人工砂在预拌混凝土中的应用研究

摘要：随着我国社会的生产力的高速发展，对于能源的需求越来越多。在社会的生产中，消耗着越来越多的自然资源，使我国面临着资源短缺的局面。在建筑工程中使用的预拌混凝土材料，以组分的细集料砂为主，早年建筑时，砂多从江河中打捞而来，成本低，数量多。但是近年来，随着预拌混凝土建筑数量越来越多，对砂的打捞量也不断增多，江河中的泥沙几近枯竭，打捞出的砂或粗细不符合规格，或含泥量较多，质量急剧下降，工程的安全得不到保障。本文首先分析了人工砂在预拌混凝土工作中的种种影响，进而分析了人工砂应用到实际中的发展完善及一些相关的实验结果，最后讲述了人工砂的种种优势。为读者面系统地展示了人工砂在预拌混凝土中的关键性作用。

关键词：人工砂；预拌混凝土；应用研究

引言：

砂是组成混凝土材料的主要成分，近年来，随着工程数量的增多，社会基础设施的不断完善，建筑市场对砂的需求量也不断增加。在早期的建筑中，砂主要源于江河中的打捞，如今江河中的砂几乎被打捞殆尽，为弥补这一工程缺口，人工砂应运而生，成为原有自然砂的代替品。这种人工砂是指岩石被除土开采后，用机器加工粉碎，再通过筛选分拣后的产物。这种人工砂的粒径规格一般控制在4.75mm以下（不包括风化、软质的岩石粒子）。人工砂的某些性能与天然砂相似，与天然砂相比还具有质地坚硬、表面粗糙多孔、表面有棱有角、粘结性练好的优势。它的化学成分是石粉。一般情况下，要求人工砂中的石粉含量必须达到一定数值，才能够被用到预拌混凝土工程建筑中。人工砂的出现和使用节约了自然砂的使用，对我国的自然环境保护具有积极意义。

一、人工砂在预拌混凝土中的影响

1.1人工砂颗粒的级配对预拌混凝土性能的影响

人工砂颗粒级配的一大特点是：粒径300μm以下的的颗粒含量较高。一般配置预拌混凝土时，需要的人工砂细度模数要控制在2.3-3.2之间，中砂Ⅱ区是最适宜的。如果选用0.75g/kg（MB

1.2人工砂中石粉的含量对预拌混凝土性能的影响

人工砂虽为自然砂的代替品，但是就级配而言，人工砂含量较多的是粒径低于0.075mm的颗粒，这些颗粒的主要成分大都是由粘性土质或石粉组成的，一般它们的含量会控制在15%以内。人工砂中的石粉含量对混凝土的流动性会造成极大地影响，当人工砂的MB值大于1.4时，它的主要成分就是泥粉，当泥粉过多时，就会导致混凝土强度的下降，这又直接影响到混凝土塌落度；当人工砂的MB值小于1.4时，人工砂中的石粉含量升高，会减少对混凝土的影响。要对人工砂进行一定的检验才能确定它对混凝土性能的影响状况。一般情况下，我们会通过控制人工砂质量的方式来进行检验，用亚甲蓝法对人工砂中的石粉含量进行测试。在预拌混凝土过程中，不可避免有高层泵送工作，这需要混凝善和易性，适应工作要求。在此情况下，就可以在预拌混凝土时适当的运用引气型的外加剂，还可以放入适量的参合料，促进混凝土拌合物性能的提升，以保障工程的安全属性。

1.3人工砂在混凝土泵送中对其流动性的影响

相比于自然砂，人工砂的表面有棱角，疏松多孔。正是这种特性使得砂粒之间摩擦较大，彼此咬合的更加牢不可分，降低了混凝土的流动性。因此在配置中砾人工砂混凝土时，在不改变水胶的情况下可以将砾率提高1-2%，用水量应该比采用天然砂时增加5-10kg，这样才能够保证人工砂代替天然砂更好地发挥作用。如果想要增加混凝土的流动性，可以加大磨细矿粉和粉煤灰的用量（磨细矿粉和相遇时会产生物理反应），还可以使用减水剂，配之以引气作用。至于拌合物，也要进行性能试验。除此之外，还要进行损失实验，保证结果符合施工要求，促进混凝土的顺利进展。

二、人工砂的应用及试验结果

2.1人工砂在应用中遇到的问题

（1）作为自然砂的代替品，人工砂出现的时间还较短，在生产中，必不可免的会出现这样那样的问题，难以保证人工砂的级配稳定；泥粉含量掌握不够娴熟，石粉含量控制不好，导致生产出低质不合规格的人工砂。

（2）在进行筛选工作时，会产生部分废水，废水中会含有一部分的细沙，如何对这部分细沙进行处理是生产者面临的又一问题。

（3）在砂的生产中，生产者难以掌控石粉和泥粉的用量，导致生产出的砂规格参差不齐，给预拌混凝土的工作带来一定挑战。

2.2解决措施

（1）人工砂的生产要从源头抓起，首先工厂在筛选岩石时，应该直接将粒径大于5mm的颗粒剔除，然后再进行二轮筛选。

（2）废水中的细沙积攒起来也能达到到一定的数量，因此废水中的细沙也应该充分利用起来，重新回收，统一处理再利用。既保证筛洗后的细沙合理配置，又能保证细砂中的石粉含量达到生产标准。

（3）人工砂生产者根据实验结果和生产经验，总结出适当地泥粉和石粉的生产配比，在生产时严格按照配比结果生产，保证人工砂规格统一，质量上乘，在预拌混凝土工作中发挥良好的效用。

2.3人工砂应用的试验结果

实践是检验真理的唯一标准，人工砂的生产目前还没有统一的完善的数据参考，因此需要生产者不断试验，最后得到经得起检验的可靠结果。混凝土中参入0%、30%、50%、70%的机制砂后，其性能能够达到泵送混凝土入泵坍落度不小于100mm的要求。混凝土中掺入30%机制砂时，它的抗压度会低于未掺机制砂的混凝土；掺入50%机制砂时，它的抗压强度最高；掺入70%机制砂时，它的抗压度会下降。

三、人工砂在预拌混凝土中的作用

3.1标准的人工砂能够提高混凝土的性能

实践证明，当符合标准的人工砂运用到预拌混凝土中时，可以提高混凝土的振捣性和密实性，并增加混凝土的强度，可以是混凝土抗压、抗折、抗拉应力，进而达到混凝土的泵送要求。

3.2人工砂的成本较低

目前市面上的人工砂价格大约在40-45元/m3，与天然砂的差价在15元左右。在预拌混凝土项目中采用人工砂能够节约部分成本，降低企业的生产成本，为企业带来更大的利润空间。

3.3能够节约资源，符和可持续发展的主题

天然砂如今已被淘得所剩无几，利用人工砂，可以减少对天然砂的使用，这样能够节约自然资源，减少对生态环境的破坏，形成综合效益，符合可持续发展的时代主题。

结语：

任何自然资源在超速使用的情况下都会有用光殆尽的一天，因此找到该资源的人工代替品是必然趋势。人工砂的出现，就延缓了自然砂的消亡。人工砂的出现有好的方面，也有弊端，例如在泵送混凝土时，它的流动性会有些不足之处。但是我们要辩证的看待，科技在不断发展，现在所面临的问题，也许明天就会迎刃而解。人工砂所展现出来的更多的是它的优势。在这中间，生产者起到很关键的作用，因此人工砂生产者一定要有责任感，不可投机取巧、见利忘义，要集中精力生产优质人工砂，以便预拌混凝土工程的开展，为我国的建筑事业贡献一份力量。

参考文献：

[1]清.人工砂在预拌混凝土中的应用研究[D].华侨大学，2014.

[2]陈明.人工砂在预拌混凝土中的应用探析[J].福建建材，2015，04：33-34+5.

[3]卢伟杰.机制人工砂在预拌混凝土中的应用[J].山东建材，2008，02：25-28.

[4]曾水泉.浅析人工砂在预拌混凝土中应用[J].建材与装饰，2016，17：182-183.