2. 1硬化前混凝土的性能

機(jī)制砂混凝土硬化前的性能主要涉及到混凝土的稠度、和易性（工作性）、可塑性、可加工性（可修飾性或可抹平性）等方面，這些性能并不是孤立的，而是有一定的相互關(guān)聯(lián)，是從不同的角度描述新拌混凝土的特性。其中，混凝土的和易性是非常重要的一個(gè)指標(biāo)，它不僅表示混凝土澆灌成型的難易程度，也表示混凝土抵抗材料分層離析的能力。混凝土和易性的具體指標(biāo)為坍落度。 

在水灰比相同的條件下，機(jī)制砂混凝土坍落度要小于河砂混凝土，這主要是機(jī)制砂本身具有裂隙、空隙及孔洞，其有一部分顆粒為礦物顆粒集合體，這樣就增大了砂子的比表面積，吸附了更多的水，導(dǎo)致混凝土的需水量增加，坍落度減小。相同條件下，配置相同坍落度的混凝土，機(jī)制砂比天然河砂需水量增加5 10 kg /m3. 機(jī)制砂混凝土的和易性與細(xì)骨料（砂）的級(jí)配和細(xì)度模數(shù)有關(guān)，同時(shí)，也牽涉到用水量、水泥用量、砂率等參數(shù)，還需要針對(duì)工程實(shí)踐進(jìn)行深入研究。一般認(rèn)為，細(xì)度模數(shù)以控制在3. 0 3. 4之間為佳。若細(xì)度模數(shù)太大，則粗顆粒太多，級(jí)配不合理，使混凝土的和易性變差，雖然摻入粉煤灰可以彌補(bǔ)上述缺陷，但成本也會(huì)相應(yīng)提高，經(jīng)濟(jì)上不合理；若細(xì)度模數(shù)太小，則小于0. 075 mm的細(xì)粉過多，需水量增大，混凝土強(qiáng)度降低，水泥用量增加。石粉含量也是影響坍落度的重要指標(biāo)，石粉含量太低（小于5% ）時(shí)，混凝土的和易性、沁水性較差，當(dāng)石粉含量控制在6% 9%時(shí)，對(duì)混凝土的強(qiáng)度的影響不是很大，和易性也很好。按機(jī)制砂的特點(diǎn)進(jìn)行混凝土配比設(shè)計(jì)，通過合理利用機(jī)制砂中的石粉，調(diào)整機(jī)制砂的砂率，可以配制出和易性很好、適合泵送的機(jī)制砂混凝土。

2. 2機(jī)制砂混凝土的力學(xué)性能

混凝土的力學(xué)性能指標(biāo)包括抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、彈性模量、粘結(jié)強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度、收縮徐變特性等。針對(duì)這些指標(biāo)進(jìn)行深入研究的還比較少。但是，對(duì)于抗壓強(qiáng)度、彈性模量這2個(gè)主要指標(biāo)，國內(nèi)外卻積累了較豐富的實(shí)驗(yàn)資料。一般機(jī)制砂篩余0. 300 mm以下所占比例較小，僅有10%左右。相關(guān)混凝土泵送施工技術(shù)規(guī)程中指明，泵送混凝土細(xì)骨料通過0. 300 mm篩孔的篩余不應(yīng)小于15%.天然細(xì)砂的粒徑主要集中在0. 3 mm以下，細(xì)度模數(shù)一般在1. 5左右。天然細(xì)砂細(xì)度模數(shù)低，若單獨(dú)配制混凝土，會(huì)由于收縮大引起混凝土開裂，但是可以利用天然細(xì)砂粒徑主要集中在0. 3 mm以下的特點(diǎn)，與機(jī)制砂復(fù)合組成人工混合砂，從而使配置的混凝土獲得良好的施工性能。

通常用40%的天然細(xì)砂與60%的機(jī)制砂混合作為細(xì)骨料使用，可以取得良好的效果。文獻(xiàn)< 9 >對(duì)特細(xì)砂、混合砂、機(jī)制砂混凝土進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)對(duì)比，其復(fù)合砂中特細(xì)砂和機(jī)制砂的比例為4 B6，機(jī)制砂母巖為石灰?guī)r。3為文獻(xiàn)< 10>的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。由于機(jī)制砂一般采用硬質(zhì)巖石破碎，機(jī)制砂比天然砂的抗壓強(qiáng)度更高。所以機(jī)制砂混凝土與天然砂混凝土相比，各項(xiàng)力學(xué)性能指標(biāo)不低，甚至更高。當(dāng)然，混凝土的強(qiáng)度、彈性模量等力學(xué)性能指標(biāo)除了和砂的強(qiáng)度有關(guān)外，還與其他因素有關(guān)，如機(jī)制砂中的石粉含量和混凝土配合比中的砂率等。機(jī)制砂混凝土的實(shí)驗(yàn)表明，石粉含量對(duì)混凝土的強(qiáng)度的影響很大，石粉含量越高，混凝土的強(qiáng)度隨之降低。機(jī)制砂砂率在小于40%時(shí)，拌合物過于粘稠，砂率增大后，工作性能得到改善，砂率在42% 46%時(shí)，強(qiáng)度趨于穩(wěn)定。砂率超過50% ，不但強(qiáng)度有所下降，而且靜力彈性模量顯著降低。

2. 3機(jī)制砂混凝土的耐久性能

混凝土的耐久性能是指混凝土在長(zhǎng)期使用過程中，具有抵抗凍融循環(huán)等氣候條件、酸堿等物理化學(xué)侵蝕作用、受光熱作用、流水沖蝕作用的能力。混凝土越密實(shí)，抗?jié)B抗凍性越好。由于混凝土的抗?jié)B性主要與其孔隙有關(guān)。研究者認(rèn)為機(jī)制砂中的石粉只是一種有效的填料，雖然不具有活性，但提高了混凝土的密實(shí)性，增強(qiáng)了水泥石與骨料界面粘結(jié)；而有人則認(rèn)為石粉能加速C3S的水化，并與C3A、C4AF反應(yīng)生成結(jié)晶水化物，并能改善水泥石的孔隙結(jié)構(gòu)，因此抗?jié)B性能得到提高。對(duì)于機(jī)制砂混凝土的抗凍融耐久性還缺乏系統(tǒng)的研究。綜合已有的研究結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)機(jī)制砂在一定程度上改善了混凝土的工作性能，具有一定的微集料填充效果，從而改善了混凝土的孔隙結(jié)構(gòu)，增加了混凝土的密實(shí)度。試驗(yàn)結(jié)果表明，混合砂與天然中砂配制的混凝土一樣，具有優(yōu)越的抗?jié)B性能。同時(shí)試驗(yàn)還表明，機(jī)制砂和天然細(xì)砂混合配制出的混凝土在抗凍性、抗?jié)B性、抗氯離子滲透、抗硫酸鹽侵蝕及抗碳化性能方面都優(yōu)于中砂混凝土，機(jī)制砂和天然細(xì)砂混合配制出的混凝土抗?jié)B性劣于中砂混凝土。