机制砂掺配特细砂提高混凝土经济性在公路工程中的应用

目前，机制砂在工程领域已经得到了广泛应用，优质的机制砂完全可以代替河砂使用，但部分高速公路项目由于地质复杂、山路崎岖、运输不便、成本较高，因此采用生产的破碎卵石更具有实用性和经济性。《建设用砂》GB/T 14684-2022、《公路工程水泥混凝土用机制砂》JT/T 819-2023等标准和规范中规定了砂的级配标准和石粉含量限值，为了满足标准规定的石粉含量要求，机制砂中过量的石粉必须通过水洗或风选去除，从而造成细集料中细颗粒缺少，级配不良，而掺入适量的特细砂，可补充0.3毫米以下颗粒含量，有效改善细集料的级配，也符合规范要求。同时，它具有同类混凝土的稳定性，满足各方面要求的功能性。

一、卵石机制砂掺配特细砂制成混凝土的可行性分析

卵石机制砂的形状不规则，在掺配特细砂配制混凝土时，一定程度上会影响混凝土的工作性能和黏合程度，也影响混凝土成形后的外观。所以，需要对其进行切割和打磨，形成规则的卵石颗粒砂，然后与特细砂进行混合调配，形成兼具经济性和功能性的混凝土用砂。这一般需要多次调整与反复试验，才能达到预期效果，使其成为工程用材替代的首选，市场潜力巨大。根据反复试验论证得出，30%特细砂+70%机制砂、40%特细砂+60%机制砂掺配的混合砂配制的混凝土工作性能和强度与100%天然砂（中砂）配制的混凝土基本一致。其中，其工作性略差于天然中砂，抗压强度和弹性模量略高于天然中砂混凝土，抗渗性能与之相当。各种等级的混合砂混凝土的工作性能和力学性能均能够满足设计和施工要求。因此，卵石机制砂掺配特细砂的混合砂完全有代替天然中砂的条件。

二、卵石机制砂掺配特细砂提高混凝土经济性具体分析

1.卵石机制砂所需用料具有经济性

卵石机制砂掺配特细砂在掺配用料上简单易行，最主要的是，卵石机制砂与特细砂的配制比例容易掌控。在卵石机制砂掺配特细砂配制混凝土时，需要用到的材料有胶凝材料、碎石、水、外加剂等，按照比例进行掺配，这是最简单易行的一种配制方法。普通机制砂因为吸水性较强，配制混凝土时需掺加更多水，制成的混凝土混合料干且硬，缺少和易性以及流动性，拌制过程中需要很大的力来搅拌均匀，耗费大量的人力、物力，增加机器耗能；混凝土长时间搅拌也会丧失依附性，降低压强功能，不能保证质量及其稳定性。与之相比，卵石机制砂掺配特细砂配制混凝土就会有优越性，在各种配制比例都符合要求的情况下，卵石机制砂掺配特细砂更符合工程用砂要求，也能够满足各种各样的用途设计要求。卵石机制砂打磨成颗粒掺配特细砂，只需要掺加很少的外加剂就会满足功能需要，因此，在经济性与性能上都占据很好优势，所以，卵石机制砂掺配特细砂就成了能制成理想混凝土的潜在发展方向，在未来的市场发展中也必将占据更多的市场份额。

2.卵石机制砂掺配特细砂经济性详细分析

根据前面分析，使用卵石机制砂代替天然河砂时，可有效降低工程成本，提高经济性。例如，使用C30混凝土配合比（水泥：砂：碎石：水：外加剂：粉煤灰：矿渣粉=279：766：1128：157：3.49：42：28）计算其经济性。经市场调研，机制砂价格为45元/立方米，特细砂价格为80元/立方米，天然河砂价格为120元/立方米。当采用30%特细砂+70%机制砂掺配时，每方混凝土用砂价格为29.2元；采用40%特细砂+60%机制砂掺配时，每方混凝土用砂价格为31.3元；采用100%天然砂（中砂）配制时，每方混凝土用砂价格为61.3元。（注：机制砂堆积密度1500千克/立方米，特细砂堆积密度1400千克/立方米，天然砂堆积密度1500千克/立方米）。

由此可以得出，当使用70%机制砂掺配30%特细砂来代替天然河砂施工时，每方混凝土成本降低32.1元，效益可观。

3.卵石机制砂掺配特细砂要注重配制比例

从混凝土的工作性能来看，混凝土坍落度随细砂掺量的增加而呈现出先增加后降低的趋势。掺入部分特细砂后，可以填充原先颗粒间的空隙，在一定掺量范围内，掺量越多，颗粒级配越好。同时，天然细砂的掺入，会减少机制砂之间的内摩擦力，从而增强混凝土的流动性。当特细砂掺量在30%～40%时，混合砂混凝土的工作性能最佳；当特细砂掺量超过40%时，由于其颗粒偏细，需要更多的水泥浆来包裹集料，从而使需水量增加，导致在相同用水量的条件下，混凝土的工作性能变差。因此，在进行配制时，要注重卵石机制砂与特细砂之间的比例配制问题，确保其满足配制要求，从而进一步保证混凝土科学、合理应用，保障混凝土的可靠性、稳定性以及经济性。

三、结束语

总之，机制砂与特细砂按比例混合配制成混合砂，既克服了机制砂的缺点，又可机动调整混合砂细度模数以满足规范中对细集料级配的要求，还保证了混凝土的密实性，提高了混凝土的施工性能及强度。但是在施工过程中要注意用卵石机制砂掺配特细砂所用原材料比例要到位，以及掺水量的程度也要把控好，才能保证混凝土的质量达到要求，这样才能能够提高混凝土的经济性与稳定性。（张甜甜）

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