如何使用特细砂配制混凝土

特细砂混凝土是指利用细度模数为0.70~1.50的砂作为细骨料配制的混凝土。一般采用含泥量低、有害杂质少的天然中粗砂制备混凝土。近几年我国土木工程的不断发展建设，优质天然的中粗砂资源逐渐减少，部分地区甚至出现了中粗砂资源枯竭的局面；同时，我国重庆、宁夏、内蒙古、新疆、广西、云南等地特细砂资源较为丰富，开采运输方便。

特细砂具有平均粒径小、颗粒级配差、细度模数小、含泥量大、空隙率高、比表面积大的特点，如果设计不合理，将导致所配混凝土粘度大，泵送困难，收缩大且易引起变形裂缝，混凝土的耐磨性能差等。因此，要根据特细砂的特点合理确定混凝土的配合比，是保证特细砂混凝土工程质量及混凝土结构长期性和耐久性的重要技术基础。

一、特细砂混凝土配制方法

配制特细砂混凝土时，细骨料的细度模数要大于0.7且不得含有大量的泥砂。配制特细砂混凝土可以参考或者遵循以下基本原则。

（1）适当降低砂率

砂率影响着混凝土的和易性，当砂率达到最佳效果时，随着其细度模数减小而降低。因为砂率增加，相对应而言粗骨料的使用就会相对减少，为了进一步保证拌合物工作性和耐久性强度的原有要求，不得已就得提高水泥的用量，水泥的用量增加后，由此将导致拌合物粘度增加，流动性变缓，流动速率降低，混凝土的收缩性变大，大大增加了开裂的概率。特细砂的细度模数相比中砂来说细度模数很低，砂率控制在低水平可以有效抑制特细砂带来的一些问题，改良混凝土的性能。砂的细度模数为1.4时，要比砂率为2.6的中砂砂率要低7%~13%。

（2）适当增大胶凝材料用量

控制好水泥用量和胶凝材料的总量是至关重要的。对混凝土性能强度和控制水化热温升引起的收缩开裂都有意义，另外还节约水泥，降低经济成本。特细砂的缺点是比表面积较大，含泥量较高，与用中砂配制的混凝土相比较来说，水泥用量与胶凝材料的用量要高。水泥用量一般提高20kg/m³。

（3）尽量降低混凝土坍落度

由于特细砂比表面积和含泥量大，用来包裹砂的用水量就会大幅增加，这势必会影响到混凝土的强度；另一方面，混凝土经过振捣后容易出现泌水和反砂的现象，影响混凝土施工质量。此外，若混凝土流动性大的话，混凝土的粗骨料含量相对较少，砂率有遵循低砂率的原则，为了保证混凝土原有的工作性和强度就势必会增加更多的水泥和胶凝材料，水泥和胶凝材料的增多又会引收缩和干缩，并且早期开裂的几率也会大大提高。因此，若要使用配制大流动性混凝土，最好选用颗粒级配较大且含泥量少的砂。

（4）合理利用矿物掺合料和外加剂

掺加矿物掺合料有利于混凝土的工作性及耐久性，并能节约水泥降低生产成本，提高拌合物的工作性。虽然合理利用矿物掺合料和高效外加剂是其他细骨料配制混凝土的的重要原则，同时也是制备高性能混凝土的重要原则，但由于特细砂固有的特点，使得矿物掺合料和高效外加剂对改善和提高特细砂混凝土综合技术性能的效益更加突出。

二、影响特细砂混凝土性能的因素

（一）影响特细砂泵送混凝土强度的因素

⑴影响特细砂泵送混凝土强度的主次顺序为水胶比＞粉煤灰掺量＞减水剂掺量＞砂率＞粗骨料级配。利用特细砂配制泵送混凝土的有效途径是掺用粉煤灰和减水剂尽量减小水胶比，在试验选定的研究范围内，砂率和粗骨料级配则对混凝土的强度影响不显著，可根据混凝土可泵性等其它技术指标确定其合理取值范围。

⑵特细砂泵送混凝土强度随着砂率的增大先升后降；水胶比和粉煤灰掺量越大，混凝土强度愈低；减水剂由小增大的过程中，混凝土强度先增大后减小。

⑶砂率与水胶比、砂率与粉煤灰掺量、减水剂掺量与粉煤灰掺量之间存在显著的交互效应，对混凝土强度的影响差异十分明显。

（二）影响特细砂泵送混凝土塑性收缩的因素

(1)用粉煤灰和减水剂，显著降低特细砂泵送混凝土的裂缝宽度、长度和面积。

(2)砂细度模数愈小，混凝土更易出现塑性裂缝，细度模数小于1.3时尤为明显。

(3)砂率由小增大的过程中，混凝土裂缝面积先降后升。砂率不能过大或过小，存在最优砂率。

(4)混凝土塑性收缩随着水胶比的增加而增加，施工中应及时排除混凝土表面泌水，防止在泌水汇集处因局部水胶比增大而出现塑性裂缝。

(5)影响混凝土塑性收缩环境因素的主次顺序为表面温度＞表面风速＞环境温度＞空气相对湿度＞混凝土浇筑温度，混凝土浇筑温度可不作为在防止塑性收缩开裂的重点措施。

（三）影响特细砂泵送混凝土干燥收缩问题的因素

(1)早期混凝土干燥收缩随着水胶比的增大而增大，后期则随着水胶比的减小而增大。

(2)在特细砂泵送混凝土中掺加尽可能多的大粒径石子有利于混凝土抗裂性能。配筋特细砂泵送混凝土晚期的干燥收缩将随着粗骨料最大粒径的增加趋于减缓。

(3)掺用粉煤灰和膨胀剂能有效减少混凝土干燥收缩。90d龄期混凝土，掺粉煤灰比不掺粉煤灰混凝土自由干缩率降低10%～20%，约束收缩减小15%～25%；膨胀剂减小自由干燥收缩15%～20%，约束收缩10%～25%。

(4)早强剂会增加混凝土干燥收缩，并且混凝土干燥收缩率在整个试验龄期内随着早强剂掺量的增加而增加。90d龄期掺加2%～4%早强剂可增加自由干燥收缩率5%～12%，约束收缩率增加13%～24%。