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什么是機(jī)制砂？什么是針、片狀顆粒？機(jī)制砂基本知識(shí)點(diǎn)問(wèn)答

1什么是機(jī)制砂？

答：經(jīng)除土處理，由機(jī)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(chēng)人工砂。混合砂指由機(jī)制砂和天然砂混合制成的砂。

2機(jī)制砂有哪些技術(shù)質(zhì)量指標(biāo)？

答：機(jī)制砂的主要技術(shù)指標(biāo)有：顆粒級(jí)配、細(xì)度模數(shù)、石粉含量、空隙率、表觀密度、堆積密度、亞甲藍(lán)（MB）值、壓碎值指標(biāo)、云母含量、輕物質(zhì)含量等16項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。

3什么是細(xì)度模數(shù)？

答：反映機(jī)制砂顆粒粗細(xì)程度的技術(shù)指標(biāo)。細(xì)度模數(shù)越大，表示砂子越粗。機(jī)制砂的規(guī)格按細(xì)度模數(shù)（Mx）分為粗、中、細(xì)、特細(xì)四種，其中：1）粗砂的細(xì)度模數(shù)為：3.7～3.1，平均粒徑為0.5mm以上；2）中砂的細(xì)度模數(shù)為：3.0～2.3，平均粒徑為0.5mm～0.35mm；3）細(xì)沙的細(xì)度模數(shù)為：2.2～1.6，平均粒徑為0.35mm～0.25mm；4）特細(xì)沙的細(xì)度模數(shù)為：1.5～0.7，平均粒徑為0.25mm以下。

4機(jī)制砂中有哪些有害物質(zhì)？

答：機(jī)制砂中常見(jiàn)的有害物質(zhì)是云母、輕物質(zhì)（如樹(shù)葉、木塊、煤）、有機(jī)物、硫化物及硫酸鹽等，這些物質(zhì)對(duì)混凝土性能產(chǎn)生影響，含量都要求嚴(yán)格控制。

5機(jī)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(biāo)加以控制？

答：因?yàn)樵颇赋时∑b，表面光滑，極易沿節(jié)理開(kāi)裂，因此與水泥石的粘結(jié)性能極差，若含量過(guò)量對(duì)混凝土和易性、強(qiáng)度及砂漿抗凍性產(chǎn)生較大影響，比如云母含量5%時(shí)，強(qiáng)度下降15%以上?；◢弾r類(lèi)作為機(jī)制砂料源時(shí)要引起重視。

6機(jī)制砂顆粒級(jí)配劃分為Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)、Ⅲ區(qū)三個(gè)區(qū)間，如何判定機(jī)制砂級(jí)配屬于哪個(gè)區(qū)間？

答：根據(jù)公稱(chēng)粒徑0.6mm方篩孔累計(jì)篩余量百分比，當(dāng)該百分比值落于哪個(gè)區(qū)間，他就屬于哪區(qū)砂。也就是說(shuō)0.6mm的公稱(chēng)粒徑作為區(qū)間控制粒級(jí)。機(jī)制砂可分為Ⅰ類(lèi)、Ⅱ類(lèi)、Ⅲ類(lèi)。Ⅰ類(lèi)宜用于強(qiáng)度等級(jí)大于或等于C60的混凝土，Ⅱ類(lèi)宜用于強(qiáng)度等級(jí)大于或等于C30、小于C60及有抗凍、抗?jié)B要求的混凝土，Ⅲ類(lèi)宜用于強(qiáng)度等級(jí)小于C30的混凝土。

7什么是針、片狀顆粒？

答：凡是機(jī)制砂顆粒的長(zhǎng)度大于該顆粒所屬粒級(jí)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(jí)上、下限粒徑的平均值。

8什么是機(jī)制砂石粉，石粉含量有什么要求？

答：石粉是指機(jī)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(qiáng)混凝土要求小于5%；

9國(guó)外機(jī)制砂標(biāo)準(zhǔn)對(duì)石粉含量有什么要求？

答：國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)對(duì)機(jī)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(guó)、日本、澳大利亞等國(guó)石粉界定粒徑為0.075毫米，英國(guó)、法國(guó)等國(guó)則為0.063毫米；石粉含量方面：美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定石粉含量最高限值為5～7%；日本則為7%；澳大利亞則為25%;英國(guó)則為15%；法國(guó)則12～18%；這種不同是考慮的角度不同造成的。

10機(jī)制砂壓碎值指標(biāo)有什么要求？

答：機(jī)制砂壓碎值是檢驗(yàn)其堅(jiān)固性與耐久性的一項(xiàng)指標(biāo)。標(biāo)準(zhǔn)要求壓碎值指標(biāo)為30%。壓碎值指標(biāo)較低會(huì)導(dǎo)致混凝土耐磨性明顯下降。

11砂子細(xì)度模數(shù)與顆粒級(jí)配的關(guān)系？

答：砂子細(xì)度模數(shù)和顆粒級(jí)配是兩個(gè)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(jí)配相同，細(xì)度模數(shù)相同；2）細(xì)度模數(shù)相同，級(jí)配不一定相同；3）砂的三個(gè)級(jí)配區(qū)并不準(zhǔn)確對(duì)應(yīng)于與砂的粗、中、細(xì)的程度劃分。

12石屑與機(jī)制砂的區(qū)別是什么？

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

16什么是機(jī)制砂亞甲藍(lán)（MB）值？

亞甲藍(lán)值是判斷機(jī)制砂中細(xì)粉顆粒主要是泥粉還是石粉的指標(biāo)，機(jī)制砂亞甲藍(lán)值要求MB≤1.4，宜控制在1.0以下為好。

17如何區(qū)分巖石的風(fēng)化等級(jí)？

答：巖石的風(fēng)化等級(jí)分為微風(fēng)化、弱風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化、全風(fēng)化四個(gè)等級(jí)，一般用風(fēng)化系數(shù)進(jìn)行表示。風(fēng)化系數(shù)小于kf≤0.4的巖石，強(qiáng)度也小于常30MPa；風(fēng)化較強(qiáng)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(jìn)，錘擊聲為啞聲等宏觀特點(diǎn)。

18機(jī)制砂表觀密度、松散堆積密度、空隙率有何要求？

答：機(jī)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%。

19機(jī)制砂石粉含量與細(xì)度模數(shù)的關(guān)系是什么？

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

20機(jī)制砂經(jīng)常需要取樣檢測(cè)，如何對(duì)機(jī)制砂進(jìn)行取樣？

答：機(jī)制砂檢測(cè)取樣的一般方法為：1）在料堆上取樣時(shí)，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(yùn)輸機(jī)上取樣時(shí)應(yīng)用接料器在皮帶運(yùn)輸機(jī)機(jī)尾的出料處定時(shí)抽取大致等量的砂4份，組成一組樣品；3）從火車(chē)汽車(chē)貨船上取樣時(shí)從不同部位和深度抽取大致等量的砂8份，組成一組樣品。

21機(jī)制砂的推廣應(yīng)用，在其質(zhì)量及生產(chǎn)方面面臨哪里問(wèn)題？

答：目前主要面臨的問(wèn)題有：1）粒形不好,針片狀過(guò)多,受巖石材質(zhì)及設(shè)備類(lèi)型限制較大；2）顆粒級(jí)配較差，細(xì)度模數(shù)偏大；3）石粉含量較高，水洗除泥粉又面臨級(jí)配不合理、顆粒較粗等問(wèn)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(jiǎn)單加工作為機(jī)制砂；5）生產(chǎn)過(guò)程中能耗和環(huán)境保護(hù)壓力依然較大。

22在機(jī)制砂檢測(cè)中，需要用到的常見(jiàn)檢測(cè)儀器有哪些？

答：機(jī)制砂試驗(yàn)的基本儀器是標(biāo)準(zhǔn)方孔篩，搖篩機(jī)、鼓風(fēng)干燥箱、石粉含量測(cè)定儀、壓碎值指標(biāo)測(cè)試儀、電子天平、飽和面干試模、容量瓶、壓力機(jī)等。

23什么是堿-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(shí)間長(zhǎng)了會(huì)導(dǎo)致混凝土疏松、強(qiáng)度降低、開(kāi)裂等，造成混凝土的破壞。

24哪些因素對(duì)機(jī)制砂混凝土和易性產(chǎn)生影響？

答：機(jī)制砂顆粒粒形，顆粒級(jí)配與粗細(xì)程度對(duì)混凝土和易性產(chǎn)生主要影響。

25選用怎樣的細(xì)骨料對(duì)提高混凝土的強(qiáng)度和耐久性有益？

答：一般要求選用強(qiáng)度較高、堅(jiān)固性較好、體積穩(wěn)定性強(qiáng)、有害雜質(zhì)含量較低、粗細(xì)程度及級(jí)配合理的機(jī)制砂（天然砂）作為細(xì)骨料，對(duì)提高混凝土強(qiáng)度和耐久性有益。

26什么樣的機(jī)制砂級(jí)配區(qū)間和細(xì)度模數(shù)適合配制混凝土？

答：Ⅰ區(qū)的砂級(jí)配較粗,保水能力差,宜配制富混凝土和低流動(dòng)性混凝土。Ⅱ區(qū)的砂為中砂級(jí)配,配制普通混凝土較適宜。Ⅲ區(qū)的砂級(jí)配較細(xì),用它配制混合料粘性稍大、保水較好,但混凝土干縮性較大、表面易產(chǎn)生細(xì)微裂縫。機(jī)制砂的細(xì)度模數(shù)為2.4～3.0為好。

27為什么機(jī)制砂混凝土適合選用Ⅱ區(qū)中砂？

答：Ⅱ區(qū)中砂中含有較多的粗顆粒砂，并且含有適量的中顆粒及少量的細(xì)顆粒填充其間隙，使機(jī)制砂具有較小的空隙率和總表面積，可以達(dá)到減少水泥用量，提高混凝土的密實(shí)度和強(qiáng)度的目的。

28機(jī)制砂混凝土配比設(shè)計(jì)的一般原則是什么？

答：機(jī)制砂混凝土配合比設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)混凝土強(qiáng)度等級(jí)、施工性能、長(zhǎng)期性能和耐久性等要求，在滿(mǎn)足工程設(shè)計(jì)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(biāo)準(zhǔn)《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》JGJ55的規(guī)定進(jìn)行。

29為什么機(jī)制砂石粉能夠改善混凝土工作性？

答：B.P.Hudson等人認(rèn)為，機(jī)制砂中的石粉填充了大顆粒之間的空隙，在集料體系內(nèi)起一定的潤(rùn)滑作用，在不含泥土的情況下，機(jī)制砂中石粉含量介于～10%之間時(shí)，用水量不必增加很多也可保持工作性。

30機(jī)制砂混凝土拌合物工作性的基本技術(shù)要求是什么？

答：機(jī)制砂混凝土拌合物工作性能的好壞是決定混凝土質(zhì)量的重要因素之一，因此、在配置機(jī)制砂混凝土?xí)r應(yīng)主要調(diào)整拌合物的黏聚性、保水性和流動(dòng)性，使之不離析、不泌水。

31機(jī)制砂粒形對(duì)混凝土的應(yīng)用非常重要，它的影響主要體現(xiàn)哪幾個(gè)方面？

答：機(jī)制砂粒形對(duì)混凝土的影響主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1）粒形的規(guī)則與否影響到機(jī)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(jī)械嚙合力等。

32機(jī)制砂中含泥量對(duì)混凝土性能的影響如何？

答：試驗(yàn)證明機(jī)制砂中含泥量對(duì)混凝土的抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度、彈性模量、收縮、抗凍、抗?jié)B等均有影響。一般來(lái)說(shuō)高強(qiáng)度等級(jí)混凝土的影響比對(duì)低等級(jí)混凝土額影響大。

33.石粉對(duì)混凝土性能的影響如何？

答：研究表明：機(jī)制砂中含有5%～10%的石粉，有利于改善普通中低強(qiáng)度特別是泵送中低強(qiáng)度機(jī)制砂混凝土和易性，配制的混凝土強(qiáng)度等級(jí)越低、流動(dòng)性越大，機(jī)制砂石粉含量宜控制越高。

34砂石骨料對(duì)混凝土力學(xué)性能主要影響在那幾個(gè)方面？

答：骨料對(duì)混凝土力學(xué)性能的影響主要表現(xiàn)在強(qiáng)度、彈性模量和耐久性等方面。

35機(jī)制砂石粉的活性效應(yīng)主要表現(xiàn)在哪些方面？

答：國(guó)內(nèi)外認(rèn)為石粉的活性效應(yīng)主要表現(xiàn)在: 1)石灰石粉可以與水泥水化反應(yīng)生成堿式碳酸鈣；2)石灰石粉的鋁相反應(yīng)；3)石灰石粉對(duì)水泥水化的促進(jìn)作用。內(nèi)川浩研究了CaCO3對(duì)C3S單礦早期水化的作用。認(rèn)為CaCO3可作為加速水泥水化的促凝劑或減水劑來(lái)影響C3S單礦的早期水化。

36為什么機(jī)制砂的細(xì)度模數(shù)不穩(wěn)定？

答：在生產(chǎn)過(guò)程中入料巖性、含水率和級(jí)配容易變化，篩分過(guò)程也會(huì)出現(xiàn)堵孔、破損等問(wèn)題，破碎、除塵設(shè)備效率、參數(shù)也不穩(wěn)定。容易導(dǎo)致機(jī)制砂細(xì)度模數(shù)不穩(wěn)定。