机制砂与人工砂的物理性能有哪些？

机制砂与人工砂的物理性能分析

一、引言

随着我国基础设施建设的大力推进，混凝土材料在建筑、公路、铁路等领域的应用越来越广泛。混凝土材料的质量直接影响着工程的安全性和耐久性，而混凝土材料的质量又与骨料的质量密切相关。骨料是混凝土中的主要组分之一，主要包括天然砂和人工砂。近年来，随着天然砂资源的日益枯竭和环境保护要求的提高，机制砂逐渐成为混凝土骨料的重要来源。本文将从物理性能的角度，对机制砂与人工砂进行比较分析。

二、机制砂与人工砂的定义及特点

定义

机制砂是指通过人工破碎、筛分等工艺，将石料加工成符合规定粒度的砂。人工砂是指将石粉、石屑等石料加工成符合规定粒度的砂。

特点

（1）机制砂：具有较好的级配、粒形、表面粗糙度等特点，且资源丰富、分布广泛。但成本相对较高，且在加工过程中会产生一定的粉尘污染。

（2）人工砂：成本低、加工简单，但粒形较差、级配不均匀，易造成混凝土性能下降。

三、机制砂与人工砂的物理性能比较

粒度及级配

（1）机制砂：粒度分布均匀，级配良好，符合国家标准GB/T 14684-2011《建筑用砂》的要求。

（2）人工砂：粒度分布不均匀，级配较差，易造成混凝土性能下降。

表观密度

（1）机制砂：表观密度较高，一般在2.5-2.7g/cm³之间。

（2）人工砂：表观密度较低，一般在2.3-2.5g/cm³之间。

吸水率

（1）机制砂：吸水率较低，一般在1.5-2.0%之间。

（2）人工砂：吸水率较高，一般在2.5-3.0%之间。

比表面积

（1）机制砂：比表面积较大，一般在300-400m²/kg之间。

（2）人工砂：比表面积较小，一般在200-300m²/kg之间。

磨损率

（1）机制砂：磨损率较低，一般在5-10%之间。

（2）人工砂：磨损率较高，一般在10-20%之间。

针片状颗粒含量

（1）机制砂：针片状颗粒含量较低，一般在5-10%之间。

（2）人工砂：针片状颗粒含量较高，一般在10-20%之间。

四、结论

通过对机制砂与人工砂的物理性能比较，可以看出机制砂在粒度、级配、表观密度、吸水率、比表面积、磨损率以及针片状颗粒含量等方面均优于人工砂。因此，在混凝土骨料的选择上，优先考虑使用机制砂，以提高混凝土的性能和耐久性。

然而，在实际应用中，还需根据工程需求和成本等因素综合考虑。对于部分对骨料质量要求不高、成本敏感的工程，可以考虑使用人工砂。同时，加强人工砂的生产工艺和技术研究，提高其物理性能，也是未来混凝土骨料发展的一个重要方向。