汤睿
320219198502016013 江苏无锡
摘要：文章拟以不同比例的水洗机制砂来作为天然河砂的替代品，并且将其作为细骨料制作标号为C30 以及C50的混凝土，通过此种方式来达到研究应用水洗机制砂对于高、低标号混凝土力学以及工作等性能所产生的影响。最终研究结果表明：对于标号C30的混凝土，应用水洗机制砂来取代河砂如果比例≤60%则对于其力学以及工作性能所产生的影响有限；而针对标号C50的高强度混凝土如果应用水洗机制砂的比例≤80%，则对于其工作性能不会产生影响，而且各个龄期的整体强度还有略微增长，但是如果完全应用水洗机制砂对于各标号混凝土的力学性能与工作性能产生不利影响。
关键词：水洗机制砂；混凝土；工作性能；力学性能
目前，全世界范围内，混凝土依然是最为大宗以及基础性的建筑材料，而混凝土当中细骨料是其中较为重要的原材料，其对于保证混凝土性能而言尤为关键，但是天然砂随着城市基础设施建设的不断开采，目前资源已经趋向枯竭，而且现在国内的很多地方都已经出台相关政策来禁止开采天然砂。在此大前提之下，使用机制砂来代替天然砂已经成为一种大趋势，而且机制砂在混凝土当中的应用也越来越多。当前，国内市场上的机制砂主要包括水洗砂以及干法制砂两种方式，而具体到商品混凝土当中，水洗砂的应用明显更多，其中水洗机制砂最重要的特点主要是以在生产过程当中极细颗粒被水冲走，导致细颗粒的水量存在不足，进而严重影响了混凝土生产的质量，基于此，本文立足于国内商品混凝土生活的实际情况，以此来研究使用水洗机制砂来代替河砂对于混凝土本身的性能所造成的影响。
1.试验
1.1 原材料
水泥：无锡天山水泥有限公司生产的42.5R型号的普通硅酸盐水泥，经实验室测定其3d以及28d的抗压强度分别为22.3以及51.5Mpa。
（2）混凝土掺合料：无锡顺达粉煤灰有限公司生产的II级粉煤灰，掺和量为20%。
（3）粗骨料：本试验所选择的粗骨料为本地生产的颗粒为5～25cm的花岗岩碎石。
（4）细骨料：本试验的细骨料为水洗机制砂，其细度模数为3.43，其颗粒
分布的基本情况详见表1。另外选择天然河砂作为对照试验，天然河砂的细度模式为2.65，整体含泥量为0.5%，其颗粒分布详见表2。
（5）混凝土减水剂：本试验所采用的减水剂为江苏省建科院所研究生产的TW-PSA型高性能减水剂，在整个试验过程当中，其掺入量为1.0%。
.png)
1.2试验方法
本试验所选择的水洗机制砂通过等量的方式来代替比例为0%、20%、40%、60%以及80%和100%的河砂来制作标号为C30以及C50的混凝土，以此来更好的了解水洗机制砂对于混凝土自身的实际工作性能与力学性能所产生的影响，并且在此基础之上为更加科学的应用水洗机制砂提供必要的参考价值。混凝土拌合物的性能检测使用《普通混凝土拌合物试验方法标准》（GB-T50080-2016）；而混凝土的力学性能则使用《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB-T50081-2002）来作为混凝土成型、养护以及混凝土强度测定的基本标准。
2 结果与分析
2.1 工作性能
通过针对本研究的结果进行分析发现，在制作标号为C30强度等级的混凝土制作过程当中，本随着机制砂取代河砂的整体比例进一步提升，其整体坍落度呈现出了先增加后降低的整体趋势，究其原因主要是由于水洗机制砂之中的细颗粒被洗掉之后，混凝土的级配受到了很大的影响，而且整体颗粒相对较粗，因此使得砂的表面积受到了很大的影响，进而使得砂表面湿润需用水量很大程度上降低。待机制砂比例提升至60%时，混凝土本身的保水性能常出现了一定程度的影响，导致混凝土开始出现离析的情况，泌水也随之而不断提升，导致坍落度测试过程当中出现种堆问题。而针对C50标号的混凝土而言，随着机制砂代替河砂的比例逐步提升，其整体探索度也呈现出先增加后区域稳定的现象，究其原因主要使因为C50混凝土当中胶材的应用数量相对较多，而且浆体的年度相对较大，混凝土本身不容易出现泌水现象，从而使得混凝土使用机制砂代替河砂的整体提升的适用性。
2.2 力学性能
由表1进行分析不难发现，对于标号为C30的混凝土而言，如果机制砂取代河砂的整体比例在60%以内，混凝土本身在7d以及28d的混凝土整体强度不会呈现出明显的下降趋势。而一旦机制砂的取代比例超过80%，则混凝土本身在各期龄强度则会呈现出明显的下降。究其原因是因为低标号混凝土之中的胶材总量相对有限，而水洗机制砂粒径相对较粗，如果将机制砂的用量相对较多，而且混凝土之中材料的级配不够合理，势必会导致相对严重的离析泌水问题出现，导致混凝土本身的和易性受到巨大影响，密实度也随之而降低，进而导致各龄期的整体强度受到巨大影响。
.png)
图2 C50 混凝土7d、28d 强度
通过针对图2，结合表1的整体混合比我们可以发现，对于C50 混凝土系列，机制砂取代河砂比例在达到80%时对混凝土强度均无不利影响，甚至随着取代比例的提高混凝土各龄期强度出现了一定程度的提高。这是因为高标号C50 混凝土胶材总量较多，混凝土和易性良好，与此同时机制砂由于其生产工艺使得表面棱角分明，增大了浆体的结合力，提高了混凝土强度，当机制砂取代河砂达到100%时，混凝土有轻微泌水产生，各龄期强度出现轻微下降。
结论
对于标号C30的混凝土，应用水洗机制砂来取代河砂如果比例≤60%则对于其力学以及工作性能所产生的影响有限；而针对标号C50的高强度混凝土如果应用水洗机制砂的比例≤80%，则对于其工作性能不会产生影响，而且各个龄期的整体强度还有略微增长，但是如果完全应用水洗机制砂对于各标号混凝土的力学性能与工作性能产生不利影响。
参考文献：
［1］陈国强，周美茹，朱洪波，等． 机制砂对不同强度商品混凝土性能*的影响［J］． 武汉理工大学学报，2014( 7) : 30 － 34．
［2］李北星，杨静，宋普涛，等． C60 机制砂自密实钢管混凝土的配制［J］． 混凝土，2010( 1) : 100 － 103．
［3］颜士赞． 机制砂和天然细砂复合配制混凝土的强度性能［J］． 中华民居，2013，7( 12) : 174 － 175．