機制砂石粉含量對混凝土性能的影響

　　天然砂資源的日趨匱乏，我國混凝土用機制砂逐步替代河砂是大勢所趨。機制砂是由巖石經機械破碎、篩分制成，其區別于天然砂最顯著特點是其破碎生產中會產生15%～20%的粒徑小于75μm的石粉。正因如此，國內外學者針對石粉含量對新拌機制砂混凝土工作性、外加劑效能和硬化混凝土力學性能、體積穩定性和耐久性影響進行了大量研究，但不同研究者所得出的機制砂最佳石粉含量或提出的石粉含量限值并不一致，甚至存在爭議。鑒于機制砂中的石粉，尤其是石粉中有黏土存在時，會對機制砂混凝土的某一性能或綜合性能產生顯著影響，機制砂相關標準均對石粉含量進行了限定。對于機制砂石粉含量限值，不同國家的標準規定存在較大差異，如印、英、澳和歐盟等國家及地區容許機制砂中石粉含量有更高的限值，而中、日、美等國的標準規定限值較低。 免 費 咨 詢 免 費 咨 詢

生產線現場

　　我國不同行業或地方標準的規定也不盡相同。許多研究表明，機制砂中不含黏土的石粉是無害甚至是有益的，使用高石粉含量（10%～15%）機制砂也可以配制優質混凝土。因此，目前尚無一個廣泛認可或可接受的最佳石粉含量，造成石粉含量限值存在爭議或分歧的根本原因是不同的研究者采用的機制砂或石粉品質不一樣，包括機制砂母巖巖性、級配或粒形，石粉中的有害性黏土含量或石粉吸附性、石粉的活性或細度等。因此，針對不同地區、不同工程用的機制砂，其最佳石粉含量需要結合該地區母巖所加工的機制砂特性和工程用混凝土通過具體試驗研究確定。

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浙江景寧至文成高速公路第JWTJ-02標段位于浙江省景寧縣內山嶺重丘區，周邊碎石和天然河砂資源匱乏，但工程建設中隧道開挖又產生大量花崗巖洞渣。按照“因地制宜、就地取材”的原則，該標段C20～C50所有混凝土均采用隧道洞渣加工的機制砂和碎石集料配制。鑒于目前工程建設中常用的機制砂多為石灰巖，對花崗巖機制砂的研究與應用較少。

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本文以隧道洞渣自制的花崗巖機制砂石為集料配制C20～C50混凝土，著重研究花崗巖機制砂石粉含量對不同強度等級混凝土的工作性能、強度和抗氯離子滲透性能的影響，以獲得該花崗巖機制砂混凝土適宜的石粉含量。

3結論

　　1）機制砂石粉含量在5%～7%的范圍內，石粉含量的增加對C20～C50混凝土的工作性能沒有明顯影響；當石粉含量在7%～14%的范圍內，隨著石粉含量的增加，C20～C50混凝土達到相同工作性所需減水劑摻量增加。

　　2）機制砂石粉含量對混凝土強度有顯著影響。在石粉含量為5%～14%的范圍內，C20、C25、C30混凝土的7d和28d抗壓強度隨著石粉含量的增加隨之增大，而C40、C50混凝土的7d和28d抗壓強度則隨著石粉含量的增加呈現先增大后減小的趨勢，當石粉含量為10%時強度達到最大值。

　　3）混凝土強度等級越高，電通量越低，抗氯離子滲透能力越強。相同強度等級的混凝土，電通量隨機制砂石粉含量的增加而變化，在石粉含量為5%～14%的范圍內，隨石粉含量增加，C20、C25、C30混凝土的電通量逐步減小，而C40、C50混凝土的電通量呈先減小后增大趨勢，且當石粉含量為10%時，混凝土電通量最小。

4）綜合考量石粉含量對C20～C50混凝土各項性能的影響，在景文高速公路二標建設中，C20、C25、C30機制砂混凝土中適宜石粉含量為10%～14%，而C40、C50混凝土為10%。

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