天然砂和机制砂的物理性质有哪些？

砂是建筑工程中常用的建筑材料之一，其质量直接影响到混凝土、砂浆等工程的质量。砂分为天然砂和机制砂两种，它们在物理性质上存在一定的差异。本文将详细介绍天然砂和机制砂的物理性质，以便为工程选用合适的砂提供参考。

一、天然砂的物理性质

天然砂的粒度组成主要受成岩作用、风化作用和搬运作用等因素影响。天然砂的粒度分布范围较广，一般可分为粗砂、中砂、细砂和特细砂。其中，粗砂的粒径大于2.36mm，中砂的粒径在0.5～2.36mm之间，细砂的粒径在0.15～0.5mm之间，特细砂的粒径小于0.15mm。

天然砂的空隙率是指砂粒之间空隙的体积占总体积的百分比。空隙率的大小直接影响砂的密实程度和混凝土的工作性能。一般来说，天然砂的空隙率在40%左右。

天然砂的比重是指单位体积砂的质量，通常在2.6～2.7g/cm³之间。比重的大小与砂的矿物成分和含水量有关。

天然砂的吸水率是指砂粒在水中浸泡一定时间后所吸收的水量占砂粒体积的百分比。天然砂的吸水率一般在1%～3%之间。

天然砂的磨损率是指砂粒在磨损试验中消耗的质量占原始质量的百分比。磨损率的大小反映了砂粒的硬度和耐磨性。一般来说，天然砂的磨损率在5%左右。

天然砂的含泥量是指砂粒中粒径小于0.075mm的颗粒含量。含泥量过高会影响混凝土的工作性能和耐久性。我国标准规定，天然砂的含泥量应小于3%。

二、机制砂的物理性质

机制砂是通过破碎天然石料或工业废料等材料制成的。机制砂的粒度组成较均匀，一般可分为粗砂、中砂、细砂和特细砂。其中，粗砂的粒径大于2.36mm，中砂的粒径在0.5～2.36mm之间，细砂的粒径在0.15～0.5mm之间，特细砂的粒径小于0.15mm。

机制砂的空隙率与天然砂相近，一般在40%左右。

机制砂的比重略高于天然砂，一般在2.7～2.8g/cm³之间。

机制砂的吸水率略低于天然砂，一般在1%～2%之间。

机制砂的磨损率低于天然砂，一般在3%左右。

机制砂的含泥量较低，一般小于1%。这是因为机制砂在生产过程中经过筛选、清洗等工艺，去除了大部分泥质杂质。

三、总结

天然砂和机制砂在物理性质上存在一定的差异。天然砂具有粒度分布广、空隙率较大、吸水率较高、磨损率较高等特点；而机制砂具有粒度组成均匀、空隙率较小、吸水率较低、磨损率较低、含泥量较低等特点。在实际工程中，应根据工程需求和砂的物理性质选择合适的砂种。