浅论地区人工砂在混凝土中的运用

浅论地区人工砂在混凝土中的运用

吉孝兵

广西宾阳县昆安混凝土有限责任公司广西南宁530400

摘要：近年来，我国的建筑行业发展迅速，高层建筑越来越多，极大的改善了人们的生活水平和环境。在建筑行业中，混凝土是施工建造必不可少的原材料，在建筑中起到至关重要的作用。混凝土通过砂石、水泥以及外加剂等材料按照一定的比例，搅拌均匀，形成建筑中重要的组成材料，混凝土的坚固程度直接影响着建筑的稳定性和坚固性，从而确保人们居住的安全性。砂石是组成混凝土的必不可少的原材料，在过去的混凝土构造中，天然砂是主要成分，但随着建筑业的发展，对砂的需求量不断增加，而天然砂是不可再生的，许多地区已经没有天然砂可供使用，因此，人工砂的出现成为促进混凝土建造的必要条件。通过合理使用人工砂，对砂颗粒进行调配，使其满足混凝土的需要，具有活性和坚固性，进一步促进我国建筑业的发展。本文首先分析了人工砂的组成和概况，阐述了人工砂如何配置混凝土才能保证混凝土的有效性，最后给出人工砂在混凝土中的运用分析，供相关人员参考借鉴。

关键词：人工砂；混凝土建筑；重要作用；应用分析

1引言

我国经济不断发展，伴随着先进的技术和人们的需求，建筑业也在新的经济形势下迅速崛起，混凝土是构成建筑的必不可少的组成部分，混凝土的坚固性是保障建筑稳定、抗压、抗震等的首要条件，因此，在建筑施工过程中，一定要重视混凝土的生产。混凝土由砂石、水泥、各种凝胶材料、骨料以及外加剂等按照一定的比例混合而成，通过不断调配、搅拌形成坚固的混凝土，使其更加严密紧实，增加其强度，能够保证建筑的顺利完工以及稳定性。砂是制作混凝土的主要原材料，以往的混凝土制作过程采用的是天然砂，具有不可再生的特点，随着建筑业的发展，天然砂已经供不应求，需要采用人工砂进行代替，因此，研究人工砂的粘合性和其在混凝土中的重要作用具有一定的意义。现在的建筑行业中绝大部分混凝土原材料都采用人工砂进行配置，人工砂质量成为混凝土稳定性的重要保证。本文首先介绍了人工砂的含义和组成以及发展现状，随后给出了如何采用人工砂配置混凝土，阐述了地区人工砂在混凝土中的运用，给出了相应的试验分析，本文的研究具有重要的实际意义和价值。

2人工砂的概况含义

人工砂又称为山砂、碎石砂等，是当前建筑行业中不可缺少的原材料之一，与天然砂不同，人工砂是通过将一些混合砂进行一定的处理，比如除土操作，形成混凝土制造中所需要的砂，也可以通过机械将砂石破碎成混凝土所需的颗粒，其直径小于5毫米，能够满足混凝土的需要。而天然砂确实通过风化、自然搬运等各种物理化学作用形成的，属于不可再生的，需要很长时间才能形成，因此，人工砂逐渐成为天然砂的替代品。

人工砂具有以下特点：质地比较坚硬，由机械砂或者天然砂混合而成，颗粒具有一定的形状，成分比较稳定，是制作混凝土的有效材料。正是由于人工砂的这种特性，国际上很多发达国家均已采用人工砂进行混凝土制造，而在我国，大部分地区也开始人工砂的使用，但在使用过程中仍会面临一些问题，需要进一步研究和分析。

天然砂价格较人工砂比较昂贵，使用人工砂不仅能降低施工成本，还能在一定程度上达到保护生态环境的需求，同时能够满足混凝土坚固性和稳定性的要求，因此，使用人工砂成为将来建筑行业的必然趋势。

3人工砂配置混凝土

采用人工砂配置混凝土，需要注重以下几个方面：

（1）人工砂的加工生产，需要综合考虑活性、质地、块状等特征，选取符合条件的岩石，岩石抗压度一般在40兆帕以上，具有适中的强度，避免不易破碎，通过机械破碎获得人工砂的初始形态。

（2）在人工砂的选取过程中，要注重细度模数的选择，细度模数对混凝土的影响比较大，一般人工砂的细度模数应该控制在2.4到2.8左右，在这个范围内，能保证混凝土的粘性和质量，一旦细度模数超过2.9，混凝土表面则会出现干燥、粗糙，易形成裂缝，影响混凝土的质量。而当细度模数小于2.4时，将会增加水泥的使用量，不利于最大程度的节约成本，因此，合理配置人工砂的细度模数至关重要。

（3）人工砂与天然砂不同，在混合配置混凝土时，人工砂需要的用水量较大，才能保证混凝土的坍落度相同，同时具有相同程度的强度，用水量会影响混凝土的坍落度。

（4）天然砂在配置混凝土时，容易出现和易性差的问题，而人工砂经过合理配置后，通过石粉调节砂率，能解决天然砂存在的问题。

（5）人工砂配置混凝土时，应根据实际情况，适当进行水泥用量，以保证混凝土的强度和坍落度，同时，人工砂颗粒较大时，选择相应的大的砂率，颗粒较小时，则选择较小的砂率，以保证混凝土坍落度符合建筑要求。

（6）粒径大小会影响水泥用量以及混凝土的强度，粒径越大，比表面积越小，则会使用更大量的水泥进行配比，因此增加了混凝土的强度，因此，在混凝土制作过程中要选择合适粒径的人工砂进行配置。

（7）采用相同配比人工砂进行配置混凝土，在强度上远远大于天然砂，且混凝土不受水灰比的影响，能够提高混凝土的整体效率。

（8）石粉使人工砂中直径小于75微米的颗粒物质，同时也是区分人工砂和天然砂的重要物质，石粉的主要成分与母岩相同，与人工砂中的细度模数也有一定的内在联系，当石粉含量越高时，细度模数越小，反之则越高，为了保证人工砂的细度模数在一定的范围内，要合理控制石粉含量，大约在6~12%之间。随着石粉含量的增加，所需的用水量也会增加，同时影响着混凝土的抗渗性和抗冻性，因此要合理配置石粉、水泥、用水量的配比，保证混凝土的质量。

4人工砂在混凝土中的运用试验分析

通过对地区人工砂的材料性能进行分析，本文主要对比了天然砂和人工砂在混凝土中产生的作用，不同配比是如何影响混凝土强度的。表1显示了石粉含量不同的人工砂的实验结果。

表1试验结果

可以看出，人工砂1的性能指标最高，大于湿法生产和干法生产的人工砂2和3，同时也远远高一普通河砂的性能。

本文对上述的四种人工砂类型进行试验分析，可以得出，人工砂1的石粉含量比较适中，砂类型比较粗，其MB值处于合格的区间范围之内，人工砂2也属于合格产品，但石粉含量不人工砂1含量高，而人工砂3却是不合格产品，其颗粒粒径的配比不符合混凝土配置要求。随后，本文对以上三种人工砂的强度、抗压性、抗渗性进行实验对比分析，得出人工砂3的MB值最低，但其和易性、抗压以及抗渗性强度最高，而人工砂2的MB值最高，但其制作的混凝土的抗压、抗渗强度确实最低的，由此可以得出，MB值和混凝土的强度成反比。

通过试验分析，可以给相关工作人员明确的数据参考，依照实际情况，合理配置人工砂在混凝土制造中的比例，注意影响混凝土强度的各种因素，不断增强混凝土的质量。

5结束语

在建筑行业迅猛发展的今天，混凝土的质量决定着建筑的稳定性和坚固性，人工砂是一种混合型的混凝土原材料，能够代替不可再生的天然砂制作混凝土，保护了生态环境，降低了成本。本文首先给出了人工砂的定义、特点以及目前在国内外的发展现状，然后介绍了人工砂配置混凝土需要注意的环节，包括用水量、石粉含量、细度模块等各种参数之间的关系，最后通过试验分析证明了地区人工砂在混凝土中的作用，本文的研究具有重要实际价值。

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作者简介：

吉孝兵，1977年2月，男，汉族，广西灵川县人，本科学历，助理工程师，主要从事混凝土技术及其在岗管理工作。