黄沙(天然砂或机制砂)是建筑工程中不可或缺的基础材料,其用途广泛,直接影响工程质量和耐久性。以下是黄沙在建筑工程中的主要用途及作用详解:
一、混凝土工程
1. 作为细骨料
作用:
填充粗骨料(碎石)之间的空隙,提高混凝土密实度;
与水泥、水形成砂浆,包裹碎石并传递应力。
要求:
细度模数2.6~3.4(中粗砂适合);
含泥量≤3%(C30以上混凝土≤1%);
氯离子含量<0.02%(防钢筋锈蚀)。
2. 改善混凝土性能
和易性:圆滑的天然砂可减少需水量,提升流动性;
抗裂性:合理级配减少收缩裂缝;
耐久性:低碱活性砂避免碱骨料反应。
二、砂浆工程
1. 砌筑砂浆
作用:粘结砖、砌块,传递荷载;
砂要求:
粒径≤4.75mm(细砂为主);
含泥量≤5%(M5以上砂浆需≤3%)。
2. 抹灰砂浆
作用:墙面找平与装饰;
砂要求:
细度模数1.6~2.2(细砂或特细砂);
无泥块、贝壳等杂质(防止空鼓)。
三、道路工程
1. 沥青混合料(面层)
作用:填充沥青与碎石的间隙,增强密实度;
要求:
砂当量≥60%(洁净度指标);
棱角性高(机制砂更优,提高抗车辙能力)。
2. 水稳层(基层)
作用:调整级配,减少水泥用量;
要求:
0~5mm石屑或机制砂;
塑性指数<6(防收缩开裂)。
3. 路基垫层
作用:排水、防冻胀,均匀传递荷载;
要求:
含泥量≤5%;
粒径0.075~5mm连续级配。
四、基础处理与回填
1. 软土地基处理
作用:砂垫层(30~50cm厚)加速排水固结;
要求:
中粗砂,渗透系数>1×10⁻³cm/s;
不含有机质。
2. 管沟回填
作用:保护管道,减少沉降;
要求:
洁净砂,无尖锐石块;
分层夯实(每层≤30cm)。
五、其他用途
预制构件:如管桩、路缘石,需低氯离子砂;
防水层:细砂保护防水卷材;
滤层:水处理工程中用洗净砂(粒径0.5~2mm)。
六、黄沙 vs 机制砂对比
特性 天然黄沙 机制砂
颗粒形状 圆滑,和易性好 棱角多,需增外加剂
级配 自然级配,波动大 可控,但需调整石粉含量
资源 紧缺,限采 可持续,环保
适用场景 混凝土、抹灰 高强度混凝土、水稳层
七、质量控制要点
源头检测:
筛分分析(级配)、含泥量(水洗法)、氯离子(硝酸银滴定);
存储管理:
防污染(硬化场地)、防离析(分层堆放);
替代方案:
机制砂(控制石粉≤10%)、再生砂(需除杂质)。
总结
黄沙在建筑中承担 填充、粘结、传力、排水 等核心功能,其质量需满足 强度、洁净度、级配 要求。随着天然砂资源减少,机制砂的规范化应用将成为趋势,但需针对性优化配比与工艺。