机制砂使用过程的质量监控

1、机制砂使用过程的质量监控广东河流众多， 河砂资源也相对丰富， 但目前河砂也已经出现紧缺状况，供不应求，实际情况是加价也很难购买到质量好的河砂。在 广东沿海地区，偷用海砂的情况愈发严重， 对质量控制提出更高要求， 因此，采用机制砂是势在必行。 利用机制砂配制混凝土在国内外已有多年历史，并在工程中得到广泛使用，在工程质量、经济方面都非常 可观。虽然广东还未全面使用机制砂， 但已经在大力推广， 发布了广东省公路工程机制砂水泥混凝土应用技术规范(简称广东省规 )后， 机制砂使用范围得到迅速扩大，从一开始的C30及以下混凝土，发展到 C50以上混凝土的使用。但随着机制砂使用的推广，也面临着 如何保证机制

2、砂质量，如何控制工程质量等问题。本文从机制砂选用、生产、检测、配合比等进行分析，结合施工 使用等方面进行总结， 介绍使用机制砂时的质量控制要点，以供同行借鉴参考。机制砂控制指标及质量控制机制砂控制指标母岩抗压强度。宜使用洁净、质地硬质、未风化且性质稳定的石灰岩、白云岩、花岗岩、安山岩、石英岩、辉绿岩、砂岩和玄武岩等生产机制砂，不宜使用泥岩、页岩、板岩等生产机制砂。应优先使用花岗岩、砂岩，母岩抗压强度应满足表1 要求。颗粒级配。基本与建设用砂 (GB/T14684 2011)(简称国标)相一致， 考虑到机制砂中粉料含量高， 其 0.15mm 累积筛余比河砂略低。石粉含量、泥块含量，按表 2 所示

3、进行控制。有害物质。遵照国家标准控制。压碎指标。参照国标进行分级控制。表观密度、堆积密度、空隙率。表观密度大于2500kg/m3、松散堆积密度大于1400kg/m3、空隙率小于45%。碱集料反应。不得具有潜在碱活性。机制砂质量控制要点机制砂在实际使用中，若对岩石选用合适，则其有害物质指标、压碎指标、密度等指标基本能符合规范要求，其质量控制的难点、重点在于对颗粒级配、石粉含量及使用过程中含水率的控制。机制砂级配不良、石粉控制这两个指标不稳定是使用过程中面临的主要问题。机制砂形状尖锐，对混凝土和易性不利， 而适量的石粉能弥补这一缺陷。合适的石粉可改善混凝土的和易性， 能增加混凝土的浆量和浆体粘稠性

4、，减少泌水、离析现象；还能充当掺合料使用，减少水泥用量。这两个指标 控制在什么范围是质量控制的重点，建议级配范围控制在级，细度模数控制在 2.6 3.0 之间，石粉含量控制在6%9%之间。控制机制砂级配不良、石粉含量不稳定还应从以下两方面入手：抓设备投入。机制砂的生产应选用反击式破碎机，这样能较 好地控制其级配和棱角性； 生产过程中的除尘方式应选用干式除尘系统进行除尘和调整石粉含量，才能有效、稳定地控制石粉含量。加强样品抽检。生产线需要每周进行1次自查、自校。每个工作日必须对成品机制砂抽检，进行颗粒级配、石粉含量、泥块含量 检测；每 7 个工作日必须对表观密度、堆积密度、空隙率指标检测； 每月

5、必须对亚甲蓝MB 值、有机物含量、 轻物质含量检测， 这样才能确保机制砂生产线质量稳定。机制砂进场后每个工作日对颗粒级配、 石粉含量、泥块含量检测；每7 个工作日对压碎指标、表观密度、空隙率指标检测。前期选择料场时应进行氯离子、碱集料反应检测，配 合比设计时还需要进行水泥、外加剂、机制砂三者的适应性试验。使用过程中含水率的控制机制砂由于石粉含量较高， 故其内部的含水量会随外部环境变化较大，容易因为存放在料仓的机制砂含水量不均匀，使搅拌后的混凝土状态不稳定，坍落度变化较大，给砼控制带来困难。针对该问题可在生产前场、 后场料仓管理中相应增加含水率控制工序。如干法制砂则需在成品出机时增加喷水装置，使

6、机制砂具有稳定的含水率，含水率在 3%5%为宜，既能降尘保护环境，还能防止机制砂离析，也保证机制砂含水率均匀。 水洗法制砂则需要注意石粉含量的控制，且水洗后需待机制砂含水率在控制范围内方能运输出场。机制砂存放在后场时，料仓堆放高度不得高于5m，这样既能减少含水量内部变化较大，也能防止机制砂滚落离析。混凝土配合比配合比试验本次配合比试验采用C30普通混凝土为代表，进行河砂与机制砂的混凝土性能对比， 与不同粗细机制砂混凝土的比较。配合比设计指标：坍落度 160 200mm，设计容重 2400kg/m3，水灰比 0.47。原材料：水泥采用台泥 (英德)P.O42.5水泥；机制砂中石粉含量控制在 8%

7、左右；碎石采用花岗岩，用510mm、1020mm 和 16 31.5mm 三档碎石组成 5 31.5mm 连续合成级配； 外加剂采用广东强 仕 JBZSC 聚羧酸缓凝高性能减水剂。混凝土具体试配参数见表3， 混凝土具体试验结果见表4。通过观察和分析试验结果，上述4个配合比混凝土具有以下特性：与河砂混凝土比较，水灰比一致的情况下，机制砂混凝土基本能达到相同的工作性。与河砂混凝土比较， 机制砂混凝土 7d强度、28d 强度均高 3MPa左右。在水泥用量、水灰比、外加剂掺量不变的情况下，细度模数偏小，会使混凝土工作性有一定程度的降低。总体看，机制砂细度模数对混凝土工作性与混凝土强度影响不大。为达到设

8、计要求状态的混凝土，机制砂混凝土砂率比河砂混凝土大，需水量增大，水泥用量也增大，在混凝土强度方面会设计得比较保守。机制砂混凝土的工作性对用水量变化、砂率变化、石粉含量、外加剂掺量都比较敏感， 一个异常都可能很大程度地影响混凝土的工作性，所以会增大配合比设计与调整的难度。机制砂混凝土搅拌时，由于机制砂石粉含量较多，反应时间 较长，要达到稳定状态，需要增加约60s 搅拌时间，否则混凝土拌合物坍落度损失严重。与河砂混凝土比较，得到充分搅拌的机制砂混凝土浆体较多， 包裹性较好，粘稠性较好。机制砂混凝土配合比设计确定砂率时，可选择相应河砂混凝土配合比的砂率适当增加3%左右进行试配。确定外加剂掺量时，可选

9、择相应河砂混凝土配合比的掺量适当增加 0.2%左右进行试配。在配合比试拌时，搅拌时间需要比河砂混凝土增加约60s。在配合比调整时，由于机制砂混凝土对各参数变化较敏感， 不应过多调整减水剂掺量， 减水剂掺量稍微过量， 容易使混凝土坍落度超出设计要求上限。混凝土工作性试验中，除常规的坍落度、容重、含气量、强 度指标外，对高标号混凝土需要增加1h 坍落度变化量检测指标，必要时可进行凝结时间试验检测。施工控制拌合楼控制机制砂的料仓场地应硬化，并搭蓬防雨、防晒。机制砂进场时宜应有固定的含水率(推荐 3% 5%)，有助于混凝土状态稳定，均匀，可控。搅拌时间需比普遍混凝土增加60s，最少搅拌时间不得少于18

10、0s。每个工作日需定时对混凝土拌合物进行坍落度检测，确保拌合楼出料的状态稳定。运输、浇筑、间歇时间广东大部分地区夏天气温远大于25。机制砂混凝土对高温天气比较敏感，应尽量缩短运输、浇筑、间歇时间，或调整外加剂成分 进行控制混凝土状态的持续性。混凝土的浇筑宜连续浇筑， 因故中断或间歇时，其间歇时间应小于前层混凝土的初凝时间或能重塑的时间。混凝土运输、浇筑及间歇的全部时间不宜超出表5 所示要求。振捣振捣宜采用插入式高频振捣器垂直点振，机制砂混凝土通常起浆快，时间要严格把控好，避免过振尤其重要；另外由于第三代减水剂的使用，一些消泡作用不良的外加剂制备的混凝土往往给混凝土中带 来过多的气泡， 难以在合

11、理的时间内充分排出，需要对外加剂的成分进行调整，不可盲目延长振捣时间而导致离析浮浆。养护机制砂由于石粉含量高， 故施工的混凝土容易在早期发生塑性收缩和干燥收缩开裂。 尤其广东处于炎热地区， 且高标号混凝土自身发热量大， 对养护提出更高要求。 对机制砂混凝土应适当增加洒水频率(15min/次)等措施， 以保证构造物得到充分养护，并确保环境的稳定， 要注意加强早期的及时养护，有条件的应适当延长养护时间2 3d。混凝土终凝后的持续养护时间应满足表6 所示的要求。结语机制砂成品质量与母岩性质有很大关系。在生产前，需对母岩性质进行全面调查，查明其岩性、强度、弹性模量、构造及结构、空隙率、吸水率、坚固性，是否存在有害或不利成分等，并评价其对成品质量、产量及对混凝土质量的影响。选择合适的母岩及采用干法制砂工艺技术，可以加工出质量稳定的高品质机制砂。机制砂加工除了定期定批进行质量检测之外，应关注母岩的变化并及时进行相关检测和试验。在前期配合比设计时，应采用多个设计方案，择优选择最佳、最适合现场实际情况的施工配合