人工砂与人工砂混凝土的研究现状 2017-05-03

人工砂与人工砂混凝土的研究现状
徐　健1　蔡基伟2　王稷良2　周明凯2
(1. 湖北省沪蓉西高速公路指挥部; 2. 武汉理工大学)
摘　要: 　论述了国内外人工砂的研究及生产现状、人工砂混凝土研究现状。在混凝土的工作性、强度、弹性模量、干缩性能、抗渗性、抗冻性等方面详细阐述了人工砂对混凝土物理机械性能的影响。探讨了人工砂混凝土研究中存在的主要问题, 对机制砂的研究和应用提出了若干建议。
关键词: 　人工砂; 　混凝土; 　生产工艺; 　耐久性;

1　国内外人工砂研究现状
我国早在20 世纪60 年代中期, 就开始了对人工砂的研究。如国家建委四局结合贵州省的实际情况, 对贵州地方的山砂进行了大量的调查和研究, 编制了贵州省地方标准《山砂混凝土技术规定》, 并于1979 年出版了《山砂混凝土》一书。
安文汉于1988 年对石屑代砂在混凝土中的应用进行了一些宏观和微观分析。他对石屑、石粉掺量以及外加剂品种对石屑混凝土的影响进行了研究,并明确提出了石粉的极限掺量。还对石屑混凝土的增强机理从孔隙特征、浆2集面结构、相组成3 个方
面进行了分析, 认为混凝土强度提高可用西南交大何川祥提出的石屑混凝土“微观”模型来解释。
尹志府通过大量的试验数据回归出机制砂混凝土的强度统计式, 结果显示, 与河砂混凝土相比当水灰比相同时机制砂混凝土的强度略高。曹伟宏等人通过提高混凝土的砂率和适当提高水泥用量配制出远距离(输送管道长度240 m ) 高泵程(82. 65 m ) 的泵送混凝土, 并在老煤洞特大桥中成功应用。
马虎臣等人对石屑混凝土进行了试验研究并提出用石屑部分代替细骨料配制混凝土, 并提出石屑∶砂= 6∶4 为最佳方案。张映全也提出在混凝土中以50% 的石屑取代50% 中砂能极大提高混凝土的抗渗、抗冻性能。廖太昌提出用特细砂改善机制砂级
配, 可配制出泵送性能良好的混凝土, 并解决了机制砂配制流态混凝土内实外不美的难题。
杨德斌等在大量试验的基础上, 论述了石屑提高混凝土强度, 改善抗渗、抗冻性的机理, 指出石屑用于代替特细砂效果更为显著。
对于人工砂的应用, 美国、英国、日本等国家使用人工砂有几十年的历史, 如20 世纪80 年代日本的天然集料与人工集料的比例, 大约为0. 9∶1; 20世纪90 年代则降为0. 5∶1。在我国自从20 世纪70年代, 贵州省大规模使用机制砂, 并制订了地方标
准; 之后, 云南、河南也出台了人工砂地方标准和使用规程, 如《云南省人工砂技术标准及应用规程》; 20世纪90 年代以来, 京、津、沪、渝等地都有了人工砂生产线, 生产、使用也带动了人工砂的研究。2002 年北京出台了《人工砂应用技术规程》, 上海出台了《机制砂在混凝土中应用技术规程》。