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1、 机制砂在预制T梁高性能混凝土中的应用探析 摘要：近年来，我国的各类工程建设数量也在不断增加。在所有工程项目建设中，混凝土的重要性毋庸置疑，砂作为混凝土的重要原材料之一，其用量也在与日俱增。长期以来，我国主要采用天然河砂资源以满足实际混凝土生产需要，但是不加限制的开采，最终导致的是河流生态平衡被打破，河砂资源也濒临枯竭，基于此背景，机制砂的应用逐渐成为行业发展的重要趋势。与天然河砂相比，机制砂在外观、级配、颗粒形状及石粉含量方面均具有较大差异，如何根据机制砂情况科学配置混凝土成为当前研究的重点所在。本文就机制砂在预制T梁高性能混凝土中的应用展开探讨。关键词：机制砂；发展趋势；预制T梁引言传统的
2、工程建设中，天然砂是混凝土拌和的重要原材料，但受供应量有限、价格上涨等多重因素的作用，其应用优势逐步减弱，而机制砂的应用频率则有所提高，可取代天然砂。机制砂的质量受多方面的影响，包含母材的岩性、制砂工艺等方面，在原材料取材不合理或工艺缺乏可行性时，均易影响机制砂的质量。1我国机制砂的发展趋势从目前来看，很多地区的河砂资源已呈枯竭状态，且受到运输成本的影响，河砂也不适合长距离运输，出于生态与经济两方面的考虑，机制砂的使用与推广都是一个必然的趋势，现主要对机制砂的特点进行简单的归纳，具体如下。（1）生产特点：机制砂最早只是碎石生产副产品，由于地区、破碎设备的不同，每个料场的机制砂性质存在一定的差异
3、。（2）外观特点：机制砂的颜色主要源于母材颜色，如山石制得的机制砂主要为灰白色、黑色等，卵石制成的机制砂以黄色为主。（3）石粉含量特点：机制砂与天然砂最大的差别在于，前者生产时会产生较多的石粉，后者夹杂的主要是泥，适量石粉的存在可改善混凝土和易性、密实性。（4）细度模数特点：石粉含量增加，机制砂细度模数减小；（5）级配特点：结合我国机制砂与河砂生产使用情况分析可知，通常情况下，机制砂中0.31.18mm的颗粒含有量少，两头多，勉强满足1号区或2号区砂的技术要求。（6）颗粒形状特点：机制砂颗粒尖锐、多棱角，有利于骨料与水泥结合，但是也容易导致混凝土和易性较差，对此需通过合理碎砂设备的选择及石粉含
4、量的调整，弥补这一缺陷。从国际上看，20世纪60年代，发达国家均开始推行机制砂的使用，而我国70年代才开始研究机制砂且未得到重视，直至近些年河砂使用造成的生态问题愈加严重且相关资源开始枯竭，机制砂才重新进入各大使用单位的视野。根据上文分析可知，机制砂无论是外观、还是级配、生产等方面，均与天然河砂有较大的差异，这也导致其对混凝土性能的影响有所不同，须根据实际情况进行配比试验，合理确定机制砂品种与用量，保证混凝土和易性、强度等均满足设计、施工要求。结合我国机制砂推广使用情况分析可知，这是一个循环渐进的过程，目前主要以房建、水利等工程中、小型构件为主，而中西部地区在机制砂的运用方面更成熟，如贵州、云
5、南、湖北等地，由于长期缺少河砂资源，机制砂混凝土生产技术相对成熟，桥梁工程中的预应力混凝土构件也开始引进机制砂混凝土。2机制砂的主要性能机制砂的制砂原料通常用花岗岩、玄武岩、河卵石、鹅卵石、安山岩、流纹岩、辉绿岩、闪长岩、砂岩、石灰岩等品种。以母岩符合技术要求的岩石、卵石及工程开挖料为原料，经除土处理，由机械破碎、筛分、整形制成的粒径小于4.75mm且粒形和级配满足要求的颗粒成为机制砂。砂的颗粒级配是指砂子大小颗粒的搭配比例。如果是同样粗细的砂，其之间的空隙更大；两种粒径的砂搭配起来，颗粒之间的空隙就有所减少；3种粒径的砂搭配，颗粒之间的空隙更小。机制砂的规格按细度模数（Mx）主要分为粗砂、中
6、砂，粗砂的细度模数为3.73.1，平均粒径为0.5mm以上；中砂的细度模数为3.02.3，平均粒径为0.50.35mm。细度模数越大，表示砂越粗；细度模数越小，表示砂越细。3机制砂预制T梁高性能混凝土施工质量控制要点基于机制砂预制T梁高性能混凝土自身特点，在进行施工时应注意以下事项。（1）原材料控制：在进行预制T梁高性能混凝土配制时，应合理选择料场，做好机制砂各项指标的检验工作，严禁在施工过程中产生质量波动，细度模数、石粉含量变化范围不大于0.2。（2）搅拌质量控制：机制砂预制T梁高性能混凝土宜选用双卧轴强制式搅拌机，与天然砂相比，搅拌时间需适当延长30s，以90120s为宜，可取上限。（3）
7、预制质量控制：T梁预制施工时间控制在45min，适当缩短振捣时间，防止混凝土出现泌水、离析等问题；由于机制砂内含有石粉，养护时极易出现塑性收缩问题，可适当延长养护时间，以14d为宜。4机制砂预应力混凝土梁的受力特征以及被破坏形式在加载试验梁到破坏环节中，可以将实际的受力情况分为多方面，具体情况如下所示：（1）弹性工作阶段。由于加载的初期荷载十分小，混凝土并没有完全裂开，相关构件依旧处于弹性状态，试验梁的刚度处于不变化状态，此环节的钢筋应力不大，不管是钢筋应力增长还是混凝土应力增长等，都趋于稳定性。（2）带裂缝的工作时期。主要是指荷载增加的背景下，试验梁内的跨中纯弯段薄弱截面逐渐产生了一些裂缝现
8、象，试验梁逐渐进入带裂缝的工作环节中。在裂缝初期出现环节中，形状为细且短，数量非常少。开裂后，在开裂截面上，受拉区混凝土将会停止工作，在开裂前期阶段中，承担的部分拉应力将会转移到钢筋方面承担，非预应力纵筋的应变比之间开裂之前存在着增大情况，钢筋应力有了明显的改变。（3）破坏环节。也就是说，非应力钢筋屈服后，试验梁存在着塑性变形现象，裂缝宽度逐渐扩大，挠度速度增加比较快。荷载挠度曲线发生一定程度的转折现象后，将会演变成第二阶段以及第三阶段的转折点，处于该种状态下，荷载处于不变化或者是荷载变化程度非常小的时候，实验挠度增加速度极快，试验梁处于不稳定状态。基于机制砂或混合砂制得的混凝土具有较高的抗压
9、强度（在不同龄期中均是如此），其普遍高于基于天然砂而制得的混凝土，相较之下又以整形砂和天然细砂两类材料的应用效果较佳，以此为基础材料制得的混凝土，其抗压强度更高。通过机制砂或混合砂的应用，有利于在较大幅度上提高混凝土的抗压强度，主要与机制砂的表观质量有关，其存在较多的棱角，在与水泥石接触后可以形成较强的机械啮合力，而机制砂内部的石粉还具有填充作用，可以有效进入混凝土的孔隙中，从而提高其密实性，避免混凝土内部质量不足的情况。结语综上所述，机制砂的使用已经成为行业内的一大共识，并且其在不断地覆盖房建、交通、水运等各个领域。对于我国桥梁事业的发展而言，预制T梁高性能混凝土的运用将越来越常见，机制砂的
10、使用也是不可避免的，对此在工程实践中相关技术人员须全面掌握机制砂特点，严格根据选用的机制砂实际性能合理进行高性能混凝土的配制工作，同时在进行预制作业时，严格把握好混凝土搅拌和易性、浇筑与振捣时间等参数，切实保证机制砂混凝土最终成型质量达标，为桥梁施工提供可靠的预制构件。参考文献1肖保怀，姜涵，宋留强.机制砂及矿渣微粉配制C50C80高性能混凝土研究J.混凝土，2020（6）：5455.2刘柏生.C50机制砂高性能混凝土T梁张拉可靠性研究J.筑路机械与施工机械化，2019，32（10）：7881.3谢华伟.C50机制砂T梁混凝土表面质量提升措施及工程应用J.广东土木与建筑，2020，27（6）：113115. -全文完-
