人工砂中石粉含量對混凝土性能的影響研究

陳立壯 許娜

【摘 要】通過比對試驗，研究人工砂中石粉含量分別為15.2%、18.0%、20.6%、22.7%、25.6%的情況下，對混凝土單位用水量、工作性、力學性能、耐久性和熱學性能的影響，并進行深入分析。通過配合比參數調整可以使用不同石粉含量人工砂拌制的混凝土的工作性保持一致。并且不同石粉含量人工砂拌制的混凝土的經時變化量、力學性能、耐久性、熱學性能基本一致。

【關鍵詞】混凝土 研究 人工砂

1 引言

人工砂配置的混凝土往往存在工作性差的問題，適當的增加人工砂中的石粉含量能起到改善工作性的效果。而由于目前國家標準和行業標準對石粉含量的要求偏低，導致在人工砂生產過程中盲目地將采用水洗等方法降低人工砂中的石粉含量，以期達到符合標準的目的。而分離出來的石粉又增加了廢渣的排放量，從而加劇了環境污染，同時也是一種資源浪費。我國倡導建設資源節約型、環境友好型社會，充分的利用好人工砂生產過程中的石粉，具有良好的經濟效益和環境效益。

2 試驗用人工砂

通過在人工砂的基礎上加入大理巖石粉，調整人工砂的石粉含量，調整后砂篩分結果見表1。

從篩分結果可以看出，由于人工砂粒徑在0.315mm～2.5mm之間顆粒含量偏少，0.315mm～2.5mm區間之外分布較多，顆粒粒徑分布較差。

3 不同石粉摻量對新拌混凝土各項性能影響

3.1 對拌和單位用水量、坍落度影響

試驗采用四級配混凝土，選擇水膠比0.47，粉煤灰摻量35%，與不同石粉含量的人工砂組合進行試驗性能研究，并進行混凝土拌合物坍落度損失、含氣量損失、泌水率、凝結時間等試驗。試驗結果見表2。

隨著石粉含量的增加，人工砂的比表面積也相應增加，因此適當的降低砂率。在保持水膠比不變的前提下，為了保持混凝土工作性基本一致，需要適當調整混凝土的單位用水量。從試驗結果來看，石粉含量由15.2%增大到25.6%，通過調整砂率，混凝土單位用水量僅增加3kg/m3。

3.2 對拌和物的經時變化量及凝結時間的影響

為了研究石粉含量對混凝土施工技術及工藝影響，室內進行了坍落度損失、含氣量損失、泌水率、凝結時間試驗，試驗成果見表3。

通過調整砂率，不同石粉含量的人工砂拌制的混凝土拌合物經時變化量及凝結時間無明顯差異。

4 不同石粉摻量對硬化混凝土各項性能研究

根據不同石粉摻量進行硬化后混凝土力學性能檢測，檢測成果見表4。

從表4可以看出，不同石粉含量的人工砂拌制的混凝土其力學性能及耐久性能均無明顯差異。

4.1 自生體積變形

不同石粉摻量混凝土自生體積變形進行分析見圖1。

從圖11可以看出，不同石粉含量混凝土的自生體積變形規律一致，石粉含量對混凝土的自生體積變形影響較小。

4.2 干縮變形

不同石粉摻量混凝土干縮變形進行分析見圖2。

從圖中可以看出石粉含量變化對混凝土干縮有著一定的影響，混凝土干縮值隨著石粉含量的增加略有增大。

4.3 熱物理性能

不同的石粉含量對混凝土的熱學性能影響試驗結果見表5，從試驗結果可知，石粉含量變化對混凝土熱學性能影響大致相當。石粉含量對混凝土絕熱溫升影響試驗結果見表6。從絕熱溫升試驗結果可知，石粉含量變化對混凝土絕熱溫升影響較小。

5 結語

（1）隨著人工砂石粉含量的增加，保持混凝土水膠比不變、拌合物工作性相相近，混凝土的單位用水量需略微增加。從試驗成果分析，人工砂石粉含量在15%-25%范圍內，石粉含量每增加1%，混凝土單位用水量增加0.6Kg。根據石粉含量適當的調整混凝土拌合物的砂率，可以達到降低混凝土單位用水量增加值的目的。

（2）通過配合比參數調整可以使用不同石粉含量人工砂拌制的混凝土的工作性保持一致。并且不同石粉含量人工砂拌制的混凝土的經時變化量、力學性能、耐久性、熱學性能基本一致。

（3）人工砂中石粉含量變化對混凝土干縮有著一定的影響，混凝土干縮值隨著石粉含量的增加而增大。

參考文獻

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