机制砂对混凝土耐久性的影响

机制砂作为一种新型建筑材料，其应用越来越广泛。然而，由于机制砂的物理和化学性质与天然砂存在差异，它对混凝土耐久性的影响成为一个重要的研究课题。本文将从机制砂的来源、特性、对混凝土耐久性的影响以及相应的解决措施等方面进行探讨。

一、机制砂的来源与特性

机制砂是指通过人工破碎天然岩石或工业废料而得到的细小颗粒。其来源主要有以下几种：

（1）天然岩石：如花岗岩、玄武岩、石灰岩等。

（2）工业废料：如炉渣、粉煤灰等。

（1）粒形：机制砂的粒形多为多棱角形，与天然砂相比，其表面粗糙，空隙率较高。

（2）级配：机制砂的级配范围较窄，粒度分布不均匀。

（3）含泥量：机制砂的含泥量较高，容易引起混凝土工作性能和耐久性下降。

（4）碱活性：部分机制砂具有碱活性，可能导致混凝土发生碱骨料反应。

二、机制砂对混凝土耐久性的影响

机制砂的冻融耐久性主要受其含泥量和碱活性影响。含泥量较高的机制砂容易吸附水分，导致混凝土内部孔隙率增大，降低混凝土的抗冻性能。碱活性机制砂与混凝土中的碱发生反应，产生膨胀性产物，导致混凝土结构破坏。

机制砂的耐侵蚀性主要受其化学成分和物理特性影响。含泥量较高的机制砂容易与侵蚀性介质发生反应，导致混凝土结构破坏。此外，机制砂的粒形和级配也会影响混凝土的耐侵蚀性。

碱活性机制砂与混凝土中的碱发生反应，产生膨胀性产物，导致混凝土结构破坏。因此，碱活性机制砂对混凝土耐碱骨料反应性具有较大影响。

（1）抗冻性：采用冻融循环试验，通过测定混凝土试样的动弹性模量或质量损失率来评价其抗冻性能。

（2）抗侵蚀性：采用侵蚀试验，通过测定混凝土试样的侵蚀深度或质量损失率来评价其抗侵蚀性。

（3）抗碱骨料反应性：采用快速膨胀试验，通过测定混凝土试样的膨胀率来评价其抗碱骨料反应性。

三、解决措施

（1）优先选用天然岩石作为机制砂的原料，避免使用工业废料。

（2）提高原料的质量，降低含泥量和碱活性。

（1）采用合适的破碎设备，降低机制砂的粒形多棱角程度。

（2）优化机制砂的级配，使其更加均匀。

（1）掺加减水剂，提高混凝土的工作性能和耐久性。

（2）掺加引气剂，提高混凝土的抗冻性能。

（3）掺加矿物掺合料，降低混凝土的碱骨料反应性。

（1）根据工程要求和原材料特性，合理调整混凝土配合比。

（2）选用合适的混凝土外加剂，提高混凝土的耐久性。

总之，机制砂对混凝土耐久性的影响是一个复杂的问题。通过优化原料选择、改善粒形和级配、掺加外加剂以及优化混凝土配合比等措施，可以有效提高混凝土的耐久性。在实际工程中，应根据具体情况进行综合分析和决策，以确保工程质量和安全。