混泥土对机制砂的要求越来越高

随着混凝土技术的发展，对砂的技术要求越来越高。而天然砂资源是一种地方资源，不适合长距离运输,而且短时间内不可再生，因此能满足混凝土要求的天然砂数量越来越少，甚至出现无砂可用的状况，加上天然砂价格越来越高，混凝土用砂供需矛盾尤为突出，严重影响了工程建设的进展和质量。焦作市北依太行山脉，是天然砂贫乏而机制砂资源丰富的地区，有丰富的石灰石和山前冲击沙砾石。随着建筑用中粗砂的供应紧张，焦作市的厂矿企业和部分投资商开始投资生产建筑用机制砂。

机制砂是由岩石爆破破碎或采用河道砾石，经机械破碎、筛分而成的粒径小于4.75mm的颗粒。一方面，机制砂质地坚硬，表面粗糙，具有较高的表面能，与水泥石有较强的机械咬合力，且含有可以起微集料作用的石粉，这些都导致了机制砂对混凝土强度的贡献。另一方面，机制砂颗粒尖锐，堆积空隙率高，级配不良，因此配制混凝土时，出现需水量大、强度低和外观质量不好等问题，造成配制出的机制砂混凝土和易性差，易离析泌水，成型后表观质量不好，尤其是中低强度等级混凝土。而加入石粉后，进一步完善了集料的级配，改善了混凝土的工作性，增加了混凝土的密实度，提高了机制砂混凝土的强度。

《建筑用砂》（GB/T 14684-2001）虽将机制砂列为建筑用砂，但出于控制含泥量的考虑，依据混凝土强度等级不同对石粉含量进行了严格限制，即当混凝土强度等级小于C30、介于C30～C60之间和大于C60时，对应的石粉含量******值分别为7%、5%和3%。这极大地制约了机制砂生产工艺的创新。为了能够达到规定的石粉含量要求，常采用水洗工艺进行去粉。在洗砂去粉过程中，不仅洗去了石粉，而且0.15mm、0.3mm、0.6mm甚至更大的颗粒也大量流失，这一方面浪费了大量的矿产资源和水资源（耗水量大约2～4m3/立方砂），另一方面也严重破坏了机制砂的自然级配，不利于达到集料的******堆积密度，同时大量石粉副产品的堆积以及污水的排放，都将对环境产生严重的污染，不利于生产地域的环境保护。

因此，改进生产工艺，避免去粉程序造成的环境污染、资源浪费，降低机制砂成本，同时发挥石粉对机制砂混凝土的有利作用，成为一种新的研究思路。原状机制砂是将传统机制砂生产工艺的除泥阶段前提至石料破碎前以严格控制成品砂的含泥量，破碎后即为成品砂。与传统的机制砂生产模式相比，原状机制砂在去除泥粉的同时，避免了风选收尘或水洗，降低生产成本，保持细集料的原级配，避免对环境造成不利影响。