不同品质海砂对海洋环境下地铁结构混凝土性能的影响研究
Reasearch on the influence of sea sand with varying qualities on the performance of metro structural concrete in marine environments
关键词：
原状基坑砂；净化基坑砂；海砂；机制砂；工作性；力学性能；耐久性能；钢筋锈蚀；抗裂性能
Key words：
Original foundation pit sand; Purified foundation pit sand; Sea sand; Manufactured sand; Workability; Mechanical property; Durability; Reinforcement corrosion; Crack resistance
刊期：
2026年第2期
DOI：
10.19761/j.1000-4637.24070350
文章编号：
基金项目：
国家自然科学基金项目（U2340228）。
作者：
钱 刚
单位：
厦门铁研工程科技检测有限公司，福建 厦门 361100
摘要
摘 要：对比了不同品质海砂（未处理原状基坑砂、净化基坑砂）、花岗岩机制砂的基本特性，结合海洋环境下某地铁结构混凝土的设计要求，研究了净化基坑砂、机制砂对混凝土工作性、力学性能、耐久性能、钢筋锈蚀、抗裂性能的影响。结果表明：基坑砂处理前后的Cl-含量均较低，均属于中砂，若按泥块含量分类属于Ⅱ类砂，若按含泥量、Cl-含量、贝壳含量分类则属于Ⅰ类砂；净化基坑砂具有颗粒细且均匀、表面光滑圆润等特性；XM1（净化基坑砂）、XM2（机制砂）混凝土的工作性、抗压强度基本相当，抗压强度发展规律相似，XM1混凝土的单轴拉伸性能略低于XM2混凝土，但抗氯离子渗透性能、抗渗性能、早期抗裂性能均高于XM2混凝土；采用净化基坑砂不会引起钢筋锈蚀；XM1混凝土的性能均满足海洋环境下某地铁结构混凝土的设计要求。
Abstract: The basic properties of sea sand with varying qualities (untreated original foundation pit sand, purified foundation pit sand), and granite manufactured sand were compared. Based on the design requirements for concrete in a metro structure under marine conditions, the effects of purified foundation pit sand and manufactured sand on concrete workability, mechanical properties, durability, reinforcement corrosion, and crack resistance were studied. The results indicate that the Cl- content in both untreated and purified foundation pit sand is relatively low, and both are classified as medium sand. According to the mud lump content classification, they belong to Class Ⅱ sand, while according to the classification based on mud content, Cl- content, and shell content, they belong to Class Ⅰ sand. Purified foundation pit sand features fine and uniform particles with smooth and rounded surfaces. The workability and compressive strength of XM1 (purified foundation pit sand) and XM2 (manufactured sand) concrete are essentially equivalent, with similar development patterns in compressive strength. However, the uniaxial tensile performance of XM1 concrete is slightly lower than that of XM2 concrete, but its chloride ion penetration resistance, impermeability, and early crack resistance are superior. Using purified foundation pit sand does not cause reinforcement corrosion. The performance of XM1 concrete meets the design requirements for a metro structure concrete in marine conditions.
结论
（1）基坑砂处理前后的Cl-含量均较低，均属于中砂，若按泥块含量分类属于Ⅱ类砂，若按含泥量、Cl-含量、贝壳含量分类则属于I类砂。净化基坑砂具有颗粒细且均匀、表面光滑圆润等特性。
（2）XM1、XM2混凝土的工作性、抗压强度基本相当，抗压强度发展规律相似，XM1混凝土的单轴拉伸性能略低于XM2混凝土，但抗氯离子渗透性能、抗渗性能、早期抗裂性能均高于XM2混凝土，且采用净化基坑砂不会引起钢筋锈蚀。
（3）XM1混凝土的性能均满足海洋环境下某地铁结构混凝土的设计要求。此外，若有较高轴拉性能需求时，可采取掺入聚合物纤维或适当增加胶凝材料用量等措施，以达到工程要求。
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引用本文
钱刚.不同品质海砂对海洋环境下地铁结构混凝土性能的影响研究[J].混凝土与水泥制品,2026(2):57-61,68.
QIAN G.Reasearch on the influence of sea sand with varying qualities on the performance of metro structural concrete in marine environments[J].China Concrete and Cement Products,2026(2):57-61,68.
下一个： 碱激发全固废超高性能混凝土（A-UHPC）的优化设计与性能研究
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