粉煤灰综合利用 FLY ASH COMPREHENSIVE UTILIZATION 2017 NO.1 试验与应用 机制砂混凝土配合比优化设计 The Mix Proportion Optimization Design of Machine-made Sand Concrete 管宇晨，张雄 (同济大学先进土木工程材料教育部重点实验室，上海201804) 摘要：近年来天然砂资源紧缺，机制砂的应用成为趋势.为改善机制砂混凝土的性能，结合当地实际材料情况， 提出机制砂混凝土配合比优化理论，重点对理论中各参数进行了试验研究，得出各参数的优化方法及参考数据.以此 理论为依据，设计出C20-C40机制砂混凝土配合比，经试验验证，优化后的混凝土性能均满足了设计需求. 关键词：机制砂，机制砂混凝土，配合比优化 中图分类号：TU528.56 文献标识码：A 文章编号：1005-8249(2017)01-0039-06 随着建筑工程的日益增多，建筑用砂量呈现逐 年递增趋势.天然砂，作为建筑用砂中比例最大的 1机制砂对混凝土性能影响 砂材，却具有短时间内不可再生资源的属性，很多 机制砂主要来源于碎石生产，是石块经数次破 地区如今已经面临天然砂匮乏的问题，砂荒现象时 碎、分筛、冲洗，分离出各粒径的成品碎石后的下 有发生.在建筑行业的飞速发展，天然砂急剧匮乏 脚料.机制砂由机械加工而来，相比而言，天然河砂 的情况下，机制砂在许多地域开始大量推广.然而， 由于常年的摩擦腐蚀使得它的表面十分光滑棱角少， 当机制砂代替天然砂成为常用细骨料材料后，混凝 而机制砂则由于机械外力作用使得它的表面粗糙棱 土出现了有许多天然砂混凝土不曾有过的性能特性， 角较多，其粗糙的表面有利于机制砂相互之间的咬 按照天然砂的使用方法应用机制砂，会使混凝土出 合，但是由于机制砂棱角较多也会大大的增加机制 现诸多不良现象，从而使得混凝土在生产施工过程中 砂之间空隙，降低了机制砂的密实程度，这些性能 饱受批评，由此引发的各种工程事故，也让大多数 会直接影响到机制砂混凝土的和易性和强度. 混凝土供应商对机制砂产生了抵触心理.根据调查， 机制砂在生产过程中会产生一定量的石粉，这 在一些天然砂资源目前尚可的地方，混凝土商们完 便是机制砂与天然砂的不同点之一，石粉含量的 全拒绝使用机制砂.而对于天然砂匮乏的地方，混 高低，可以影响机制砂的物理性能，例如机制砂的细 凝土商们也努力向周边还有天然砂的地区采购，即 度模数、堆积密度、比表面积.适量的石粉对机制 使运输价格昂贵，也在所不惜. 砂混凝土是有益的，可以改善混凝土的和易性，通 由此可见，机制砂的推广仍然受到严重阻碍. 过提高混凝土密实度从而提高混凝土强度及耐久性. 究其根源，还是机制砂混凝土性能受影响的问题没 但石粉含量并不是越高越好，石粉过量会使得混凝 有得到解决.因此，如何设计出合理的配合比，从而 土需水量增加，整体工作性能变差，进而会使得机 获得性能理想的机制砂混凝土，是解决问题的关键. 制砂混凝土整体强度的降低，耐久性能变差(2-31. 根据笔者调查，在商品混凝土搅拌站的实际生 第一作者：管宇晨，男，(1985年~)，同济大学材料科学与 产中，纯机制砂混凝土往往因为性能不理想而很少 工程学院在职研究生，主要从事商品混凝土及混凝土外加剂方面的 使用.又因为机制砂生产厂家生产工艺、设备、技 工作. 术水平等的参差不齐，使得机制砂在材料进场检测 收稿日期：2016-11-16 中，常出现石粉含量、细度模数等指标的较大波动， 39 万方数据 粉煤灰综合利用...
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