硅質機制砂對混凝土性能影響機理研究

方國富，游秋森，張顯羽，李新宇

（1.福建廈門抽水蓄能有限公司，福建 廈門 361107；2.中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司，浙江 杭州 310014）

部分工程實踐和試驗研究結果顯示[1-3]，采用凝灰巖、花崗巖、片麻巖、輝綠巖、玄武巖等礦物成分中SiO2含量較高的硅質巖石軋制的機制砂拌制的混凝土，當機制砂中石粉含量超過某一限值時，混凝土單位用水量會明顯增加，且對混凝土劈拉強度、干縮等帶來一定不利影響，從而降低混凝土的綜合抗裂性能。但采用石灰巖、大理巖等以碳酸鈣為主的鈣質巖石軋制的機制砂拌制的混凝土，則受機制砂中石粉含量的影響相對較小，適當提高機制砂中的石粉含量還有助于改善混凝土的性能[4]。國內已有眾多學者就機制砂中石粉含量對混凝土性能的影響[5-9]，以及不同巖性機制砂品質對混凝土性能的影響進行了針對性的研究[10-14]。

本研究采用凝灰巖、花崗巖、片麻巖3 種硅質機制砂，以及石灰巖鈣質機制砂，開展石粉需水量比及其形貌測試、砂漿孔結構特性測試，以及混凝土拌和物性能試驗和強度試驗，分析硅質機制砂石粉對混凝土性能的影響機理。

1 試驗原材料

（1）水泥：P·O42.5 水泥，符合GB 175—2007《通用硅酸鹽水泥》的要求，其物理力學性能分別見表1、表2。

表1 水泥的物理性能

表2 水泥的力學性能

（2）粉煤灰：某電廠排放，符合GB/T 1596—2017《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》中F 類Ⅱ級的要求，28 d 抗壓強度比為77%，90 d 抗壓強度比可達96%，火山灰活性相對較高，且在長齡期有較大增幅，其主要技術性能見表3。……