0前言
近年来由于市场的巨大需求，天然河砂的无序开采日趋猖獗，无序采砂给环境和生态造成了严重的影响，近期各地对天然河流、湖泊的采砂都进行了严格的限制，局部地区甚至做出了永久禁采的决定。天然河砂的市场供应量不足使得机制砂的推广和使用迫在眉睫，然而，生产优质机制砂对矿点、设备及生产管理都有着较高的要求，目前，各地供应的机制砂大多是生产碎石的副产物，产品的性能指标与国家及行业标准的要求相去甚远，严格的讲，此类机制砂只能被称为石屑。镇江地区市场的石屑MB值偏高，导致其对外加剂的适应性不好，为了改善其对外加剂的适应性，许多砂石供应商对石屑进行了清洗，以水洗石屑的形式供应给混凝土生产企业。
此类水洗石屑虽然消除了因为泥含量导致的对外加剂适应性不良现象，但由于颗粒级配不良、颗粒形貌较差、细颗粒缺乏等原因，单独使用时配制的混凝土和易性较差，因此常与天然河砂搭配使用。本文通过增加粉煤灰用量、提高含气量及引入HPMC（羟丙基甲基纤维素）等措施改善其和易性，提高水洗石屑在混凝土中的应用比例，收到了良好的效果。
1原材料
（1）水泥：鹤林P·O42.5水泥，28d水泥强度为49.3MPa；
（2）矿粉：镇江金鑫矿粉，需水量97%，比表面积m2/kg，28d活性指数99%；
（3）粉煤灰：镇江谏壁Ⅱ级灰，45μm方孔筛筛余13%，烧失量1.3%，需水量比99%；
（4）天然河砂：Ⅱ区中砂，细度模数2.6，含泥量1.4%；
（5）水洗石屑：细度模数3.4，MB值0.5；
（6）碎石：公称粒径5～31.5mm，含泥量0.5%；
（7）水：市政自来水；
（8）减水剂：苏博特PCA，减水率18%；
（9）引气剂：苏博特GYQ-Ⅲ；
（10）HPMC：河北兴泰，粘度值10万。
2试验方法
试验方法参照GB/T《普通混凝土拌合物性能试验方法》和GB/T《普通混凝土力学试验方法》的有关规定进行，测试的项目包括混凝土的坍落度和3d、7d、28d抗压强度。混凝土试验配比参照C30商品混凝土配比，如表1所示。
3试验结果及分析
3.1粉煤灰对水洗石屑用量的影响
由于水洗石屑和天然河砂在颗粒形貌和颗粒级配上存在的巨大差异，使用水洗石屑取代河砂后，混凝土拌合物的包裹性变差，当取代率超出某一数值后，混凝土泌浆、露骨等现象较为严重，提高砂率亦不能使拌合物性能明显改观。在此，以混凝土不出现明显泌浆、露骨现象为分界点，考察提高粉煤灰用量后，水洗石屑的取代率的变化。粉煤灰对水洗石屑用量的影响见表2。
提高粉煤灰的用量后，混凝土的工作性能有所提升，当粉煤灰的用量提高至kg时，水洗石屑的取代率可以达到60%，混凝土依然可以保持良好的工作性能。原因在于粉煤灰用量的提高可以弥补石屑水洗时被冲走的细颗粒，使水洗石屑的颗粒级配得以改善，粉煤灰的滚珠效应使得混凝土的工作性能得以改善，可以弥补水洗石屑的颗粒形貌较差带来的负面影响。
3.2含气量对水洗石屑用量的影响
使用苏博特GYQ-Ⅲ型聚羧酸类引气剂提升混凝土的含气量时，考虑到含气量过高会影响硬化混凝土的力学性能，因此，设定含气量不超过6%。含气量对水洗石屑用量的影响，见表3。
提高引气剂的用量后，混凝土的含气量提高，提供了粒径分布较宽、颗粒圆润、流动性好的气泡，可同时弥补水洗石屑颗粒级配和颗粒形貌不良的缺陷，当含气量达到5.4%时，可使水洗石屑的取代率提升20%。
3.3HPMC对水洗石屑用量的影响
HPMC是一种高分子增稠保水材料，将其应用于混凝土的配制中可提高混凝土的粘聚性，但其对混凝土有较强的缓凝作用，且用量过高时会导致混凝土的强度下降，综合各方面因素考虑设定HPMC的用量为胶凝材料总量的万分之四。粉煤灰对水洗石屑用量的影响见表4。
HPMC适度的增稠和较强的保水作用使得混凝土的包裹性改善明显，水洗石屑的取代率亦有明显提高。将增加粉煤灰用量、提高含气量及引入HPMC（羟丙基甲基纤维素）等措施同时使用时，水洗石屑可以完全取代天然河砂，完全取代后混凝土依然可以保持良好的工作性能，同时保证硬化混凝土的力学性能。完全取代后的混凝土配合比如表5所示。全水洗石屑混凝土的性能测试结果见表6。
从表6对比数据可以看出，使用水洗石屑完全取代天然河砂后，同时使用增加粉煤灰用量、提高含气量及引入HPMC等措施，混凝土的工作性能与基准相当，各龄期的硬化混凝土力学性能都有所提高，这与石屑的机械啮合力较高有关。
4结论
（1）采取增加粉煤灰用量、提高含气量及引入HPMC等措施均可以提升混凝土的工作性能，从而增加水洗石屑在混凝土中的应用比例。粉煤灰的滚珠效应、颗粒填充效应，气泡的润滑作用以及HPMC适度的增稠和较强的保水作用弥补了水洗石屑颗粒形貌和颗粒级配不良的缺陷。
（2）将增加粉煤灰用量、提高含气量及引入HPMC（羟丙基甲基纤维素）等措施同时使用时，水洗石屑可以完全取代天然河砂，完全取代后混凝土依然可以保持良好的工作性能，从对比数据可以看出，使用水洗石屑完全取代天然河砂后，混凝土的工作性能与基准相当，各龄期的硬化混凝土力学性能都有所提高。（来源：《商品混凝土》）