水利部农村电气化研究所 浙江杭州 310012
摘要：混凝土材料是当今世界上使用量最大、最广的建筑材料。随着建筑技术的不断进步,对混凝土的要求也越来越高,混凝土不仅要作到可调凝、早强、高强、水化热低、大流动度、质轻、低脆性、高密实和高耐久性等性能以及其他特殊性能,而且还要求制备的成本低、成型容易、养护简单等等。为此我们做了大量试验并研究出了用石粉取代或部分取代机制砂的最佳掺量,实践证明这不仅降低了成本,提高了性能,而且还使有限的天然砂资源可以得到延缓,环境得到保护。
关键词：机制砂；石粉含量；泵送混凝土；性能；影响
1导言
同常规意义上的天然砂原材相比，机制砂在级配方面、细度模数方面以及粗糙性方面均存在一定的缺陷。与此同时，机制砂中还含有一定数量的石粉（石粉粒径在75um单位以内）。经实际测定结果显示：机制砂中的石粉含量占到了（15±5）%比例。然而我国现行《建筑用砂》当中对于混凝土用机制砂的石粉含量有着极为严格的要求。对于涉及桥梁工程项目而言，取混凝土中机制砂的石粉含量应当严格控制在7%范围之内。但结合混凝土使用地区以及使用用途的差异性，可由供需双方针对机制砂中的石粉含量加以详细协商与验证。
2验用材料
2.1水泥
本试验选用浙江红狮P.042.5水泥，主要性能见表1
4石粉含量对混凝土性能的影响
4.1石粉对混凝土抗压强度的影响
抗压强度是混凝土性能中最重要参数之一。通过混凝土抗压强度测试,来确定混凝土强度等级,作为评定混凝土品质的重要指标。本节系统研究了不同含量石粉对混凝土抗压强度影响规律。
通过图1对比可以看出,石粉较少时混凝土强度随着石粉含量增加而增加;当石粉含量处于15%左右时,强度最高主要因为石粉具有活性,在水化过程中可与水泥中的C3A发生反应产生更加密实的碳铝酸盐,提高了混凝土强度;同时石粉颗粒较细,可以改善机制砂中棱角多以及级配差的情况，增加骨料的堆积密度对混凝土结构有一定的填充作用。但当含量替代到大于15%时强度有下降趋势，其原因是因为水胶比一定的情况下石粉含量的增加石粉吸水增加，水泥石中或界面过渡区出现游离态的石粉，则将不利于集料与水泥石的粘结，降低混凝土强度。
4.2石粉对混凝土工作性能的影响
新拌混凝土工作性是混凝土拌合物在一定施工条件和环境下是否易于各种施工工序的操作,以获得均匀密实混凝土的性能。
从表6中可以看出随着石粉替代率增加拌合物的扩散度随着石粉含量的增加而增加,离析现象和泌水情况也有明显改善,替代量为15%时候各项指标出现最佳状态。所以石粉含量在0~15%对混凝土工作性的影响是正面的。其原因在于:石粉作为活性材料充实了混凝土水泥浆体不足的缺陷,使得混凝土具有较强的流动性;较细的石粉颗粒,补充了粗细骨料表面粗糙的特点,减少细骨料与粗骨料之间摩擦力;石粉在混凝土结构中起到滚珠的作用,有利于混凝土微观颗粒的相对运动。但在大于15%时坍落度、扩散度出现一定的下降，原因可能是虽然石粉含量增加了浆体的量，为混凝土的流动性起到了润滑作用，但是由于石粉吸水率大，当超过15%时候由于水胶比一定石粉总量增加导致拌合物中的自由水减少出现混凝土粘稠的情况。
5结论
（1）砂中含有石粉可以明显改变混凝土的抗压强度，在0~15%呈现出正相关，超过15%抗压强度出现下降趋势。
（2）石粉含量在0~15%时混凝土的坍落度与基准基本保持一致，其他性能出现了明显的改善。
（3）机制砂石粉颗粒的粒径与水泥粒径基本相同，有利降低混凝土的孔隙率，提高混凝土的密实性和强度，但当石粉含量过高时，水泥石中或界面过渡区出现游离态的石粉，则将不利于集料与水泥石的粘结。
（4）石粉等量替代砂的含量在15%左右时混凝土状态以及强度出现最佳状态。
参考文献：
[1]李拖福,严亚光.石屑在混凝土中的应用.山西建筑,1987.
[2]安文汉.石屑混凝土强度及微观结构实验研究.山西建筑,1989.
[3]李兴贵,严栋兴.高石粉人工砂原级配混凝土力学性能试验研究[J].红水河,2003.
论文作者:杜二阳,王丹
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第22期
论文发表时间:2017/12/29
标签：混凝土论文; 含量论文; 抗压强度论文; 机制论文; 强度论文; 性能论文; 水泥论文; 《建筑学研究前沿》2017年第22期论文;