凝土的質量。

3.2機制砂的加工工藝有待提升

根據相關研究表明，我國現如今的機制砂加工設備遠遠落后于西方發達國家，也沒有對自動化技術進行充分的應用，在提煉的時候不能對鵝卵石、礦石以及尾礦當中的砂質原料進行有效的提取，造成了資源的浪費，也降低了機制砂的生產數量。

3.3機制砂的質量難以保證

就我國目前的情況來看，大多數企業在對機制砂進行加工的時候都沒有對機制砂的質量檢測工作引起足夠的重視，沒有對機制砂的粘結力、穩定性以及石粉的具體參數比進行嚴格的檢驗，幾乎不給其中添加粉煤灰，這就使得機制砂的質量沒有了保障。除此之外，多數企業都是將生產出來的機制砂直接摻入到混凝土當中，并沒有對混凝土的粘結力、結構密度以及防水性能和抗壓強度進行相應的檢測。

4機制砂在高性能混凝土中的應用

4.1使混凝土的拌合時間有效延長

只有延長混凝土的攪拌時間才能確保混凝土攪拌的均勻性，這就很好地提升了混凝土的和易性，相比較而言，機制砂沒有河沙那么的光滑圓潤，所以通常情況下在攪拌過程中都需要延長2.5到3分鐘左右以增強混凝土的和易性。

4.2對機制砂的生產工藝加以嚴格控制

想要更好地保證機制砂的生產質量就一定要對其生產工藝進行嚴格的把控，在將機制砂投入使用之前，相關的工作人員還應該對機制砂的各項指標進行嚴格的檢驗，例如石粉的顆粒級配、具體含量、泥塊含量、壓碎值、MB值以及細度模數等。由于機制砂是由巖石經過一定的破碎工藝加工而成的，所以在生產過程中很容易發生質量一定程度的波動，想要不斷提升混凝土的使用性能就一定要確保混凝土的配制質量，做好對石粉含量和細度模數的控制，最好將其變化范圍控制在±0.2之內。

4.3機制砂混凝土拌合及運輸

在對混凝土配制過程中，如果想要有效縮短運輸距離就應該充分結合施工現場的具體環境和施工便利條件，對運輸線路進行最為科學合理的選擇，在具體的運輸過程中還應該盡可能避免混凝土發生離析現象，把控好混凝土的運輸時間，一般情況下不要超過半個小時。在運輸過程中，不但要避免離析現象的發生，同時還要眼中泌水和漏漿以及塌落度損失現象的發生，在輸送到施工地點的時候應該確保規定的塌落度。在實際操作過程中，可以采用少停留、快裝快運以及少倒運的方式來降低混凝土塌落度的損失，同時還應該保證施工現場報檢時間的準確性，否則就很容易出現不能及時澆筑而影響混凝土的外觀質量和耐久性。

4.4加強機制砂混凝土的振搗和養護

相比較而言，機制砂混凝土沒有河沙的流動性好，而且粘聚性也比較大，這就需要加強對其的振搗操作，更好地保證混凝土的密實性和均勻性。在具體振搗過程中，應該充分結合混凝土的斷面尺寸、結構形式以及深度等多方面需求對振搗器進行合理的選擇，保證混凝土的振實程度，而且不能出現欠振、漏振和過振現象。如果遇到鋼筋非常密集的區域或者是存在預埋件不好實施澆筑則應該提前預先定制特殊的施工技術以更好地保證振搗作業的順利完成。機制砂當中的水分含量比較大，散失地也非常快，所以在澆筑完成12小時內就應該及時灑水和覆蓋養護，最少要堅持14天左右，只有這樣才能保證混凝土的強度和質量。總而言之，機制砂是一種粒徑在4.75毫米以內且細度模數在2.6到3.6毫米的中粗砂，一般都是從鵝卵石、礦石和尾礦當中提煉出來的，將其運用都混凝土的配制過程中可以有效提升其穩定性、耐久性、抗壓性能和柔韌度。在具體操作過程中，相關的工作人員必須控制好機制砂中的石粉含量，提高加工技術，確保機制砂的生產質量，做好混凝土的質檢工作，以維護混凝土的結構穩定性。