當前，建筑用砂主要是河砂，但由于內(nèi)河砂石多年超量開采，河道生態(tài)環(huán)境與安全不堪重負，砂石資源將近枯竭。禁止開采河砂，也是保護長江航道安全和水體生態(tài)的重要舉措之一，但是會直接削減河砂供應(yīng)量，而我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)模越來越大，推動使用機制砂取代河砂勢在必行，你真的懂機制砂嗎？干貨機制砂知識點大匯總，來和我一起做“機制砂達人”吧！

　　1、什么是機制砂？

　　答：經(jīng)除土處理，由機械破碎、篩分制成的粒徑小于4.75mm的巖石、礦山尾礦、工業(yè)廢渣顆粒。但不包括軟質(zhì)巖石、風(fēng)化巖石的顆粒。俗稱人工砂?；旌仙爸赣蓹C制砂和天然砂混合制成的砂。

　　2、機制砂有哪些技術(shù)質(zhì)量指標？

　　答：機制砂的主要技術(shù)指標有：顆粒級配、細度模數(shù)、石粉含量、空隙率、表觀密度、堆積密度、*（MB）值、壓碎值指標、云母含量、輕物質(zhì)含量等16項技術(shù)指標。

　　3、機制砂有哪些國家或行業(yè)技術(shù)標準？

　　答：機制砂相關(guān)的主要國家或行業(yè)技術(shù)標準有：GB/T14684—2011《建筑用砂》、GB/T14685—2001《建筑用卵石、碎石》、JGJ52-2006《普通混凝土用砂、石質(zhì)量標準及檢驗方法》、JGJ/T241-2011《人工砂混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》、DB50/5030-2004《機制砂混合砂混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》(重慶) 、JT/T819-2011《公路工程水泥混凝土用機制砂》、DBJ52-55-2008《貴州省高速公路機制砂高強混凝土技術(shù)規(guī)程》、JTGE42-2005《公路工程集料試驗規(guī)程》。

　　4、什么是細度模數(shù)？

　　答：反映機制砂顆粒粗細程度的技術(shù)指標。細度模數(shù)越大，表示砂子越粗。機制砂的規(guī)格按細度模數(shù)（Mx）分為粗、中、細、特細四種，其中：

　　1）粗砂的細度模數(shù)為：3.7—3.1，平均粒徑為0.5mm以上；2）中砂的細度模數(shù)為：3.0—2.3，平均粒徑為0.5mm—0.35mm；3）細沙的細度模數(shù)為：2.2—1.6，平均粒徑為0.35mm—0.25mm；4）特細沙的細度模數(shù)為：1.5—0.7，平均粒徑為0.25mm以下。

　　5、機制砂中有哪些有害物質(zhì)？

　　答：機制砂中常見的有害物質(zhì)是云母、輕物質(zhì)（如樹葉、木塊、煤）、有機物、硫化物及硫酸鹽等，這些物質(zhì)對混凝土性能產(chǎn)生影響，含量都要求嚴格控制。

　　6、機制砂中有害物質(zhì)云母含量要求≤2%，為什么要作為重要質(zhì)量指標加以控制？

　　答：因為云母呈薄片裝，表面光滑，極易沿節(jié)理開裂，因此與水泥石的粘結(jié)性能極差，若含量過量對混凝土和易性、強度及砂漿抗凍性產(chǎn)生較大影響，比如云母含量5%時，強度下降15%以上?；◢弾r類作為機制砂料源時要引起重視。

　　7、什么是機制砂顆粒級配？

　　答：機制砂的顆粒級配是指顆粒各粒徑的搭配比例。

　　8、機制砂顆粒級配劃分為Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)、Ⅲ區(qū)三個區(qū)間，如何判定機制砂級配屬于哪個區(qū)間？

　　答：根據(jù)公稱粒徑0.6mm方篩孔累計篩余量百分比，當該百分比值落于哪個區(qū)間，就屬于哪區(qū)砂。也就是說0.6mm的公稱粒徑作為區(qū)間控制粒級。

　　9、什么是針、片狀顆粒？

　　答：凡是機制砂顆粒的長度大于該顆粒所屬粒級的平均粒徑2.4倍者為針狀顆粒；厚度小于平均粒徑0.4倍者為片狀顆粒。其中平均粒徑是指該粒級上、下限粒徑的平均值。

　　10、什么是機制砂石粉，石粉含量有什么要求？

　　答：石粉是指機制砂中粒徑小于75μm的成分與被加工母巖相同的顆粒。一般普通混凝土要求石粉含量小于10%，高強混凝土要求小于5%。

　　11、國外機制砂標準對石粉含量有什么要求？

　　答：國外標準對機制砂石粉含量及粒徑的界定均存在差異，石粉粒徑界定方面：美國、日本、澳大利亞等國石粉界定粒徑為0.075毫米；

　　英國、法國等國則為0.063毫米；石粉含量方面：美國標準規(guī)定石粉含量zui高限值為5-7%；日本則為7%；澳大利亞則為25%；英國則為15%；法國則12-18%；這種不同是考慮的角度不同造成的。

　　12、機制砂壓碎值指標有什么要求？

　　答：機制砂壓碎值是檢驗其堅固性與耐久性的一項指標。標準要求壓碎值指標為30%。壓碎值指標較低會導(dǎo)致混凝土耐磨性明顯下降。

　　13、砂子細度模數(shù)與顆粒級配的關(guān)系？

　　答：砂子細度模數(shù)和顆粒級配是兩個不同的概念，他們既有聯(lián)系又有本質(zhì)區(qū)別，他們的關(guān)系是：

　　1）顆粒級配相同，細度模數(shù)相同；2）細度模數(shù)相同，級配不一定相同；3）砂的三個級配區(qū)并不準確對應(yīng)于與砂的粗、中、細的程度劃分。

　　14、公路工程機制砂技術(shù)標準中，如何分類？他們的適應(yīng)范圍又是什么？

　　答：機制砂可分為Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類。Ⅰ類宜用于強度等級大于或等于C60的混凝土，Ⅱ類宜用于強度等級大于或等于C30、小于C60及有抗凍、抗?jié)B要求的混凝土，Ⅲ類宜用于強度等級小于C30的混凝土。

　　15、石屑與機制砂的區(qū)別是什么？

　　答：在母巖相同的情況下，石屑與機制砂的主要區(qū)別是石屑顆粒更加不規(guī)則，用水量會增加較多，石粉含量更高且波動更大，可能更易降低混凝土拌合物性能及強度。

　　16、什么是機制砂*（MB）值？

　　答：用于判定機制砂中粒徑小于0.075mm顆粒含量主要是泥土還是與被加工母巖化學(xué)成分相同的石粉的指標。機制砂*值要求MB≤1.4，宜控制在1.0以下為好。

　　17、哪些巖石可以用于機制砂石生產(chǎn)？

　　答：機制砂石（碎石）的制砂原料通常用花崗巖、玄武巖、河卵石、鵝卵石、安山巖、流紋巖、輝綠巖、閃長巖、砂巖、石灰?guī)r等品種。其制成的機制砂按巖石種類區(qū)分，也存在有強度和用途的差異。

　　18、自然界巖石分為哪幾個種類？

　　答：自然界巖石分為三類，它們分別是：類是巖漿巖（火成巖），由巖漿噴發(fā)而形成的、一般質(zhì)地堅硬、均一；

　　第二類是沉積巖（水成巖），是經(jīng)風(fēng)化、搬運、沉積和成巖等一系列地質(zhì)作用而形成的，其特點是一般為層狀分布結(jié)構(gòu)，同一時期性質(zhì)相近；

　　第三類是變質(zhì)巖，是在已有巖石的基礎(chǔ)上，經(jīng)過變質(zhì)混合作用后形成的，其特點兼具上述巖石及自身特性。

　　19、巖石硬度如何分級？

　　答：根據(jù)莫氏硬度分級，巖石軟硬程度分為十級：1）滑石 2）石膏 3）方解石 4）螢石 5）磷灰石 6）正長石 7）石英8）黃玉 9）剛玉 10）金剛石。

　　20、何為巖石的強度，巖石強度又分為哪幾類？

　　答：巖石的強度是巖石抵抗外力破壞的能力，也以“帕斯卡”為單位，用符號Pa表示。巖石受力作用破壞，表現(xiàn)為壓碎、拉斷和剪切等，故有抗壓強度、抗拉強度和抗剪強度等。

　　21、機制砂料源巖石對其抗壓強度有什么要求？

　　答：機制砂料源母巖強度首先應(yīng)由生產(chǎn)需求或工程項目單位提供，一般火成巖不應(yīng)小于100MPa，變質(zhì)巖不應(yīng)小于80MPa，水成巖（沉積巖）不應(yīng)小于60MPa。對配制C50及以上混凝土的機制砂，其母巖抗壓強度與混凝土強度等級之比不應(yīng)小于1.5。

　　22、如何區(qū)分巖石的風(fēng)化等級？

　　答：巖石的風(fēng)化等級分為微風(fēng)化、弱風(fēng)化、強風(fēng)化、全風(fēng)化四個等級，一般用風(fēng)化系數(shù)進行表示。風(fēng)化系數(shù)小于kf≤0.4的巖石，強度也小于常30MPa；風(fēng)化較強的巖石色澤陳舊，基本可用手折斷，用鎬可以挖掘，手搖鉆不易鉆進，錘擊聲為啞聲等宏觀特點。

　　23、機制砂表觀密度、松散堆積密度、空隙率有何要求？

　　答：機制砂表觀密度不小于2500kg/m3；松散堆積密度不小于1400 kg/m3；空隙率不大于44%。

　　24、機制砂石粉含量與細度模數(shù)的關(guān)系是什么？

　　答：機制砂細度模數(shù)越小，顆?？傮w上就越細，石粉含量就越多，即石粉含量與細度模數(shù)成反比，生產(chǎn)中通過增加石粉含量來降低細度模數(shù)的方法是不可取的。

　　25、何為砂石骨料？

　　答：砂石骨料是建設(shè)工程中砂、卵（礫）石、碎石、塊石、料石等材料的統(tǒng)稱。粒徑大于4.75mm的骨料稱為粗骨料，即我們常說的石子或碎石，粒徑小于4.75mm的骨料稱為細骨料，又稱為砂或機制砂。

　　砂石骨料是建設(shè)工程中混凝土和堆砌石等構(gòu)筑物的主要建筑材料。

　　26、機制砂出廠檢驗項目有哪些？

　　答：機制砂的出廠檢驗項目是：顆粒級配、細度模數(shù)、松散堆積密度、石粉含量（含*試驗）、泥塊含量、壓碎值指標。

　　27、什么是顆粒比表面積，機制砂石比表面積狀況如何？

　　答：比表面積是指單位質(zhì)量物料所具有的總面積，分外表面積、內(nèi)表面積兩類，國標單位㎡/g。機制砂石是指外表面積，不規(guī)則顆粒比表面積較大，加大用水量和水泥漿體用量。

　　28、什么是再生骨料？

　　答：廢混凝土經(jīng)破碎、加工、篩分后，所得粒徑為5~40 mm的骨料為再生粗骨料，粒徑0.5~5mm的骨料為再生細骨料。

　　29、再生骨料有什么特點？

　　答：再生骨料具有顆粒棱角多、表面粗糙、組分中還含有硬化水泥砂漿，加上原料來源主要是廢棄混凝土，因此其內(nèi)部結(jié)構(gòu)微裂紋多，孔隙率大、吸水率大、堆積密度小、空隙率大、壓碎指標高等特點。

　　30、什么是再生混凝土，它有哪些基本特點？

　　答：再生混凝土是再生骨料部分或全部代替砂石等天然集料（主要是粗集料），再加入水泥、水等配而成的新混凝土。

　　一般來說，這種混凝土用水量較大、硬化后的強度低、彈性模量低，而且抗?jié)B性、抗凍性、抗碳化能力、收縮、徐變和抗氯離子滲透性等耐久性能均低于普通混凝土。

　　31、國外標準如何對再生粗骨分級？

　　答：RILEM于1998 年發(fā)布的再生混凝土規(guī)范：以再生粗骨料表觀密度、吸水率等特性作為劃分其等級的評價指標，并按再生粗骨料的來源將其劃分為三個等級，一級再生粗骨料主要來源是廢棄砌體材料，二級再生粗骨料主要來源是廢棄混凝土，三級再生粗骨料則主要源自混合材料。

　　32、廢混凝土、磚石及工業(yè)廢渣是否可以生產(chǎn)機制砂？

　　答：廢混凝土、磚石及工業(yè)廢渣經(jīng)過專門設(shè)備經(jīng)過分揀、清洗、破碎、篩分等工藝過程，生產(chǎn)出機制砂。但當前行業(yè)內(nèi)主要還是用于生產(chǎn)再生粗骨料。

　　33、機制砂出現(xiàn)的原因是什么？

　　答：機制砂生產(chǎn)及應(yīng)用主要有四個方面的原因：

　　1）大型或?qū)ｍ椊ㄔO(shè)工程對砂石骨料質(zhì)量要求嚴格且用量巨大、天然砂石難以滿足要求；

　　2）天然砂石資源過度消耗，供給逐漸短缺；

　　3）天然砂質(zhì)量低劣不穩(wěn)定，且價格高，且低值和區(qū)域性特別明顯；

　　4）環(huán)境保護需要，減少或禁止開采河沙、山砂。

　　34、從目前來看，推廣應(yīng)用機制砂的優(yōu)勢是什么？

　　答：機制砂的主要優(yōu)勢是：一、機制砂料源固定、穩(wěn)定，專業(yè)化和批量化的生產(chǎn)方式，保證了機制砂產(chǎn)品的質(zhì)量相對穩(wěn)定。

　　二、有較好的級配，原料成分可選擇；顆粒級配穩(wěn)定、可調(diào)整；粒形可改善。

　　三、有固定的生產(chǎn)場所，適合工業(yè)信息化管理和環(huán)境治理。

　　四、可利用各種礦山廢石、建筑垃圾以及工業(yè)廢渣等生產(chǎn)機制砂，既減少了環(huán)境污染的問題，又提高了自然資源利用率。

　　35、為什么山砂和海砂的質(zhì)量比河砂差？

　　答：一般山砂風(fēng)化較嚴重，含泥較多，含有機雜質(zhì)和輕物質(zhì)也較多；海砂中常含有貝殼等雜質(zhì)，另外所含氯鹽、硫酸鹽、鎂鹽會引起鋼筋的腐蝕，這些物質(zhì)都影響混凝土性能。故質(zhì)量較河砂差。

　　36、機制砂經(jīng)常需要取樣檢測，如何對機制砂進行取樣？

　　答：機制砂檢測取樣的一般方法為：

　　1）在料堆上取樣時，取樣部位應(yīng)均勻分布。取樣前先將取樣部位表面鏟除，然后從不同部位抽取大致等量的砂8份，組成一組樣品。

　　2）從皮帶運輸機上取樣時應(yīng)用接料器在皮帶運輸機機尾的出料處定時抽取大致等量的砂4份，組成一組樣品。3）從火車汽車貨船上取樣時從不同部位和深度抽取大致等量的砂8份，組成一組樣品。

　　37、機制砂試驗環(huán)境和試驗用篩的要求是什么？

　　答：機制砂試驗環(huán)境要求實驗室的溫度應(yīng)保持在（20±5）℃，試驗用篩應(yīng)滿足GB/T6003.1和GB/T6003.2中方孔試驗篩的規(guī)定，篩孔大于4.00的試驗篩應(yīng)采用穿孔板試驗篩。

　　38、機制砂的推廣應(yīng)用，在其質(zhì)量及生產(chǎn)方面面臨哪些問題？

　　答：目前主要面臨的問題有：

　　1）粒形不好,針片狀過多,受巖石材質(zhì)及設(shè)備類型限制較大；

　　2）顆粒級配較差，細度模數(shù)偏大；

　　3）石粉含量較高，水洗除泥粉又面臨級配不合理、顆粒較粗等問題；

　　4）觀念落后，部分地區(qū)依然用風(fēng)化的山砂和石屑經(jīng)水洗或簡單加工作為機制砂；

　　5）生產(chǎn)過程中能耗和環(huán)境保護壓力依然較大。

　　40、機制砂（集料）顆粒含水率與吸水率的區(qū)別是什么？

　　答：機制砂顆粒吸水率是機制砂顆粒的固有特性，不隨環(huán)境的變化而變化。含水率則正好相反。

　　41、什么是機制砂飽和面干？

　　答：機制砂內(nèi)部毛細孔隙含水達到飽和而其表面干燥；一般就含水率而言，不會超過6%。

　　42、什么是機制砂混凝土？

　　答：用機制砂配制、澆筑的混凝土就是機制砂混凝土。

　　43、什么是堿-骨料反應(yīng)？

　　答：堿-骨料反應(yīng)指混凝土中的堿性物質(zhì)(水泥、外加劑中均含有堿性成分)與砂石骨料中的活性成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng),從而引起混凝土內(nèi)部膨脹，時間長了會導(dǎo)致混凝土疏松、強度降低、開裂等，造成混凝土的破壞。

　　44、哪些因素對機制砂混凝土和易性產(chǎn)生影響？

　　答：機制砂顆粒粒形、顆粒級配與粗細程度對混凝土和易性產(chǎn)生主要影響。

　　45、選用怎樣的細骨料對提高混凝土的強度和耐久性有益？

　　答：一般要求選用強度較高、堅固性較好、體積穩(wěn)定性強、有害雜質(zhì)含量較低、粗細程度及級配合理的機制砂（天然砂）作為細骨料，對提高混凝土強度和耐久性有益。

　　46、機制砂混凝土配比設(shè)計的一般原則是什么？

　　答：機制砂混凝土配合比設(shè)計應(yīng)根據(jù)混凝土強度等級、施工性能、長期性能和耐久性等要求，在滿足工程設(shè)計和施工要求的條件下，遵循低水泥用量、低用水量和低收縮性的原則，按現(xiàn)行行業(yè)標準《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》JGJ55的規(guī)定進行。

　　47、機制砂粒形對混凝土的應(yīng)用非常重要，它的影響主要體現(xiàn)哪幾個方面？

　　答：機制砂粒形對混凝土的影響主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

　　1）粒形的規(guī)則與否影響到機制砂骨料自身的堆積密度和空隙率大小，從而影響填充骨料空隙的水泥漿體的體積；

　　2）不規(guī)則的粒形具有更大的比表面積，需要的包裹漿體更多；

　　3）影響新拌混凝土的工作性能及它與水泥漿體界面的機械嚙合力等。

　　48、機制砂是否可以應(yīng)用于高強混凝土？

　　答：可行，機制砂在高強混凝土中的應(yīng)用將會越來越多。

　　49、機制砂中含泥量對混凝土性能的影響如何？

　　答：試驗證明機制砂中含泥量對混凝土的抗壓強度、抗拉強度、抗折強度、彈性模量、收縮、抗凍、抗?jié)B等均有影響。一般來說高強度等級混凝土的影響比對低等級混凝土的影響大。

　　50、振動篩是砂石生產(chǎn)的主要設(shè)備，目前有哪幾種振動篩用于機制砂石篩分？

　　答：主要用于砂石生產(chǎn)的篩分設(shè)備是：棒條篩、圓筒篩、圓振動篩、直線振動篩、高頻篩以及概率篩六個類型，其中棒條篩主要用于除土工序，以圓振動篩、直線振動篩較為常見。

　　51、為什么濕法生產(chǎn)中一般選用輪式洗砂機？

　　答：輪式洗砂機結(jié)構(gòu)簡單，故障率遠低于螺旋洗砂機，并且在洗選過程中，細顆粒砂與石粉流失較少，產(chǎn)出的機制砂級配較好，細度模數(shù)容易控制，質(zhì)量較為穩(wěn)定。

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