导读:机制砂与天然砂配制的混凝土实验试验对比了天然中砂、石料生产线机制砂、混合砂(60％机制砂 40％特细砂)三种细集料配制的清水混凝土。
由于人工砂本身的特点所决定，与条件相同天然砂相比，在配比设计、其它材料成型养护条件都相同的情况下，用人工砂配置出混凝土的特点是：坍落度减小，混凝土28d标准强度提高；如保持坍落度不变，则需水量增加；但在不增加水泥的前提下水灰比变大后，一般情况下，混凝土实测强度并不降低。
按天然砂的规律进行混凝土配比设计，人工砂的需水量大，和易性稍差，易产生泌水，特别在水泥用量少的低强度等级混凝土中表现明显；而如果根据人工砂的特点进行混凝土配比设计，通过合理利用人工砂中的石粉、调整人工砂的砂率，是完全可以配制出和易性很好的混凝土。
普通混凝土配比设计规程的配比设计方法完全适用于人工砂。
根据郑州矿机人工砂生产工艺布置，生产的成品砂由三部分按一定的比例混合而成的。
三种砂的产量分配统计为：筛分楼筛底部，筛余下来的石屑占20%~30%，棒磨机产砂占20%~28%，立式冲击式破碎机（制砂机）产砂占40%~45%。
三种砂的细度模数统计为，筛分楼底部石屑3.3-3为粗砂；棒磨式制砂机产砂2．4左右为细砂，鹅卵石制砂机产砂2．7～2．9为中粗砂。
郑州矿机砂石生产线加工三种砂的混合工艺是：筛分楼底部粗砂先与冲击式破碎机（制砂机）检查筛筛底中砂混合，再与棒磨机细砂混合后进入成品砂仓堆存。
通过成品砂仓地弄皮带送到装车平台。
终测试砂的细度模数、颗粒级配和石粉含量均在装车平台堆场进行，如发现细度模数、石粉含量偏大或偏小，颗粒级配比例偏差时，及时反馈到生产车间，调整设备组合等。
细度模数是衡量人工砂质量的一个重要指标,直接影响到混凝土的和易性、强度、抗渗性及经济指标。
由于全国各地人工制砂机的生产矿源的不同、生产加工机制砂的设备和工艺不同，生产出人工砂粒型和级配可能会有很大的区别。
郑州矿机通过对设备、人、材料、环境、工艺等各种因素的全面试验分析,找出关键原因并针对性地采取多项控制措施,使人工砂细度模数达到了合同要求.目前，我国大的三峡工程、黄河小浪底工程均使用郑州矿机砂石生产线加工的人工砂配制混凝土，人工砂配制出了从C10—C70的普通混凝土和泵送混凝土，泵送大高度达400m;配制出跨度达64m的预应力混凝土梁。
在试验室设计强度C100的混凝土90天实际强度达到155Mpa。
人工砂可以广泛应用在混凝土、砂浆和制品中。
人工砂在现实生活中得到了广泛应用，随着科技的发展，它可能完全替代自然砂，这将显示出人工砂制造行业的广阔发展前景。
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试验对比了天然中砂、石料生产线机制砂、混合砂(60％机制砂 40％特细砂)三种细集料配制的清水混凝土。
颗粒级配不佳的石料生产线机制砂，棱角较多，混凝土成型后有蜂窝、麻面现象，外观质量差，不适合配制大流动性的清水混凝土。
采用混合砂(60％机制砂 40％特细砂)与天然中砂相当，蜂窝、麻面等缺陷少，外观质量较好。
而混合砂混凝土可能由于细集料级配中0．3mm粒径以下的颗粒较多，表面气泡更少，外观质量更优越。
由此可见，采用混合砂配制清水混凝土，其外观质量是可以得到保证。
通过对比天然中砂和混合砂干缩率试验，研究细集料对混凝土收缩的影响。
试验采用100mmx100mmx515mm的试模成型，试件在3d龄期时候移入温度(20±2)℃，相对湿度为(60±5)％的干缩室，然后分别在1、3、7、14、28、60、90d测试干缩率。
在相同的配合比条件下，混合砂(60％机制砂 40％特细砂)配制的混凝土早期收缩略小于天然中砂配制的混凝土，后期收缩微高于天然中砂混凝土，但相差不大。
抗渗能力对清水混凝土的耐久性及长期性有较大影响，拥有良好抗渗性的混凝土内部结构致密，使混凝土有较强的抵抗侵蚀能力，并能保证清水混凝土外观质量。
试验时，水压控制为(1、0±0．5)MPa，24h后停止试验，测得平均渗水高度结果。
混合砂(60％机制砂 40％特细砂)配制的清水混凝土与天然中砂清水混凝土同样具有优良的抗渗能力，且略优于天然中砂混凝土。
原因在于石料生产线机制砂中有一定量的石粉，石粉具有填充作用，可以进一步提高混凝土的密实性，从而增强了混凝土的抗渗能力。
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在相同的条件下，两种骨料组合全级配大体积混凝土的碱活性膨胀性差异不大。
将大理岩经过碎石生产线得到的人工砂替代砂岩经过制砂生产线得到的人工砂后，其混凝土的膨胀值低于砂岩混凝土的膨胀值，189d大理岩人工砂混凝土膨胀率比砂岩混凝土膨胀率低4．0％。
(1)采用不同试验方法，在不同工况下对不同骨料组合混凝土碱活性膨胀进行试验，结果表明，采用大理岩人工砂替代砂岩人工砂可以减少砂岩混凝土的碱活性膨胀。
(2)混凝土棱柱体法及60℃快速混凝土棱柱体法试验均表明，水泥品种对砂岩碱活性膨胀有一定的影响，且B型水泥的混凝土对砂岩碱活性膨胀的抑制优于A型水泥的混凝土，建议在可能的情况下，大坝混凝土尽量选用B型中热水泥。
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(3)在骨料级配、骨料组合、试验方法相同的前提下，掺30％粉煤灰的混凝土较不掺粉煤灰的对砂岩碱活性膨胀有显著的抑制作用，同时根据其他相关试验，可知粉煤灰的佳掺量为30％。
(4)在相同的条件下，两种骨料组合的全级配大体积棱柱体混凝土的碱活性膨胀值差异不大。
(5)建议该大坝混凝土浇筑后，养护温度应控制在38℃左右为宜。
机制砂混凝土已经在道路建设、各种工程建设中较常见，砂石生产线在一定程度上也得到了大规模的推广应用，保护天然砂的乱采乱用现象，促进了资源的可持续发展。
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