机制砂的研究与发展论文

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高石粉含量人工砂在混凝土中的应用研究

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我觉得地球上的沙子是不可能会被人类消耗的，因为虽然我们现在21世纪人类社会光速的发展，一些建筑的确会需要用到大量的沙子，但是就是因为人类的现在剧烈的活动导致地球上的一些植被，还有海洋在受到大量的污染，所以就会导致水土流失。全球时候恶劣从而形成大量的沙子。而且现在我们人类也是可以自己制作沙子的，现这种沙子也叫机制砂，是通过一些石头可以来生产的，所以说，我们完全不用担心这方面的问题。

对于人造沙，其实我们国家在前几年就已经出现了的。这个市场行情比较好，而且它的利润也是比较的大的，所以有很多人都在争相的加入这个行业。比如在四川湖南等地已经非常普及这个人造沙子了，所以说即便真的人类已经消耗完了自然界存在的沙子，我们也是不用担心，因为沙子而造成的困扰。沙子即使用完了，我们也不必太大的担心的，科技这么发达，人造沙很有前景。

而且现在的科技正在不断的发展也有一些专家来专门针对这个问题研发一些特殊的材料，比如说在英国的一些发明家就发明了一种可以由沙子来制成的混凝土替代品，他就和混凝土一样的坚固，但是能够回收利用，因此我们就可以无限无限循环的使用它，不用担心消耗方面的问题。

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在利用岩石轧制生产机制砂的过程中，伴随产生相当数量的岩石细粉副产物。为了有效利用石粉资源，本文对石灰岩石粉代替粉煤灰作混凝土矿物掺合料的可用性进行了研究。首先，测试了掺入石粉的水泥胶砂的流动性和力学性能；其次，对石粉取代粉煤灰作掺合料对C30、C60、C80机制砂混凝土工作性和强度的影响进行了试验和讨论。结果显示：在混凝土中掺入15％～22．5％数量的石粉作掺合料是完全可行的，其对混凝土强度的影响基本相当于等掺量的粉煤灰

人工砂在生产过程中，不可避免地要产生一定量的石粉。一些人将人工砂混凝土的大用水量归咎于石粉，认为石粉对混凝土是有害的，其实这是错误的。人工砂尖锐的颗粒形状对混凝土和砂浆的和易性是很不利的，尤其是强度等级低的混凝土和砂浆的和易性很差，而适量石粉的存在便弥补了这一缺陷。我们应该改进对石粉的认识，更好地利用其配制良好的混凝土和砂浆。 石粉的定义标准石粉的定义是：加工前经除土处理，加工后形成粒径小于75μm，其矿物质组成和化学成分与被加工母岩相同的物质。GB/T14648-1993将0.08mm以下颗粒含量划分为“泥”，这一方法用于天然砂尚可，石粉的粒径虽然小于0.08mm，但是石粉与天然砂中的泥成分不同，粒径分布不同，起到的作用也不同，天然砂中的泥土对混凝土和砂浆是有害的，必须控制其含量，而适量的石粉对混凝土和砂浆是有利的，人工砂在开采和生产过程中由于各种因素或多或少会掺入泥土，而这又是目测和传统含泥量检测所不能区分的，国外许多国家都用亚甲蓝实验评定黏土成分含量，我国新标准中也特别规定了测人工砂石粉含量必须先进行亚甲蓝MB值的检验或快速检验，这样就避免了因人工砂石粉泥土含量过高而给混凝土及水泥制品带来的负作用。干法机制砂中石粉的作用机理混凝土中若存在大量的孔隙，这对于混凝土的强度发展、抗冻、抗渗等方面是不利的。石粉不具有活性，但是石粉的粒径一般在75μm以下，从而具有微集料填充效果。在人工砂混凝土中，石粉填充了其中的孔隙，可以较明显改善混凝土的孔隙特征，改善浆——集料界面结构。资料表明，石粉在水泥水化过程中起到一定的晶核作用，诱导水泥的水化产物析晶，加速水泥水化，并参加水泥的水化反应，生成水化碳铝酸钙，并阻止钙矾石向单硫型的水化硫铝酸钙转化。而粒径在0.08mm以下的石粉可以与水泥熟料生成水化碳铝酸钙，从而导致混凝土晶相会有不同程度的改变，提高水泥水化产物的结晶化程度，进而提高混凝土的密实性，使混凝土的综合性能得以改进。石粉对混凝土和易性的影响泵送混凝土用砂石粉含量宜控制在8%～15％左右，级配越合理，石粉含量越高，混凝土和易性越好，沁水率越低，尤其是低强度等级混凝土更为明显，混凝土刚出机时看上去略有“蓬松”的感觉，流动度扩展时间较天然砂拌制的混凝土略长。石粉对混凝土强度的影响据有关试验表明：（1）机制砂制成的混凝土中小于0.075mm骨料（石粉）含量在特定范围内提高时会增加混凝土的抗压强度，而用天然砂制成的混凝土中小于0.075mm骨料含量则对抗压强度无明显改善；（2）当配合比、石粉含量相同时机制尾矿砂较天然砂早期、后期强度均有明显提高。含有石粉的机制砂对混凝土耐久性、渗透性的影响机制砂粒形越方正，级配越好，在一定范围内石粉含量越高，就可以保证骨料能够被有效压实，混凝土拌合物更黏稠。混凝土破型后显示砂浆部分水化反应充分，胶结状态优于天然砂，特细颗粒有效填充空隙，能阻止液体的流动、减少渗透。同时，由于防止了化学物质和液体侵入混凝土中，提高了其耐久性。石粉在机制砂中的含量人工砂中石粉含量的限值规定是争议较大的问题，很多学者都致力于石粉含量的试验与研究。国标中对石粉含量严格限制为3%、5%、7%，比天然砂含泥量相对放宽2%，但实际生产中可以再进一步放宽这种限制，很多研究表明，在低标号混凝土中石粉含量高达15%～18%时混凝土仍然具有很好的性能，并且在碾压混凝土中，只有高石粉含量才能满足工作性的要求。但在高标号混凝土中，对人工砂中的石粉应进行严格的限制，因为在高标号混凝土中水灰比较小，石粉的存在严重影响了混凝土的工作性，一般人工砂石粉含量限制在5%以下。用石灰石生成的人工砂，按不同的石粉掺量配制等水灰比的混凝土，配制低标号混凝土的石粉掺量可以放宽限定，高含量石粉配制混凝土是可行的，并且能够得到工作性好、综合性能高的混凝土。目前，人工制砂工艺可分为湿法和干法两种，而湿法制砂通过水洗，不仅使石粉含量很难控制，而且洗走的并非只是75μm以下的颗粒，同时，还洗走了包括150μm、300μm，600μm的颗粒。所以说，水洗的结果一是浪费，二是破坏了人工砂的自然级配，不利于达到骨料的最大密实。而干法制砂不仅节约了水资源，而且通过选粉机对砂进行分选，能有效控制石粉的含量，使得砂的细度模数达到最佳。另外所分离出来的石粉还可用于公路改性沥青或路基垫层，使资源得到高效综合利用，实现零排放。

人工机制砂和天然河砂都属于建筑用砂，不同的是机制砂是由制砂设备加工完成的，是一种人造砂岩；河砂是自然形成的，可以直接开发利用。此外，它们在材料、资源、环保和生产成本方面也有很大不同。下面介绍人工机制砂与天然河砂的比较。

机制砂：机制砂是由制砂机及其他制砂设备加工而成的砂石骨料，如今，制砂设备的技术也有了很大的进步，可以满足用户大规模生产建设的需求。

天然砂：天然砂是由海水长期冲击而成，天然砂可以作为建筑用砂，但其资源已经枯竭且稀缺，急需替代品。在这方面，机制砂优于天然砂。

机制砂：砂石原料种类多，资源丰富，不用担心没有原料在用，有多种制砂设备可供选择。

天然砂：这是一种自然资源，需要长期的海水冲击才能形成。形成期长。而且天然沙已经逐渐枯竭，无法满足市场需求。

机制砂：通过调整制砂设备生产的物料粒度，可以满足不同用户的生产需求，它具有环保的功能。

天然砂：通常在河流中进行开采，然而，大规模开采天然砂会对河流、海滩等生态环境造成一定的破坏。

机制砂：机制砂由各种制砂设备加工而成。在制砂过程中，需要购买制砂设备，但设备的购买是一劳永逸的交易。

天然砂：天然砂是一种自然资源，开采后可以直接用于生产，可以降低生产成本。然而，由于其资源的减少，开采成本相对较高。

从上述优势的对比中，我们可以准确清晰地了解两种砂的区别和联系，但与整体情况相比，资源丰富、生产能力强、设备种类多的机制砂更有利于用户的长远发展，其生产成本和价格也更便宜，更符合现代建筑用砂的需求。