机制砂与天然河砂混合使用实施方案.docx

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机制砂与天然河砂混合使用实施方案

关于机制砂使用实施方案（初稿）

一、现状调查

砂是混凝土组成的主要材料,随着日照市建筑业发展和对建筑工程质量的重视,建筑市场用砂数量越来越大,而天然沙资源紧张、质量下降、采购成本高等问题日趋严重,天然河砂的含泥量由原来的3%左右上升到现在的6%甚至更高，严重影响混凝土的质量以及耐久性，由此引发的工程质量问题日趋严重,建筑用砂的质量和数量对建筑市场的影响日益明显。

为了更好的顺应工程需要合理实行机制砂与天然河沙搭配使用是势在必行的，使用混合砂可以有效解决单独使用天然砂砂源不稳定质量波动大的问题，更能够降低成本，有效的利用资源。

二、机制砂的特点

机制砂中石粉含量相对较高；机制砂由于经过破碎处理，其颗粒呈不规则的形态，而且机制砂的比表面积相比河砂更大；机制砂的粘结性能较好，石质坚硬；化学成份与母材、碎石一致，对混凝土无负面作用，适合做高强混凝土；机制砂的颗粒级配、细度模数可以调整：

可以根据工程的需要，结合母材的特点和混凝土的要求，调整机制砂的细度模数和颗粒级配。

而河砂一般为天然形成，人工调整级配比较困难；机制砂表观密度一般比然河砂大;机制砂颗粒尖锐，多棱角，表面粗糙，细度模数多为3.0

以上，宜控制在2.8〜3.3之间，与机制砂相比，天然砂颗粒浑圆，表面光滑，天然中砂细度模数多为2.5〜3.0，级配较好，

对混凝土的工作性十分有利，机制砂的颗粒级配稍差，大于2.5mm和小于0.08mm的颗粒偏多，导致混凝土的和易性较差，容易引起混凝土的外观质量缺陷。

机制砂母材不应具有碱集料反应活性，不宜低于80MPa但是，机制砂的缺点可以通过选择合适的碎砂设备、合理利用砂中含石粉量、调整砂率，以及选用合适的外加剂等措施来克服。

机制砂中含有的石粉和泥的粒径虽然都小于0.075mm,但是他们的成份不同，细度相差也较大。

泥颗粒大多小于0.016mm,而石粉颗粒大都在0.016〜0.075mm之间。

泥吸附在砂的表面，妨碍砂与水泥的粘结；而适量的石粉可填充在水泥、细砂的空隙之间,增强机制砂混凝土的工作性。

加强机制砂的级配、石粉含量和压碎指标的抽检频率,进一步保证机制砂的质量；机制砂在生产过程中,为能除去大部分石粉,往往将300^m以下颗粒清除了大部分，从而造成机制砂颗粒级配不好,细度模数偏大的问题,加之机制砂棱角多,表面粗糙,单独用于配制混凝土很难满足其工作性要求,可将之和天然河砂进行掺配,以填充颗粒级配的中间部分,使机制砂细度模数和级配符合规范要求。

国内外应用机制砂的情况已经非常普遍,1973年国家建委在贵州省召开了机制砂在混凝土中应用的论证会,并制定了《机制砂混凝土技术规程》。

在日照市乃至周边地区临沂、青岛、济南等城市早就已经在

使用机制砂拌制混凝土，如：

日照的汇川混凝土公司、丰基混凝土公司、天泰混凝土公司等都已经在使用机制砂。

日照市周边的生产机制砂主要集中在莒南、五莲、莒县等地。

三、工作思路

1、指导思想

本次机制砂的使用推广，必须做到保证出厂混凝土质量稳定、降本增效、节能环保，整个推广过程要整体考虑，做好机制砂前期的数据采集，实行稳步推进的原则。

2、工作原则

1先进行机制砂与天然砂的混合使用，通过与纯天然砂混凝土配合比的使用情况对比，根据混合砂的特点进行配合比的优化，同时加强原材料各项指标控制。

2进行试点生产后注意进行相关试验的数据采集，例如：

混凝土坍落度、流动度的变化、用水量、外加剂掺量、工作性能、强度变化等，工艺成熟形成作业指导书，并逐步在公司内进行推广。

3、目标要求

落实好本次机制砂与天然河沙的混合砂试验推广工作，

编制好各项质量流程与质量管理工作，实现混凝土出厂合格

率100%。

四、具体的控制措施

1、原材料进厂要求满足GB/T14684-2011《建设用砂》中关

于人工砂的技术要强求

1颗粒级配

机制砂按600um筛孔的累计筛余最（以质量百分率计，

下同）分成两个级配区（见表1一1），其颗粒级配应处于表1—1中的任何一个区以内。

机制砂的实际颗粒级配与表中所列数字相比，除4.75mm0.6mn筛档外，可以以略有超出，但超出总量应小于5%。

表1-1机制砂的颗粒级配区

方孔筛筛孔边长尺寸（mm

9.5

4.75

2.36

1.18

0.60

0.30

0.15

累计筛余（%

I区

0

10〜0

40〜5

65〜35

85〜71

95〜75

100〜85

U区

0

10〜0

30〜0

50-10

70〜41

92〜65

100〜80

注：

1.当采用机制砂的颗粒级配不符合表2.1的要求时，应采取相应的技术措施，在试验证明能确保工程质量的前提下，经相关部门认可后方允许使用。

2.配制混凝土时，宜优先选用II区砂。

当采用I区砂时，应提高砂率，并保持足够的水泥用量，以满足混凝土的和易性。

3.对于泵送混凝土用砂，宜选用中砂。

2泥块含量和石粉含量

机制砂中的泥块含量应符合表1-2的规定；机制砂经亚甲蓝法试验MB直判定后，石粉含量应符合表1—2的规定。

表1-2机制砂中泥块含量和石粉含量限值

项目

指标

I级

U级

川级

泥块含量（按质量计，%

<0.5

<1.0

<2.0

石粉含量（按质量计，%

MB：

1.40或合

格

<5.0

<7.0

<10.0

MB>1.40或不

合格

<2.0

<3.0

<5.0

注：

①对有抗冻、抗渗或其他特殊要求的混凝土，机制砂泥块含量应不大于1.O%。

2石粉含量大于7%但小于10%的情况下，根据使用部位和用途，在试验证明能确保工程质量的前提下，经相关部门认可后方可使用。

3石粉含量大于10%但小于15%的情况下，根据使用部位和用途，在试验证明能确保工程质量的前提下，经相关部门认可后方可使用。

3有害物质

机制砂中不应混有草根、树叶、树枝、塑料、煤块、炉渣、沥青等杂物。

机制砂中如含有云母、轻物质、有机物、氯化物、硫化物及硫酸盐等有害物质，其有害物质限值应符合表1—3的

规定。

表1-3机制砂中的有害物质限值

项目

指标

I级

II级

III级

云母含量（按质量计，％）

<1.0

<2.0①

<2.0①

轻物质含量（按质量计，％）

<1.0

<1.0

<1.0

有机物（用比色法试验）

合格

合格

合格

硫化物及硫酸盐含量

（以s03质量计，％）

②

<0.5

<0.5

<0.5

注：

①有抗冻、抗渗要求的混凝土，机制砂中云母含量不应大于

1.O%o

②机制砂中如发现含有颗粒状的硫酸盐或硫化物杂质时，则要进行专门检验，确

认能满足混凝土耐久性要求后，方能采用。

4压碎指标

机制砂的压碎指标应符合表1—4的规定。

表1-4机制砂压碎指标

项目

指标

I级

II级

III级

单级最大压碎指标

（%）

<20

<25

<30

岩石抗压强度机制砂母岩强度首先应由生产单位提供，火成岩不

应小于lOOMPa变质岩不应小于80MPa水成岩不应小于60MPa对配制强度等级为C50及以上混凝土的机制砂，其母岩抗压强度与混凝土强度等级之比不应小于1.5o

5表观密度、堆积密度、空隙率

机制砂的表观密度、堆积密度、空隙率应符合如下规定：

表观密度大于2500kg/m3、松散堆积密度大于1350kg/m3空隙率小于47%。

6碱集料反应

在碱集料反应试验前，首先应采用岩相法检验碱活性集料的

品种及所含活性矿物的类型和数量。

当检验出集料中含有活性二

氧化硅时，应采用快速碱硅酸反应法和砂浆长度法进行碱活性检验；当检验出集料中含有活性炭酸岩时，应采用岩石柱法进行碱

活性检验。

机制砂不得具有潜在碱活性。

2、混合砂混凝土配合比设计应符合《普通混凝土配合比设

计规程》JTJ55,

在普通混凝土组分的基础上，按机制砂的特点进行混凝土配

合比设计，通过合理利用机制砂中的石粉，调整机制砂的砂率，再掺入缓凝高效减水剂、粉煤灰等外掺料，在低水灰比条件下，配得坍落度损失小、泵送性好、和易性好、强度和耐久性高的混凝土。

机制砂普通混凝土的砂率较天然河砂混凝土高2〜4%应

一般在38〜46%之间；机制砂普通混凝土砂率应根据机制砂自身细度模数、颗粒级配、石粉含量，并按所选水灰比及碎石最大粒径通过试验确定，如机制砂的石粉含量或细度模数、级配发生变化，应及时进行砂率调整，用于泵送混凝土的砂率应相应增加。

配制混凝土时宜优先选用H类砂，当采用I类砂时，应提高砂率，并保持足够的水泥用量，以满足混凝土的和易性；当采用山类砂时宜适当降低砂率；对于泵送混凝土宜选用中砂机制砂配制混凝土的和易性对用水量的改变和砂率的变化很敏感：

在配合比设计

和调整时应充分考虑机制砂级配不良、砂率选择不当、用水量偏

高、减水剂掺量过高，易造成机制砂混凝土在出机、卸料过程中离析、振后易泌水。

在水灰比和砂率等相同的条件下，机制砂混凝土坍落度要小于河砂混凝土，机制砂比天然河砂需水量增加5〜10Kg/m3,机制砂混凝土的容重比相应的天然河砂混凝土高约20〜40Kg/m3,用机制砂配制的混凝土比天然河砂配制出的混凝土强度略高；机制砂中的石粉是一种有效的填料，虽然不具有活性，但提高了混凝土的密实性，增强了水泥石与骨料界面黏结；并能改善水泥石的孔隙结构，抗渗性能得到提高；机制砂混凝土预制的T型梁静载同样满足河砂混凝土预制的T型梁的静载试验。

3、机制砂混凝土生产过程的质量控制

拌制混凝土前，试验人员必须实测砂及碎石的含水率，按照实测的数据发出混凝土施工配合比通知单，混凝土搅拌站控制室严格按照试验室发出的配料单及配料工艺顺序进行配料，混凝土搅拌站控制系统即自动计量系统要定期进行标定，每班在使用前要检查一次，确保计量准确，计量最大偏差不得超过：

水泥、粉煤灰、水为±1％，粗细骨料±2％，减水剂±0.5％；在混凝土拌制过程中，试验人员随时注意检测砂石的含水率，以便及时调整混凝土配合比。

搅拌时间应比天然河砂混凝土延长20〜30s,

可控制在60s,机制砂高性能混凝土宜取上限范围，搅拌设备和搅拌时间影响机制砂混凝土质量的一个重要因素，要保证混凝土搅拌均匀。

4、机制砂混凝土的运输混凝土采用搅拌运输车运输，根据运距长短配臵适量的混凝土运输车，在装料前要检查清洗干净搅拌筒,混凝土在出站前，必须检查混凝土的和易性和坍落度，检查合格后才能签发出站。

保证在混凝土运输过程中保持均匀性，运到浇筑地点时不分层、不离析、不漏浆，并具有要求的坍落度和含气量等工作性能,

由于机制砂的饱水性比较差,受外界影响,机制砂的含水量就会不均匀,这对混凝土的和易性、塌落度和质量等影响都比较大,

混凝土搅拌运输车在运输途中，拌筒以1〜3转/min速度不停

地进行搅动，运到现场卸料前应使拌筒搅拌1〜2min后再卸料。

5、机制砂混凝土的泵送和浇筑

混凝土泵送初始时，应慢速泵送，待泵送顺利后，再用正常速度泵送。

混凝土泵送速度要均匀连续，必要时可降低混凝土的泵送速度。

若停泵时间过长，应每隔3〜5min开泵一次，防止料斗内的混凝土沉淀离析。

混凝土运输到施工现场放入混凝土输送泵前，必须检测混凝土的和易性和坍落度是否满足要求，若不能满足要求，应将该车混凝土退回，严禁在施工现场或混凝土的运输过程中加水。

在运至现场的的混凝土发生离析时，应在浇筑前对混凝土进行二次搅拌。

当确有必要调整坍落度时，严禁向运输车内添加计量外用水，而必须在专职试验人员在卸料前加入适量的减水剂（应对加减水剂的情况做好计录），且加入减水剂后高速旋转搅拌罐90s。

机制砂混凝土应采用分层连续推移的方式进行浇筑，浇筑时的自由倾落高度不得大于2m,当大于2m时，应

采用串筒、溜槽、导管等设施辅助下落，串筒出料口距混凝土浇筑面的高度不宜超过1m,以保证混凝土不出现分层离析现象。

混凝土必须在初凝之前泵送并振捣完毕。

6、机制砂混凝土的振捣和养护

按规定的工业和方式及时将混凝土均匀插捣密实，每一振点的振捣时间宜为20-30s,以混凝土不再沉落、不冒气泡、表面平坦泛浆为度，防止过振、漏振。

掺矿物掺合料混凝土振捣时，振捣后的混凝土表面不应出现明显的掺合料浮浆层。

机制砂混凝土比同坍落度的河砂混凝土易于液化离析，尤要避免过振。

梁板施工适当延长混凝土的捣固时间,如果有附着式振捣设备,最好借助它,以增强混凝土的外表光洁度,减少表面气泡。

混凝土振捣完成初步刮平后，应及时对混凝土暴露面进行覆盖，防止表面水分蒸发，待暴露面混凝土初凝前，应用抹子搓压表面至少两遍，使之平整后再次覆盖。

此时应注意覆盖物不能直接接触混凝土表面，终凝后立即进行水养护或潮湿养护阶段。

对于施工箱梁、T梁暴露构件时尤要注意。

混凝土终凝后的持续养护时间要满足规范要求。

机制砂特别是高石粉含量的机制砂混凝土比河砂混凝土在施工早期更容易发生塑性收缩和干燥收缩变形出现裂缝，尤要注意加强早期的及时养护并适当延长养护时间2-3d。