機制砂石粉含量對混凝土的性能影響

唐威

（東莞市東田混凝土攪拌有限公司，廣東東莞 523000）

工程項目數量的逐年遞增使混凝土的需求量急劇攀升。天然砂是預拌混凝土的一種主要基礎材料，由于近年來生態破壞嚴重，我國一些地區為了維持生態平衡，對天然砂的采集受到了限制，影響到混凝土的產量，矛盾日益尖銳。因為天然砂開采限制和價格上的原因，使機制砂被大量應用。為了能更好的滿足建筑工程對混凝土的供應需求，同時保障建筑工程耐久性良好的前提下，就必須嚴格管控好混凝土原材料質量關。所以對機制砂是石粉含量其對混凝土性能影響進行深入分析便顯得特別的重要。

1 機制砂內石粉含量對不同強度混凝土工作性能所造成的影響

本試驗的目的是了解機制砂中不同的石粉含量對不同強度混凝土性能所造成的影響。具體如下：機制砂中石粉在0%到20%之間的不同含量分別與強度C30 的混凝土、強度C40 的混凝土、強度C60 的混凝土進行一一配置并試驗得出具體數據，從中可分析出不同石粉含量對不同強度混凝土的各方面性能、力學等產生的影響。混凝土性能分別是流動性能、黏聚性能和保水性能，這些性能好壞會嚴重阻礙混凝土性能的有效發揮。本文的主要是對不同含量下的石粉其對不同強度的混凝土流動性、黏聚性和保水性進行試驗分析。如表1 所示。

表1 3 個強度等級混凝土的配合比設計

1.1 機制砂內石粉含量對C30 混凝土拌合物性能所造成的影響

從測試結果發現，在石粉含量小于10%的情況下，石粉含量與坍塌度成正比，機制砂石粉含量越大，則C30 混凝土拌合物坍落度越大；當石粉含量大于10%時，拌合物坍落度會隨石粉含量增大而逐漸變小。但通過試驗能夠確定，可以解決混凝土漿體量不足的問題，在混凝土中起到很好的填充作用。也可以解決機制砂棱角過多并且表面粗糙等問題；當石粉含量高于15%時，混凝土坍落度的下降情況會得到有效緩解，由于石粉的含量太多造成總粉體量隨之增大，而且對水的需求量也會增大，造成漿體粘稠度上升；當石粉含量值在20%時，混凝土材料的黏聚性能狀態是最佳的。在此情況下，混凝土泌水性會受到石粉含量的影響而越來越完美。如石粉含量在15%狀態下，便不會產生泌水的問題[1]。

1.2 機制砂內石粉含量對C40 混凝土性能的影響

C40 混凝土性能會隨石粉含量的轉變而產生與C30 混凝土相似的變化，當含量高過10%時，隨含量的不斷增大，拌合物坍落度相比于C30 混凝土要緩慢，之所以這樣主要是因為C40 混凝使用太多膠凝材料所導致的。在黏聚性方面，C40 混凝土的黏聚性會隨石粉含量變大而提升，離析泌水問題能夠有所改善。然而如果石粉含量高于10%時，會形成拌合物過黏的情況，對正常施工產生嚴重影響。

1.3 機制砂內石粉含量對C60 混凝土性能的影響

以C60 強度的混凝土為例來分析，在坍落度大的情況下，石粉含量則大約在5%左右，針對于其他的情況基本與C30 和C40強度的混凝土相差無幾。當石粉量在小等于5%的情況下，C60 強度混凝土坍落度會因石粉含量提升而增大；如石粉含量高過5%的情況下，此強度的混凝土坍落度便會隨石粉含量的提升降低。從黏聚性能上來看，石粉含量如果降低，C60 強度的混凝土卻仍具備很強的黏聚性，并不會產生泌水、離析的現象。如石粉含量值過高，會嚴重影響C60 混凝土成型率，并且成型率會變小。所以為了確保C60 混凝土工作性能，一定要合理的控制石粉含量，盡量控制在8%內為宜[2]。

2 機制砂內石粉含量對不同強度混凝土力學性能所產生的影響

混凝土力學性能主要包含抗壓、抗彎、抗拉、抗剪等內容，當前建筑工程對于混凝土的抗壓性能有較高的要求。抗壓性能能夠判斷混凝土其他性能的強弱。所以在本文的試驗中，只對抗壓性能做了相應的試驗核實。在試驗過程中，分別對不同含量石粉制作的不同強度混凝土的抗壓性能實施檢測。

2.1 機制砂內石粉含量對C30 混凝土力學性能所帶來的影響

通過深入探究可以發現，C30 強度混凝土其抗壓強度會隨石粉含是以的逐漸增大而增大，當石粉含量為3%的情況下，其抗壓強度也會相應的低，石粉含量在20%時，C30 混凝土抗壓強度值是最高的。經過分析可以確定，石粉之所以具備提升混凝土抗壓強度，主要是因石粉含量增大所形成的，混凝土拌合物越密實。同時骨料、漿體相互之間的黏性也會增大。適量石粉含是以可良好的處理好機制砂棱角性嚴重、表面粗糙的一些常見問題，而且與膠凝粉體能夠疊加使用，對混凝土抗壓強度提升非常有幫助[3]。

2.2 機制砂內石粉含量對C40 混凝土力學性能所帶來的影響

對C40 強度下混凝土各齡期的抗壓強度進行分析，發現7d齡期階段情況下，當石粉含量達到10%時，混凝土其抗壓性能將會達到最佳化；當石粉含量值在小等于10%時，混凝土抗壓性能會因石粉含量提升而增大；在石粉含量值高過10%時，混凝土強度則會隨石粉含量的增高而降低。針對28d 齡期段的混凝土來說，當石粉含量提升到15%時，其強度會逐漸提升；當石粉含量值在小等于15%時，其抗壓強度隨著含量百分比數值的增加而增強。在C40 強度的混凝土中，石粉本身的作用與在C30 強度混凝土內的作用是相似的，在此需特別注意的是，石粉顆粒能夠對混凝土空隙起到填充的作用，以提升界面過渡區密度，并同時增大強度；如石粉含量高于15%時，那么C40 混凝土本身抗壓強度就會隨含量增大而下降，之所以形成這種現象，主要是因粉體超量無法發揮多余石粉填充作用，相反，還會因大量堆積而對損害混凝土整體結構，并同時還會影響強度。

2.3 機制砂內石粉含量對C60 混凝土力學性能所帶來的影響

針對C60 混凝土來說，石粉含量值在8%時，混凝土抗壓效率會達到最大化。石粉含量控制在8%以內的話，混凝土的抗壓強度隨著石粉含量的增加而增強；倘若含量超過了8%，抗壓強度和石粉含量成反比關系，含量越高抗壓強度反而下降。如此證明石粉含量越低，越能夠增強混凝土抗壓性，如過多，會對混凝土堆積結構產生不同程度的影響。因C60 混凝土內膠凝材料多于C40，所以在砂石粉含量一樣的情況下，C60 內的堆積石粉會更多。

3 機制砂內石粉含量對不同強度混凝土耐久性的影響

3.1 機制砂內石粉含量對混凝土收縮性形成的影響

石粉含量值大小對于各強度混凝土收縮性所產生的影響具體體現在以下幾方面：①石粉含量增大會促進混凝土漿體也隨之不斷增長，使混凝土收縮程度不斷加大；②石粉能夠有效填補混凝土縫隙，提升混凝土結構密實性，防止干燥收縮情況的發生。從不同強度混凝土不同階段的干燥收縮變化情況可以發現，C30 混凝土在不同量的石粉下，在1d 的時間內其干燥收縮度是相同的，然而隨時間的不斷延長，石粉含量多少與干燥收縮率有較大的關聯性，當石粉含量達到10%，混凝土的干縮率為最大；當石粉量比10%小的情況下，干縮率會因石粉含量升高而增大；C40 混凝干縮率相比與C30 要高，主要是因其體積大所導致的。當石粉含量值在7%時，C40 強度的混凝土其干縮率可以達到最高；如石粉含量值超過10%，C40 強度的混凝土其干縮率便會隨石粉含量值逐漸增大而慢慢降低。另一方面，石粉含量值的增大會增大C40 混凝土1d 干縮率。影響C60 混凝土的干縮率、石粉含量的因素主要是混凝土齡期，不同齡期下其對干縮率所產生的影響也存在差異的。石粉含量提高，C60 混凝土不同齡期的干縮率就會出現增長，然而受時間長短的影響，混凝土的干縮率會因此產生較大的變化。

3.2 石粉含量嚴重影響混凝土早期抗裂性

石粉含量高那么混凝土體量就會不斷升高，而且還會需要大量的水資源，這時漿體量便會增多，這些因素對混凝土的抗裂性都會產生不利的影響。通過實驗可以發現，這三種不同強度的混凝土所形成的裂縫都會隨石粉含量增大而增大。

4 結語

綜上所述，混凝土的各項性能會受到石粉的含量多少而產生一定的變化。因此，配備混凝土期間，要通過大量的試驗掌握機制砂石粉最合理的用量，混凝土拌合物才能滿足現場施工的需要，確保混凝土的各項性能達到最佳狀態，進一步保證工程的施工質量。