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1、1机制砂混凝土机制砂混凝土配制与施工质量操作配制与施工质量操作/研究员研究员交通运输部公路科学研究院交通运输部公路科学研究院2 目 录机制砂的定义机制砂的应用背景机制砂的特性石粉的作用机制砂的质量要求机制砂的制备技术机制砂混凝土的配制技术机制砂混凝土的施工操作技术3（一）机制砂的定义（一）机制砂的定义机制砂：机制砂：由机械破碎、筛分制成的，粒径小于4.75mm的岩石颗粒，但不包括软质岩、风化岩的颗粒。其中的75m以下颗粒划入石粉范围。天然砂：天然砂：包括河砂、湖砂、山砂及淡化海砂；混合砂：混合砂：由机制砂和天然砂混合制成的砂；人工砂：人工砂：经除土处理的机制砂和混合砂的统称。4（一）机制砂的定
2、义（一）机制砂的定义山砂：山砂：主要是云贵等地的特殊叫法，也可指自然山砂；石屑：石屑：采石场在加工碎石的过程中产生的副产物；破碎砂、标准砂、人工砂破碎砂、标准砂、人工砂 俗称。机制砂的几个过渡性名称机制砂的几个过渡性名称5（二）机制砂应用的背景（二）机制砂应用的背景随着国家对基础设施投资力度的加大，混凝土及砂的随着国家对基础设施投资力度的加大，混凝土及砂的用量急剧增加。用量急剧增加。河砂的掠夺性开采致使河床发生变化，对周围环境产河砂的掠夺性开采致使河床发生变化，对周围环境产生不良影响，目前局部河流已禁止开采河砂。生不良影响，目前局部河流已禁止开采河砂。局部地区石多砂少，河砂资源匮乏。局部地区石
3、多砂少，河砂资源匮乏。20022002年国标年国标建筑用砂建筑用砂首次增加了机制砂作为建筑首次增加了机制砂作为建筑用砂的新品种。用砂的新品种。6（二）机制砂应用的背景（二）机制砂应用的背景机制砂在水利水电工程应用比较多，其制砂工艺先进，机制砂在水利水电工程应用比较多，其制砂工艺先进，质量稳定。质量稳定。在云贵等溶岩地区缺乏天然砂资源，机制砂在混凝土工在云贵等溶岩地区缺乏天然砂资源，机制砂在混凝土工程中已经得到了普遍的应用。程中已经得到了普遍的应用。在交通行业，机制砂已应用于一般性混凝土工程，但在在交通行业，机制砂已应用于一般性混凝土工程，但在重点工程，特别是在重大桥梁工程中对是否使用机制砂重点
4、工程，特别是在重大桥梁工程中对是否使用机制砂还存在一些疑虑。还存在一些疑虑。机制砂混凝土应用现状机制砂混凝土应用现状7（二）机制砂应用的背景（二）机制砂应用的背景工程技术人员对机制砂混凝土的性能缺乏认识。工程技术人员对机制砂混凝土的性能缺乏认识。没有形成专门的机制砂混凝土配制技术。没有形成专门的机制砂混凝土配制技术。机制砂行业生产技术水平低下，机制砂质量良莠机制砂行业生产技术水平低下，机制砂质量良莠不齐。不齐。对石粉在机制砂混凝土中的作用研究不够，石粉对石粉在机制砂混凝土中的作用研究不够，石粉含量争议过大。含量争议过大。机制砂应用推广的阻碍机制砂应用推广的阻碍8（三）机制砂的特性（三）机制砂的
5、特性9（三）机制砂的特性（三）机制砂的特性机制砂的颗粒形貌机制砂的颗粒形貌10（三）机制砂的特性（三）机制砂的特性机制砂的级配机制砂的级配11级配中值级配中值（三）机制砂的特性（三）机制砂的特性机制砂的级配机制砂的级配12（三）机制砂的特性（三）机制砂的特性石粉石粉机制砂中的石粉理化特性机制砂中的石粉理化特性 指岩石破碎过程中，形成的颗粒小于指岩石破碎过程中，形成的颗粒小于0.075mm0.075mm的的粉末。其吸水率低，液塑限指数低。粉末。其吸水率低，液塑限指数低。泥粉泥粉 指黏土矿物的粉末。其吸水率高，液塑限指数高。指黏土矿物的粉末。其吸水率高，液塑限指数高。13（三）机制砂的特性（三）机
6、制砂的特性机制砂中石粉与天然砂中的泥粉成分不同，粒度分布机制砂中石粉与天然砂中的泥粉成分不同，粒度分布不同，不包含粘土、页岩、有机物等有害成分，在使不同，不包含粘土、页岩、有机物等有害成分，在使用中所起的作用不同。机制砂中的石粉含量一般都超用中所起的作用不同。机制砂中的石粉含量一般都超过过10%10%，这个含量对大多数混凝土不会产生有害的影，这个含量对大多数混凝土不会产生有害的影响。而天然砂中的泥对混凝土是有害的，粘土矿物由响。而天然砂中的泥对混凝土是有害的，粘土矿物由于其颗粒极细、疏松多孔的特性和它们的外表活性，于其颗粒极细、疏松多孔的特性和它们的外表活性，一般会增加混凝土的拌和用水量，从而
7、牵连混凝土的一般会增加混凝土的拌和用水量，从而牵连混凝土的强度、耐久性和体积稳定性。强度、耐久性和体积稳定性。机制砂中的石粉理化特性机制砂中的石粉理化特性14（三）机制砂的特性（三）机制砂的特性石粉颗粒呈块状，稍具棱角，接近水泥或矿渣。粉磨石粉颗粒呈块状，稍具棱角，接近水泥或矿渣。粉磨后局部棱角被磨掉，轮廓变得稍圆。石粉的细度与水后局部棱角被磨掉，轮廓变得稍圆。石粉的细度与水泥接近，远小于粘土的比外表积。泥接近，远小于粘土的比外表积。机制砂中的石粉理化特性机制砂中的石粉理化特性石粉石粉粉煤灰粉煤灰水泥水泥15（三）机制砂的特性（三）机制砂的特性机制砂石粉中可能混有一定数量的泥土成分。机制砂石粉
8、中可能混有一定数量的泥土成分。GB/T GB/T 14684-14684-20012001建筑用砂建筑用砂规定了测机制砂石粉含量必须先进规定了测机制砂石粉含量必须先进行亚甲蓝行亚甲蓝MBMB值的检验，以检验小于值的检验，以检验小于75m75m的颗粒是以的颗粒是以石粉为主还是以泥土为主。机制砂的石粉为主还是以泥土为主。机制砂的MBMB值与砂中含泥值与砂中含泥量成线性正比关系，而与石粉含量关系不大；同时，量成线性正比关系，而与石粉含量关系不大；同时，含泥量一定时，机制砂的含泥量一定时，机制砂的MBMB值与其所含泥粉的液限成值与其所含泥粉的液限成正比。正比。机制砂中的石粉理化特性机制砂中的石粉理化特
9、性16（三）机制砂的特性（三）机制砂的特性机制砂中泥粉及石粉对机制砂中泥粉及石粉对MBMB值的影响值的影响岩性对岩性对MBMB值的影响值的影响石粉含量对石粉含量对MBMB值的影响值的影响17（三）机制砂的特性（三）机制砂的特性泥粉对泥粉对MBMB值的影响值的影响泥粉含量(%)机制砂中泥粉及石粉对机制砂中泥粉及石粉对MBMB值的影响值的影响18（三）机制砂的特性（三）机制砂的特性机制砂的堆积密度和振实密度均随着石粉含量的增机制砂的堆积密度和振实密度均随着石粉含量的增加而逐渐升高，对于级配较差的机制砂，石粉能明加而逐渐升高，对于级配较差的机制砂，石粉能明显地增加混合物的密实度。显地增加混合物的密实
10、度。机制砂生产过程去除的机制砂生产过程去除的“石粉石粉”中，有一局部颗粒中，有一局部颗粒大于大于75m75m，特别是用螺旋洗砂机洗去的石粉中，特别是用螺旋洗砂机洗去的石粉中，大于大于75m75m颗粒达一半以上，不仅破坏了机制砂的颗粒达一半以上，不仅破坏了机制砂的自然级配，而且浪费资源，污染环境。自然级配，而且浪费资源，污染环境。机制砂中的石粉理化特性机制砂中的石粉理化特性19（三）机制砂的特性（三）机制砂的特性石粉含量对机制砂堆积效果的影响石粉含量对机制砂堆积效果的影响20（四）机制砂对混凝土性能的影响（四）机制砂对混凝土性能的影响石粉含量对混凝土工作性的影响石粉含量对混凝土工作性的影响C30
11、C60C80石粉含量对混凝土坍落度的影响石粉含量对混凝土坍落度的影响21石粉含量对混凝土力学性能的影响石粉含量对混凝土力学性能的影响石粉含量对混凝土抗压强度的影响石粉含量对混凝土抗压强度的影响C30C60C80（四）机制砂对混凝土性能的影响（四）机制砂对混凝土性能的影响22石粉含量对混凝土体积变形性能的影响石粉含量对混凝土体积变形性能的影响石粉含量对新拌混凝土塑性开裂的影响石粉含量对新拌混凝土塑性开裂的影响裂缝数量开裂面积（四）机制砂对混凝土性能的影响（四）机制砂对混凝土性能的影响C60C60混凝土的枯燥收缩混凝土的枯燥收缩石灰岩石粉对硬化混凝土体积稳定性的影响石灰岩石粉对硬化混凝土体积稳定性
12、的影响24机制砂机制砂MBMB值对混凝土工作性的影响值对混凝土工作性的影响萘系外加剂萘系外加剂聚羧酸系系外加剂聚羧酸系系外加剂（四）机制砂对混凝土性能的影响（四）机制砂对混凝土性能的影响25机制砂机制砂MBMB值对混凝土力学性能的影响值对混凝土力学性能的影响MBMB值对值对C30C30混凝土强度的影响混凝土强度的影响MBMB值对值对C60C60混凝土强度的影响混凝土强度的影响（四）机制砂对混凝土性能的影响（四）机制砂对混凝土性能的影响26机制砂机制砂MBMB值对混凝土力学性能的影响值对混凝土力学性能的影响长期强度长期强度弹性模量弹性模量（四）机制砂对混凝土性能的影响（四）机制砂对混凝土性能的影
13、响27机制砂机制砂MBMB值对混凝土体积变形性能的影响值对混凝土体积变形性能的影响MBMB值对新拌混凝土塑性裂缝出现时间的影响值对新拌混凝土塑性裂缝出现时间的影响裂缝数量开裂面积（四）机制砂对混凝土性能的影响（四）机制砂对混凝土性能的影响28正效应正效应:u级级配配效效应应：对对于于级级配配较较差差的的机机制制砂砂，石石粉粉能能明明显显地地增增加加其其堆堆积积密密度度，从而完善其级配。从而完善其级配。u增增黏黏效效应应：在在低低强强混混凝凝土土中中，补补充充粉粉体体材材料料缺缺乏乏，减减小小泌泌水水，改改善善低强机制砂混凝土工作性；低强机制砂混凝土工作性；u润润滑滑作作用用：石石粉粉增增加加浆
14、浆体体含含量量，弥弥补补机机制制砂砂多多棱棱角角和和外外表表粗粗糙糙的的缺缺点，克服机制砂形貌效应的不良影响；点，克服机制砂形貌效应的不良影响；u微微集集料料效效应应：石石粉粉微微粒粒增增加加水水泥泥石石的的密密实实度度，改改善善“次次中中心心区区过过渡渡层层”的结构，增加抗渗性，降低变形性能；的结构，增加抗渗性，降低变形性能；u晶晶核核作作用用：微微细细石石粉粉可可以以诱诱导导水水化化物物析析晶晶，促促进进C3S核核的的C3A水水化化，提高有效结晶产物含量而提高强度；提高有效结晶产物含量而提高强度；u水水化化增增强强作作用用：石石灰灰岩岩石石粉粉中中CaCO3参参与与C3A的的水水化化反反响
15、响，生生成成水水化碳铝酸钙，阻止化碳铝酸钙，阻止AFt向向AFm转化。转化。石粉在混凝土中的正负效应石粉在混凝土中的正负效应（四）机制砂对混凝土性能的影响（四）机制砂对混凝土性能的影响29负效应负效应:u比比外外表表积积效效应应：石石粉粉增增大大了了固固体体物物的的总总体体比比外外表表积积，增增加加了了用用水水量量的的需需求求水水灰灰比比不不变变时时，固固体体物物总总外外表表积积的的增增加加，就就会会使使混混凝凝土土工工作作性性降降低低。到到达达相相同同坍坍落落度度，会会增增加加对对减减水水剂剂的的需需求求量量。u重重力力效效应应：机机制制砂砂密密度度较较大大，2.36mm颗颗粒粒较较多多，级
16、级配配不不良良，形形状状锋锋利利和和棱棱角角性性，使使混混凝凝土土拌拌和和物物显显得得干干涩涩、易易离离析析泌泌水水，同同时时增增加加了了合合理理砂砂率率。由由于于机机制制砂砂较较大大的的表表观观密密度度，会会增增加加混混凝凝土土拌拌和和物物在在搬搬运运和和捣捣实实过过程程中中的的离离析析倾倾向向，加加剧剧混混凝凝土土泌泌水水和塑性沉降收缩，影响混凝土外表的耐久性和塑性沉降收缩，影响混凝土外表的耐久性。石粉在混凝土中的正负效应石粉在混凝土中的正负效应（四）机制砂对混凝土性能的影响（四）机制砂对混凝土性能的影响30二重效应二重效应:u水水粉粉比比效效应应：如如果果水水粉粉比比过过大大，易易产产生
17、生离离析析泌泌水水，对对于于水水灰灰比比较较大大的的混混凝凝土土，可可以以靠靠石石粉粉适适当当降降低低水水粉粉比比，改改善善粘粘聚聚性性和和增增强强保保水水性性，减减弱弱离离析析泌泌水水；在在工工作作性性良良好好的的情情况况下下，如如果果石石粉含量过高，会使水粉比偏小而降低拌和物的流动。粉含量过高，会使水粉比偏小而降低拌和物的流动。u集集粉粉比比效效应应：集集粉粉比比过过大大时时，不不利利于于浆浆体体填填充充集集料料颗颗粒粒间间的的空空隙隙，石石粉粉可可以以降降低低集集粉粉比比；如如果果集集粉粉比比过过小小，浆浆体体含含量量过过高高，会增加干缩和降低弹性模量。会增加干缩和降低弹性模量。u咬咬合
18、合作作用用：机机制制砂砂颗颗粒粒形形状状不不规规则则，具具有有棱棱角角性性，颗颗粒粒之之间间相相互互啮啮合合，增增加加抗抗折折强强度度和和抗抗拉拉强强度度，对对混混凝凝土土的的变变形形有有限限制制作作用用；集集料料颗颗粒粒的的交交错错分分布布，润润滑滑所所需需的的浆浆体体层层厚厚度度需需要要增增大大，要保持同样的流动度，需要更多浆体。要保持同样的流动度，需要更多浆体。石粉在混凝土中的正负效应石粉在混凝土中的正负效应（四）机制砂对混凝土性能的影响（四）机制砂对混凝土性能的影响31二重效应二重效应u稀稀释释效效应应：如如果果用用石石粉粉取取代代局局部部胶胶凝凝材材料料，会会直直接接降降低低水水泥泥
19、有有效效成成分分的的含含量量，在在混混凝凝土土中中，石石粉粉增增加加了了浆浆体体含含量量，相相对对地地也也降降低低了了水水泥泥在在浆浆体体中中的的比比例例。过过分分的的稀稀释释会会降降低低水水泥泥或或混混凝凝土强度，但可以解决强度富裕过多与工作性之间的矛盾。土强度，但可以解决强度富裕过多与工作性之间的矛盾。u外外表表特特性性效效应应：机机制制砂砂粗粗糙糙的的外外表表特特性性，可可以以增增加加集集料料与与水水泥泥浆浆之之间间的的粘粘结结强强度度，同同时时粗粗糙糙的的外外表表和和创创伤伤微微裂裂隙隙会会增增加加吸吸水水率率，使使混混凝凝土土显显得得干干涩涩，而而振振捣捣时时水水分分易易释释放放，配
20、配制制不不当当易易出出现现泌泌水水现现象象，同同时时产产生生较较多多的的连连通通孔孔而而降降低低抗抗冻冻性性能能。由由于于高高强强度度混混凝凝土土的的水水灰灰比比很很低低，水水泥泥石石致致密密少少孔孔，自自身身已已具具有有很很强抗冻性能；对于中低强度混凝土，可以采用适量的引气剂。强抗冻性能；对于中低强度混凝土，可以采用适量的引气剂。石粉在机制砂中的正负效应石粉在机制砂中的正负效应（四）机制砂对混凝土性能的影响（四）机制砂对混凝土性能的影响32（五）机制砂的质量要求（五）机制砂的质量要求机制砂的质量标准（一）机制砂的质量标准（一）机制砂的分级与规格机制砂的分级与规格机制砂按技术要求分为机制砂按技
21、术要求分为级、级、级、级、级。级。级宜用于强度等级大于级宜用于强度等级大于C60的混凝土；的混凝土；级宜用于级宜用于强度等级强度等级C35C60及抗冻、抗渗或其它要求的混凝土；及抗冻、抗渗或其它要求的混凝土；级宜用于强度等级小于等于级宜用于强度等级小于等于C30的混凝土。的混凝土。机制砂的粗细程度按细度模数分为粗砂、中砂、细机制砂的粗细程度按细度模数分为粗砂、中砂、细砂三种规格，其细度模数分别为：砂三种规格，其细度模数分别为：粗砂：粗砂：3.73.1 中砂：中砂：3.02.3 细砂：细砂：2.21.633机制砂的质量标准（二）机制砂的质量标准（二）机制砂颗粒级配范围机制砂颗粒级配范围砂的实际颗
22、粒级配与表中的数字相比，除砂的实际颗粒级配与表中的数字相比，除4.75mm和和0.6mm筛档外，可以略有筛档外，可以略有超出，但超出总量应小于超出，但超出总量应小于5。（五）机制砂的质量要求（五）机制砂的质量要求34机制砂的质量标准（三）机制砂的质量标准（三）石粉含量和泥块含量石粉含量和泥块含量（五）机制砂的质量要求（五）机制砂的质量要求35机制砂的质量标准（四）机制砂的质量标准（四）有害物质有害物质1）有抗冻、抗渗要求的混凝土，机制砂中云母含量不应大于）有抗冻、抗渗要求的混凝土，机制砂中云母含量不应大于1.0%。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）机制砂中如发现
23、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时，方能采用。检验，确认能满足混凝土耐久性要求时，方能采用。（五）机制砂的质量要求（五）机制砂的质量要求36机制砂的质量标准（五）机制砂的质量标准（五）压碎值指标压碎值指标岩石抗压强度岩石抗压强度 机制砂母岩强度首先应由生产单位提供，火成岩不机制砂母岩强度首先应由生产单位提供，火成岩不宜小于宜小于100MPa，变质岩不宜小于，变质岩不宜小于80MPa，水成岩不宜，水成岩不宜小于小于60MPa。对配制。对配制C60及以上混凝土的机制砂，其母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宜小于岩抗压强度与混凝
24、土强度等级之比不宜小于1.5。（五）机制砂的质量要求（五）机制砂的质量要求37机制砂的质量标准（六）机制砂的质量标准（六）表观密度、堆积密度、空隙率表观密度、堆积密度、空隙率 表观密度大于表观密度大于25002500kg/mkg/m3 3;松散堆积密度大于松散堆积密度大于13501350kg/mkg/m3 3；空隙空隙率小于率小于4747。碱集料反响碱集料反响 经碱集料反响试验后，由砂制备的试件无裂缝、酥裂、胶体经碱集料反响试验后，由砂制备的试件无裂缝、酥裂、胶体外益等现象，在规定的试验龄期膨胀率小于外益等现象，在规定的试验龄期膨胀率小于0.10%.0.10%.路面和桥面混凝土所用机制砂，还应
25、检验砂浆磨光值，其值路面和桥面混凝土所用机制砂，还应检验砂浆磨光值，其值宜大于宜大于3535，不宜使用抗磨性较差的泥岩、页岩、板岩等水成岩类，不宜使用抗磨性较差的泥岩、页岩、板岩等水成岩类母岩品种生产机制砂。母岩品种生产机制砂。磨光值磨光值（五）机制砂的质量要求（五）机制砂的质量要求38机制砂检测本卷须知机制砂检测本卷须知取样具有代表性性：取样具有代表性性：在料堆取样时，取样部位应均匀分布。取样前先将在料堆取样时，取样部位应均匀分布。取样前先将取样部位表层铲除，然后从不同部位抽取大致等量取样部位表层铲除，然后从不同部位抽取大致等量的砂的砂8 8份，组成一组样品。份，组成一组样品。从皮带运输机上
26、取样，应用接料器在皮带运输机机从皮带运输机上取样，应用接料器在皮带运输机机尾的出料处定时抽取大致等量的砂尾的出料处定时抽取大致等量的砂4 4份，组成一组样份，组成一组样品。品。（五）机制砂的质量要求（五）机制砂的质量要求39单项试验取样数量单项试验取样数量（五）机制砂的质量要求（五）机制砂的质量要求40试样制备：试样制备：用分料器：将样品在潮湿的状态下拌合均匀，然后通过用分料器：将样品在潮湿的状态下拌合均匀，然后通过分料器，取接料斗中的其中一份再次通过分料器。重复分料器，取接料斗中的其中一份再次通过分料器。重复上述过程，直至把样品缩分到试验所需量。上述过程，直至把样品缩分到试验所需量。人工四分
27、法：将所取样品置于平板上，在潮湿状态下拌人工四分法：将所取样品置于平板上，在潮湿状态下拌合均匀，并堆成约合均匀，并堆成约2020mmmm的圆饼，然后沿互相垂直的两条的圆饼，然后沿互相垂直的两条直线把圆饼分成大致相等的四分，取对角线的两分重新直线把圆饼分成大致相等的四分，取对角线的两分重新拌均，在堆成圆饼。重复上述过程，直至把样品缩分到拌均，在堆成圆饼。重复上述过程，直至把样品缩分到试验所需量为止。试验所需量为止。（五）机制砂的质量要求（五）机制砂的质量要求41检测过程中本卷须知检测过程中本卷须知:颗粒级配颗粒级配:筛除筛除9.59.5mmmm以上颗粒以上颗粒;筛至每分钟通过量小于试验总量的筛至
28、每分钟通过量小于试验总量的0.0.1%1%为止为止;石粉含量石粉含量:必须采用水洗方式测试必须采用水洗方式测试,防止砂粒流失防止砂粒流失;亚甲蓝亚甲蓝MBMB值测定值测定:亚甲蓝试剂保质期在亚甲蓝试剂保质期在2828d(d(需放于阴暗处保存需放于阴暗处保存););测试过程中测试过程中溶液必须保持悬浮状态溶液必须保持悬浮状态;（五）机制砂的质量要求（五）机制砂的质量要求42泥块含量泥块含量:筛除筛除1.181.18mmmm以下颗粒以下颗粒,搅拌均匀搅拌均匀,浸泡浸泡2424h;h;云母含量云母含量:手工挑选手工挑选,机制砂砂中一般不存在此问题机制砂砂中一般不存在此问题;轻物质含量轻物质含量:当机
29、制砂母岩较好、较为洁净时当机制砂母岩较好、较为洁净时,不存在此问题不存在此问题;（五）机制砂的质量要求（五）机制砂的质量要求43巩固性：巩固性：淋洗干净；溶液体积应大于试验总体积的淋洗干净；溶液体积应大于试验总体积的5 5倍；必须排净试倍；必须排净试验外表气泡；溶液温度操作在验外表气泡；溶液温度操作在202025;25;称量时称量时,试样必须试样必须洗净、烘干；洗净、烘干；压碎值压碎值:注意筛分准确，分级压碎值注意筛分准确，分级压碎值;表观密度表观密度:注意排净水中气泡注意排净水中气泡;注意水温恒定、瓶塞塞紧注意水温恒定、瓶塞塞紧(李氏比重瓶李氏比重瓶)。（五）机制砂的质量要求（五）机制砂的质
30、量要求44机制砂的生产工艺与设备机制砂的生产工艺与设备制砂设备制砂设备大型水电工程通常选用棒磨机，湿法生产大型水电工程通常选用棒磨机，湿法生产优点：颗粒级配优良、稳定，粒型方正，石粉含量便于操作优点：颗粒级配优良、稳定，粒型方正，石粉含量便于操作；缺点：耗水量大（缺点：耗水量大（24m3水水/m3砂），洗粉量大（一般砂），洗粉量大（一般1020%），），浪浪费污染严峻。费污染严峻。中小规模砂厂，宜选用冲击式破碎机，干法生产中小规模砂厂，宜选用冲击式破碎机，干法生产 优点：破碎比高、产量大、能耗低，产品级配、粒形好优点：破碎比高、产量大、能耗低，产品级配、粒形好 ；缺点：石粉含量不易操作，波动较
31、大；缺点：石粉含量不易操作，波动较大；（六）机制砂的制备技术45（六）机制砂的制备技术机制砂的生产工艺与设备机制砂的生产工艺与设备生产工艺流程生产工艺流程鄂式鄂式破碎机破碎机反击式反击式破碎机破碎机冲击式破碎机冲击式破碎机棒磨机棒磨机水洗水洗成品成品块石块石粗碎粗碎中碎中碎细碎细碎筛分筛分46机制砂的生产工艺与设备机制砂的生产工艺与设备推举干法生产工艺推举干法生产工艺（六）机制砂的制备技术47（六）机制砂的制备技术48冲击式破碎机：冲击式破碎机：国外具有代表性的有：国外具有代表性的有：立式冲击式细碎机、如德国立式冲击式细碎机、如德国DH伯布拉斯型；伯布拉斯型；巴马克巴马克Barmac-9000
32、型；短头园锥细碎机，如瑞典型；短头园锥细碎机，如瑞典Svedala公司生产的公司生产的HP500、HP700；旋盘式细碎机，如；旋盘式细碎机，如 Nordberg公司的公司的No48s型、型、No36s型；型；芬兰诺德伯格公司的芬兰诺德伯格公司的Ct49。国内成熟的产品有：国内成熟的产品有：贵州贵州“成智成智”PL系列立轴冲击式破碎机、上海山系列立轴冲击式破碎机、上海山宝宝SX立轴式冲击破碎机、上海运通立轴式冲击破碎机、上海运通PC-1000冲击式制砂机、枝江冲击式制砂机、枝江PLF立轴立轴还击式细碎机、河南双龙还击式细碎机、河南双龙SLP型立旋式破碎机、北京和吉的型立旋式破碎机、北京和吉的Y
33、系列制砂机。系列制砂机。（六）机制砂的制备技术49特点：特点：u破碎比很大，具有细碎、粗磨功能；破碎比很大，具有细碎、粗磨功能；u破碎效率高，产量大，电耗低（比颚式破碎机省电破碎效率高，产量大，电耗低（比颚式破碎机省电1/31/3）；）；u产品粒度均匀，颗粒方正率高，内部裂隙少。产品粒度均匀，颗粒方正率高，内部裂隙少。立式冲击式制砂机立式冲击式制砂机剖面图剖面图 石打石剖视状态石打石剖视状态石料在旋盘中的平面流态石料在旋盘中的平面流态50机制砂的生产工艺与设备机制砂的生产工艺与设备1、干法收尘、干法收尘 本来收尘是消除机制砂生产过程中扬尘对环境的污染。但本来收尘是消除机制砂生产过程中扬尘对环境
34、的污染。但通过合理布置收尘点，调整吸尘器的风量、风压，也可局部选通过合理布置收尘点，调整吸尘器的风量、风压，也可局部选出机制砂中的石粉，可操作机制砂中石粉含量在出机制砂中的石粉，可操作机制砂中石粉含量在710%。实际。实际生产过程中，应选用收尘效果好的收尘器，并根据机制砂中石生产过程中，应选用收尘效果好的收尘器，并根据机制砂中石粉含量要求，确定收尘器的工况参数。粉含量要求，确定收尘器的工况参数。级机制砂可采用干法级机制砂可采用干法收尘工艺，这无疑既可节水又可减少污染。收尘工艺，这无疑既可节水又可减少污染。（六）机制砂的制备技术51机制砂的生产工艺与设备机制砂的生产工艺与设备2、水洗除粉（湿法）
35、、水洗除粉（湿法）特点：特点：能耗低、处能耗低、处理能力高、返砂理能力高、返砂率低；与轮式洗率低；与轮式洗砂机相比耗水量砂机相比耗水量大，中细砂及石大，中细砂及石粉流失大，所洗粉流失大，所洗机制砂级配差，机制砂级配差，细度模数不易操细度模数不易操作，产品质量波作，产品质量波动较大。动较大。a)实景图实景图b)资料图片资料图片螺旋式洗砂机螺旋式洗砂机a)实景图实景图b)资料图片资料图片a)实景图实景图a)b)实景图实景图资料图片资料图片螺旋式洗砂机螺旋式洗砂机（六）机制砂的制备技术52机制砂的生产工艺与设备机制砂的生产工艺与设备特点：特点：结构简单，具结构简单，具有可调筛网，故障有可调筛网，故障
36、率远低于螺旋洗砂率远低于螺旋洗砂机。与螺旋洗砂机机。与螺旋洗砂机相比，细砂和石粉相比，细砂和石粉流失极少，所洗机流失极少，所洗机制砂级配好，细度制砂级配好，细度模数容易操作，产模数容易操作，产品质量稳定。品质量稳定。因此，一般宜因此，一般宜选用轮式洗砂机。选用轮式洗砂机。2、水洗除粉（湿法）、水洗除粉（湿法）b)资料图片资料图片a)实景图实景图a)实景图实景图a)实景图实景图轮式洗砂机轮式洗砂机b)资料图片资料图片a)实景图实景图（六）机制砂的制备技术53机制砂的生产工艺与设备机制砂的生产工艺与设备3、干法选粉、干法选粉特点：特点：可代替传统的水洗制可代替传统的水洗制砂，既可节水又可减少污砂，
37、既可节水又可减少污染，而且还可根据需要灵染，而且还可根据需要灵活调整砂中石粉含量，选活调整砂中石粉含量，选粉精度高，成品中颗粒直粉精度高，成品中颗粒直径操作在径操作在90m以上，适用以上，适用于各级机制砂生产。于各级机制砂生产。HSZHSZ系列干法制砂分级机系列干法制砂分级机（六）机制砂的制备技术54机制砂生产质量操作措施机制砂生产质量操作措施 （1）选择好矿山，母岩强度高，无潜在碱活性危害）选择好矿山，母岩强度高，无潜在碱活性危害。在开采。在开采时，应防止泥土、风化岩、树根、草皮等杂物混入。时，应防止泥土、风化岩、树根、草皮等杂物混入。（2）按照设备的特性，优化生产工艺参数。工艺参数包括：）
38、按照设备的特性，优化生产工艺参数。工艺参数包括：进料尺寸、转速、排料口宽度、最正确入机粒度范围、振动筛角进料尺寸、转速、排料口宽度、最正确入机粒度范围、振动筛角度与筛孔尺寸等。制砂机进料粒度一般为度与筛孔尺寸等。制砂机进料粒度一般为20mm左右。稳定机制砂左右。稳定机制砂级配，操作机制砂的细度模数，确保机制砂产品颗粒级配合格，级配，操作机制砂的细度模数，确保机制砂产品颗粒级配合格，且粒型好，压碎值低且粒型好，压碎值低。（六）机制砂的制备技术55机制砂生产质量操作措施机制砂生产质量操作措施 （3）加强对设备的维护，及时更换易磨损设备，稳定机制砂的质）加强对设备的维护，及时更换易磨损设备，稳定机制
39、砂的质量。应关注衬板、锤头等磨损情况，及时予以更换。量。应关注衬板、锤头等磨损情况，及时予以更换。（4）按照除粉工艺和设备特点，选择合理工艺参数，操作机制砂）按照除粉工艺和设备特点，选择合理工艺参数，操作机制砂中石粉含量，使之满足质量要求（中石粉含量，使之满足质量要求（5%10%）。（5）机制砂的堆放场地要求清洁硬化，机制砂堆放、装卸和运输）机制砂的堆放场地要求清洁硬化，机制砂堆放、装卸和运输过程中，应防止泥土混入和颗粒离析。机制砂出料皮带上喷洒适量水，过程中，应防止泥土混入和颗粒离析。机制砂出料皮带上喷洒适量水，干砂堆料高度不易超过干砂堆料高度不易超过5 m。（六）机制砂的制备技术56成品机
40、制砂成品机制砂（六）机制砂的制备技术57（七）机制砂混凝土的配制技术机制砂混凝土的配合比设计方法与河砂混凝并没有本机制砂混凝土的配合比设计方法与河砂混凝并没有本质的不同，机制砂混凝土的试配强度、水胶比、单位质的不同，机制砂混凝土的试配强度、水胶比、单位用水量、水泥用量均可先参照河砂混凝土的配合比设用水量、水泥用量均可先参照河砂混凝土的配合比设计方法，然后经实验室调整确定，考虑到机制砂的特计方法，然后经实验室调整确定，考虑到机制砂的特性，应注意一下几个方面。性，应注意一下几个方面。58混凝土强度等级C60C60C30C30水泥强度等级52.552.542.532.5原材料的优选原材料的优选水泥的
41、优选水泥的优选水泥的优选水泥的优选 机制砂混凝土所用的水泥不得掺用机制砂混凝土所用的水泥不得掺用石灰石石灰石作混合材料作混合材料。（七）机制砂混凝土的配制技术59可采用高标号水泥配制低标号混凝土可采用高标号水泥配制低标号混凝土可采用高标号水泥配制低标号混凝土可采用高标号水泥配制低标号混凝土塑性混凝土塑性混凝土流动性混凝土流动性混凝土 高等级水泥配制低标号混凝土由于水灰比较大，易产生高等级水泥配制低标号混凝土由于水灰比较大，易产生离析、泌水现象，而机制砂中的石粉的亲水特性可解决高强离析、泌水现象，而机制砂中的石粉的亲水特性可解决高强等级水泥配制低强度等级或大坍落度混凝土时的混凝土强度等级水泥配制
42、低强度等级或大坍落度混凝土时的混凝土强度充裕过大与工作性差之间的矛盾。充裕过大与工作性差之间的矛盾。原材料的优选原材料的优选（七）机制砂混凝土的配制技术60原材料的优选原材料的优选外加剂的优选外加剂的优选外加剂的优选外加剂的优选机制砂混凝土的配制宜掺用减水剂。机制砂混凝土的配制宜掺用减水剂。外加剂宜选择减水率外加剂宜选择减水率高、坍落度损失小、适量引气、低高、坍落度损失小、适量引气、低收缩率比的高效减水剂收缩率比的高效减水剂。外加剂的掺量应按机制砂中石粉含量的上下酌情增减；外加剂的掺量应按机制砂中石粉含量的上下酌情增减；一般石粉含量在一般石粉含量在10%10%以内不会显著影响外加剂的用量。以内
43、不会显著影响外加剂的用量。（七）机制砂混凝土的配制技术61外加剂掺量：减水剂的掺量可近似按混凝土中粉体材料质量外加剂掺量：减水剂的掺量可近似按混凝土中粉体材料质量（水泥、掺合料与石粉质量之和）百分比计。（水泥、掺合料与石粉质量之和）百分比计。原材料的优选原材料的优选外加剂的优选外加剂的优选外加剂的优选外加剂的优选（七）机制砂混凝土的配制技术62q 原材料的优选原材料的优选机制砂的级别机制砂的级别机制砂的级别机制砂的级别u机制砂的级别根据混凝土设计强度等级选择，宜优先选用中粗砂，细度机制砂的级别根据混凝土设计强度等级选择，宜优先选用中粗砂，细度模数在模数在2.53.92.53.9。u机制砂石粉含
44、量限值的操作指标：按混凝土强度等级的上下相应操作为机制砂石粉含量限值的操作指标：按混凝土强度等级的上下相应操作为5%5%、7%7%、10%10%。强度等级C30C30C60C60国标规定7%5%3%建议10%7%5%（七）机制砂混凝土的配制技术63 配制低强、高流动性混砼时充分发挥石粉的作用配制低强、高流动性混砼时充分发挥石粉的作用：含石粉机制砂比天然砂更适合采用高强水泥配制低强砼，水灰比越大、越适合，解决强度充裕过多与工作性差之间的矛盾；原材料的优选原材料的优选机制砂的级别机制砂的级别机制砂的级别机制砂的级别（七）机制砂混凝土的配制技术641 1、机制砂混凝土水灰比确实定：仍基于天然砂鲍罗米
45、公式计算。选取机制砂混凝土水灰比确实定：仍基于天然砂鲍罗米公式计算。选取“最大水灰比最大水灰比”和和“最小水泥用量最小水泥用量”完全出于工作性考虑时，应代之以完全出于工作性考虑时，应代之以“最最大水粉比大水粉比”和和“最小粉料用量最小粉料用量”的概念。的概念。2 2、机制砂混凝土单位用水量的选择：仍基于天然砂混凝土根据坍落度要机制砂混凝土单位用水量的选择：仍基于天然砂混凝土根据坍落度要求确定用水量，但应考虑减水剂的需求。不掺减水剂下，机制砂中的石粉求确定用水量，但应考虑减水剂的需求。不掺减水剂下，机制砂中的石粉含量增加使混凝土流动性降低，要保持相同的坍落度，则混凝土的用水量含量增加使混凝土流动
46、性降低，要保持相同的坍落度，则混凝土的用水量增加。假设掺有减水剂，则石粉对机制砂混凝土工作性的影响，有最正确增加。假设掺有减水剂，则石粉对机制砂混凝土工作性的影响，有最正确石粉含量范围，为石粉含量范围，为7%10%。配合比设计参数选取配合比设计参数选取（七）机制砂混凝土的配制技术653 3、机制砂混凝土合理砂率的选择：不仅要考虑细度模数，还要注意机制机制砂混凝土合理砂率的选择：不仅要考虑细度模数，还要注意机制砂石粉含量的增加将使合理砂率降低。机制砂混凝土的砂率一般较天然砂混砂石粉含量的增加将使合理砂率降低。机制砂混凝土的砂率一般较天然砂混凝土高凝土高3%6%，宜按，宜按“五点法五点法”通过试验
47、进行砂率优选，即在砂率范围通过试验进行砂率优选，即在砂率范围35%43%范围内每间隔范围内每间隔2%选取一个砂率进行拌和物和易性试验，以和易性选取一个砂率进行拌和物和易性试验，以和易性到达最正确为合理砂率。在保证拌和物粘聚性良好的前提下，应尽可能选取到达最正确为合理砂率。在保证拌和物粘聚性良好的前提下，应尽可能选取较小的砂率，以保证混凝土的弹性模量和枯燥收缩。较小的砂率，以保证混凝土的弹性模量和枯燥收缩。配合比设计参数选取配合比设计参数选取（七）机制砂混凝土的配制技术664 4、机制砂的表观密度一般较天然河砂大，导致容重高，因此在采用假定容、机制砂的表观密度一般较天然河砂大，导致容重高，因此在
48、采用假定容重法进行配合比计算时，机制砂混凝土的假定容重应操作约比相应的天然河重法进行配合比计算时，机制砂混凝土的假定容重应操作约比相应的天然河砂混凝土高砂混凝土高3040 kg/m3。配合比设计参数选取配合比设计参数选取5 5、机制砂配制混凝土时，矿渣粉、粉煤灰等掺合料的掺用可不考虑石粉机制砂配制混凝土时，矿渣粉、粉煤灰等掺合料的掺用可不考虑石粉含量的上下，并且机制砂中的石粉可替代煤灰作掺合料使用，其掺量可在含量的上下，并且机制砂中的石粉可替代煤灰作掺合料使用，其掺量可在胶凝材料质量的胶凝材料质量的1020%范围通过试验确定。范围通过试验确定。（七）机制砂混凝土的配制技术67机制砂中的石粉作混
49、凝土掺合料使用：机制砂中的石粉作混凝土掺合料使用：对于C30中低强混凝土、C60高强混凝土和C80超高强混凝土，取代水泥的的比例以分别不超过18.75%、22.5%和15%为宜，对混凝土强度的影响对混凝土强度的影响分别相当于同等掺量II级或I级粉煤灰的作用效果。（七）机制砂混凝土的配制技术683 3、机制砂配制预应力高强混凝土时，应考虑机制砂及石粉含量机制砂配制预应力高强混凝土时，应考虑机制砂及石粉含量对混凝土弹性模量、收缩徐变的影响。对混凝土弹性模量、收缩徐变的影响。2 2、机制砂混凝土的工作性对用水量的改变和砂率的变化比较敏机制砂混凝土的工作性对用水量的改变和砂率的变化比较敏感。一旦机制砂
50、级配不良、砂率选择不当、用水量偏高、外加感。一旦机制砂级配不良、砂率选择不当、用水量偏高、外加剂过量，则易造成机制砂砂混凝土在出机卸料过程中离析、振剂过量，则易造成机制砂砂混凝土在出机卸料过程中离析、振后泌水，在配合比设计和调整时应充分考虑到这一点。后泌水，在配合比设计和调整时应充分考虑到这一点。1 1、机制砂配制对抗冻性有较高要求的混凝土时，应充分考虑机、机制砂配制对抗冻性有较高要求的混凝土时，应充分考虑机制砂品质的影响，可通过掺入适量引气剂提高机制砂一般混凝制砂品质的影响，可通过掺入适量引气剂提高机制砂一般混凝土的抗冻性。土的抗冻性。配合比设计本卷须知配合比设计本卷须知（八）机制砂混凝土的