近日，厦门市建设科技计划项目《厦门市机制砂特性分析及其应用控制技术研究》通过专家验收，项目明确了机制砂取代天然砂是大势所趋及机制砂特性；项目研究了机制砂特性对混凝土性能影响、机制砂中絮凝剂对混凝土性能的影响，以及絮凝剂检测评价方法研究；项目提出了对厦门市预拌混凝土应用机制砂的若干建议。

相关研究对机制砂推广应用具有重要参考意义。该项目由厦门市建筑科学研究院有限公司承担研究。
 

相关内容如下：

机制砂取代天然砂是大势所趋。基础设施建设规模增大，厦门市用砂需求骤增，仅混凝土用砂800万方/年。河道禁采河砂短缺，机制砂占比持续攀升，由2017年10%激增到现在的90%。

何为机制砂？机制砂是指岩石通过制砂机和其他附属设备加工而成的砂子。主要工艺有干法和湿法两种，厦门市的机制砂大多采用湿法工艺生产。
 

机制砂特性：二维性突出、湿法石粉含量低、级配较差、絮凝剂对混凝土影响大。

研究内容和成果

01 厦门机制砂特性对混凝土性能影响

厦门机制砂中级配、细度模数、MB值及粒径等特性参数对混凝土的影响较大。
 

不同细度模数混凝土试验
 

不同MB值混凝土试验
 

不同石粉含量混凝土试验
 

不同母岩岩质混凝土试验

不同粒型混凝土试验
 

混凝土碳化试验
 

02 机制砂中絮凝剂对混凝土性能的影响

机制砂絮凝剂种类较多，机制砂中絮凝剂含量提升，直接导致混凝土流动性变差，外加剂掺量增加，坍损变大、抗压强度变差，但不同品种的絮凝剂影响的程度不同。
 

品种及浓度
 

对净浆流动度的影响
 

对砂中氯离子含量的影响
 

对混凝土坍落度影响

对混凝土坍落度的影响

对外加剂掺量的影响
 

对混凝土强度的影响
 

对混凝土性能影响程度分析

絮凝剂的作用机理

03 絮凝剂检测评价方法研究

针对湿法机制砂中的絮凝剂残留，研究形成了定性和定量的4种检测评价方法，解决了混凝土搅拌站难以检测机制砂中絮凝剂残留的问题。
 

絮凝剂快速检测方法1（定性）

絮凝剂快速检测方法2（定性）

絮凝剂快速检测方法3（定性）
 

絮凝剂快速检测方法4（定量）
 

建  议

基于课题研究成果，提出对厦门市预拌混凝土应用机制砂的建议：

01 混凝土搅拌站应根据机制砂实际来源地、厂家生产工艺、检验报告进行综合研判。

02 搅拌站使用不同机制砂前，应根据生产材料特点，经过试验验证，确定生产配合比，并增加生产配合比的验证频次，以确保混凝土质量。

03 针对厦门地区机制砂级配区间为1区的占比20%的特点，建议在日常使用中，宜选用2区级配的机制砂进行制备混凝土。

04 针对厦门地区石粉含量普遍小于7%，易导致混凝土出现需水量低，料散、和易性差、露石等问题，建议提高混凝土的砂率、使用复配石粉含量较高的机制砂或者借助减水剂的调整优化混凝土的和易性。

05 针对厦门地区机制砂空隙率普遍偏大，致使混凝土强度与耐久性降低的问题，建议可加大水泥胶材用量，使水泥胶材与砂之间的结合面增多。

06 针对厦门市机制砂泥块含量多数为0，机制砂的MB偏高的特点，建议选择MB值低的机制砂进行搭配使用，也可以适当降低砂率或者通过减水剂的调整以保证混凝土的正常工作性能。