郭猛,楊杰,黃鵬宇,高超,夏京亮
(1.中國路橋工程有限責任公司,北京 100011;2.中國建筑科學研究院有限公司,北京 100013;3.重慶大學 材料科學與工程學院,重慶 400045;4.國家建筑工程技術研究中心,北京 100013)
隨著我國建設行業的飛速發展,可供開采的天然砂資源日益緊缺,加上環保政策對砂石開采的限制,很多地方出現了建設用砂供不應求的現象,用機制砂逐步替代天然砂已是大勢所趨[1]。生產機制砂過程中,會產生10%~20%粒徑小于75 μm 的微粉[2],巖石破碎過程中不可避免的會帶有一些存在于巖石夾層或者巖石空隙等地方的泥土雜質,所以產生的微粉中除了和母巖化學成分相同的巖石粉,還有一部分則是以黏土礦物為主要成分的泥粉[3]。石粉與泥粉的化學成分和結構存在較大差異,在混凝土中的作用也有所不同[4]。粒徑較小的石粉和泥粉都具有填充效應,可以填充空隙,而泥粉具有很強的吸附效應,主要成分以黏土礦物為主。黏土礦物是含水層狀鋁硅酸鹽類礦物的總稱,它是八面體鋁酸鹽層(AlO6)夾在2層四面體硅酸鹽層(SiO4)間組成的二維層狀結構[5-6],這種層狀結構使得黏土內部存在大量空隙,黏土比表面積增大,同時Al3+離子能與水作用形成膠體顆粒[7],所以黏土能吸附較多的水分子;黏土中高價陽離子(如Al3+、Si4+)被低價陽離子(Ca2+、Mg2+等)取代而帶負電,對陽離子有較強的吸附能力,所以相較于石粉,泥粉對水分子和減水劑分子的吸附性強,已有的研究表明,若微粉中的泥粉含量過高,會對混凝土拌合物的工作性、混凝土強度及其耐久性造成不利影響[8-9],所以在機制砂生產過程中,應注意控制微粉中泥粉的含量。……