針對目前天然砂的缺乏，簡述社會上制砂機(jī)和機(jī)制砂的現(xiàn)狀，機(jī)制砂是指由巖石經(jīng)爆破破碎、機(jī)械破碎，再經(jīng)篩分后粒徑在5mm以下的大小不同的顆粒。隨著各地對環(huán)境和資源保護(hù)的加強(qiáng)，機(jī)制砂的大規(guī)模生產(chǎn)和使用已成為大勢所趨，本文著重介紹優(yōu)質(zhì)機(jī)制砂生產(chǎn)線生產(chǎn)原理，分析了如何控制機(jī)制砂的質(zhì)量，提出優(yōu)質(zhì)機(jī)制砂在混凝土中可獲得良好的和易性能以及在工程中的應(yīng)用。

1 、制砂機(jī)和河砂的現(xiàn)狀

目前社會上的制砂機(jī)性能良莠不齊，優(yōu)質(zhì)的機(jī)制砂生產(chǎn)線設(shè)備價(jià)格較高，個體機(jī)制砂供應(yīng)商為追求更高的利潤，不愿過多投資。很多小型作坊式機(jī)制砂廠的工藝設(shè)備非常簡單，主要包括: 集料斗、輸送帶、滾筒篩、吸塵器，更有甚者連吸塵器都沒有，直接用水將土和石粉沖走，廢棄物堵塞河道，污染環(huán)境。這樣的制砂機(jī)只是簡單地將5 mm 以下的石子生產(chǎn)、分離出來作為機(jī)制砂出售，粒型很差，多是針片狀的石屑，不能作為人工砂單獨(dú)使用。

2、機(jī)制砂的主要技術(shù)指標(biāo)

機(jī)制砂質(zhì)量的技術(shù)指標(biāo)有哪些？主要包括：顆粒級配(細(xì)度模數(shù))、泥塊含量、石粉含量(含亞甲藍(lán)試驗(yàn))、壓碎指標(biāo)、有害物質(zhì)、母巖抗壓強(qiáng)度、表觀密度、堆積密度、空隙率、堿集料活性等。其中前四個指標(biāo)為常規(guī)檢驗(yàn)項(xiàng)目，每200m3試驗(yàn)一次；后六個指標(biāo)為非常規(guī)檢驗(yàn)項(xiàng)目，一般每半年試驗(yàn)一次。

3、機(jī)制砂的質(zhì)量控制措施

1）料源的控制

砂礫料(毛料)開采前，將有用料層上覆的土層清除干凈，不允許混雜有覆蓋土、草根等雜質(zhì)。覆蓋層盡量一次清夠，并留有富余寬度，以防止開挖毛料中覆蓋土滑落混雜。針對地下水位較高、泥巖埋深較淺的情況，在開采前，開挖排水明渠，降低地下水；開挖過程中，按從底向高的順序開采，覆蓋層剝離寬度不小于0.8m；嚴(yán)格控制開挖深度，預(yù)留層厚度不小于0.2m。

2）顆粒級配(細(xì)度模數(shù)) 的控制

機(jī)制砂級配較差，細(xì)度模數(shù)較大，主要是由于2.36mm的累計(jì)篩余率和0.075mm的通過率較大，因此要控制機(jī)制砂的級配與細(xì)度模數(shù)關(guān)鍵在于對最小級振動篩篩孔尺寸以及除塵(洗砂)強(qiáng)度的調(diào)整。

篩孔尺寸的調(diào)整可靠更換振動篩網(wǎng)完成，除塵(洗砂)強(qiáng)度的調(diào)整可靠調(diào)節(jié)風(fēng)力(水流量)完成。實(shí)踐證明，振動篩篩孔尺寸為3.5mm時(shí)，生產(chǎn)的機(jī)制砂的細(xì)度模數(shù)一般在3.4以內(nèi)，級配滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

3）石粉含量的控制

機(jī)制砂在生產(chǎn)過程中，不可避免地附有少量顆粒小于0.075mm的石粉。按天然砂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，小于0.075mm顆粒定義為泥，而對泥的含量限制是非常嚴(yán)格的。機(jī)制砂中的石粉顯然與泥不同，大量試驗(yàn)研究與工程應(yīng)用實(shí)踐表明：機(jī)制砂中含有一定量的石粉對改善中低強(qiáng)度等級混凝土的工作性能有較大的幫助，對混凝土強(qiáng)度幾乎沒有影響。但石粉含量較高時(shí)，對配制高強(qiáng)混凝土有不利的影響。

機(jī)制砂中的石粉比表面積在360 m2 /kg 以上，與普通水泥的比表面積基本相同，亦可作為混凝土的一種填料，特別對低標(biāo)號泵送混凝土而言，大大提高了混凝土的和易性，改善了泵送性能。

4）泥塊含量的控制

機(jī)制砂中的泥塊主要是由塊石夾帶泥土而來。控制機(jī)制砂中的泥塊含量，須做好以下工作：①開采礦山時(shí)應(yīng)清除干凈表面植被和泥土；②在塊石裝卸過程防止泥土混入；③當(dāng)塊石中混有較多泥土?xí)r應(yīng)人工揀出；④塊石應(yīng)通過振動喂料機(jī)，進(jìn)一步篩除泥土。

5）壓碎指標(biāo)的控制

機(jī)制砂的壓碎指標(biāo)用于衡量機(jī)制砂在逐漸增加的荷載下抵抗壓碎的能力，以評價(jià)其在工程中的適用性，是間接表達(dá)機(jī)制砂堅(jiān)固性的一個重要指標(biāo)。壓碎指標(biāo)直接影響所配制混凝土的強(qiáng)度，特別是對于高強(qiáng)度混凝土影響較大。

顆粒形狀較好的機(jī)制砂壓碎指標(biāo)值一般在20%～25%范圍內(nèi)，機(jī)制砂中的針片狀含量對壓碎指標(biāo)值敏感，非專業(yè)機(jī)制砂場生產(chǎn)的顆粒針片狀較多的機(jī)制砂壓碎指標(biāo)值一般都在30%以上，甚至更高。拌制普通混凝土應(yīng)采用壓碎指標(biāo)值在30%以下的機(jī)制砂。生產(chǎn)控制措施主要是選擇母巖抗壓強(qiáng)度高、巖體完整性較好的巖石來制砂。

4、 機(jī)制砂混凝土性能

機(jī)制砂的比表面積要比河砂大，故在配制相同強(qiáng)度等級的混凝土?xí)r，機(jī)制砂混凝土的膠凝材料總量宜在河砂混凝土膠凝材料總量的基礎(chǔ)上適當(dāng)提高，用水量也需同時(shí)提高。雖然生產(chǎn)的機(jī)制砂顆粒已近乎圓形，但表面仍比天然河砂粗糙，故為增加混凝土的流動性，需比河砂增加2% ～ 3%的砂率。

5、工程應(yīng)用

在機(jī)制砂穩(wěn)定應(yīng)用的過程中，與純天然砂混凝土相比，機(jī)制砂在膠凝材料等量的情況下，與混凝土的和易性媲美天然砂；在同齡期，機(jī)制砂配制的混凝土強(qiáng)度高于河砂配制的混凝土。因此，機(jī)制砂可以完全代替河砂，用作配制高性能混凝土。混凝土和易性與強(qiáng)度完全符合要求，并且達(dá)到了良好的耐久性標(biāo)準(zhǔn)。