机制砂石粉含量对混凝土性能的影响

　　天然砂资源的日趋匮乏，我国混凝土用机制砂逐步替代河砂是大势所趋。机制砂是由岩石经机械破碎、筛分制成，其区别于天然砂最显著特点是其破碎生产中会产生15%～20%的粒径小于75μm的石粉。正因如此，国内外学者针对石粉含量对新拌机制砂混凝土工作性、外加剂效能和硬化混凝土力学性能、体积稳定性和耐久性影响进行了大量研究，但不同研究者所得出的机制砂最佳石粉含量或提出的石粉含量限值并不一致，甚至存在争议。鉴于机制砂中的石粉，尤其是石粉中有黏土存在时，会对机制砂混凝土的某一性能或综合性能产生显著影响，机制砂相关标准均对石粉含量进行了限定。对于机制砂石粉含量限值，不同国家的标准规定存在较大差异，如印、英、澳和欧盟等国家及地区容许机制砂中石粉含量有更高的限值，而中、日、美等国的标准规定限值较低。 免 费 咨 询 免 费 咨 询

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　　我国不同行业或地方标准的规定也不尽相同。许多研究表明，机制砂中不含黏土的石粉是无害甚至是有益的，使用高石粉含量（10%～15%）机制砂也可以配制优质混凝土。因此，目前尚无一个广泛认可或可接受的最佳石粉含量，造成石粉含量限值存在争议或分歧的根本原因是不同的研究者采用的机制砂或石粉品质不一样，包括机制砂母岩岩性、级配或粒形，石粉中的有害性黏土含量或石粉吸附性、石粉的活性或细度等。因此，针对不同地区、不同工程用的机制砂，其最佳石粉含量需要结合该地区母岩所加工的机制砂特性和工程用混凝土通过具体试验研究确定。

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浙江景宁至文成高速公路第JWTJ-02标段位于浙江省景宁县内山岭重丘区，周边碎石和天然河砂资源匮乏，但工程建设中隧道开挖又产生大量花岗岩洞渣。按照“因地制宜、就地取材”的原则，该标段C20～C50所有混凝土均采用隧道洞渣加工的机制砂和碎石集料配制。鉴于目前工程建设中常用的机制砂多为石灰岩，对花岗岩机制砂的研究与应用较少。

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本文以隧道洞渣自制的花岗岩机制砂石为集料配制C20～C50混凝土，着重研究花岗岩机制砂石粉含量对不同强度等级混凝土的工作性能、强度和抗氯离子渗透性能的影响，以获得该花岗岩机制砂混凝土适宜的石粉含量。

3结论

　　1）机制砂石粉含量在5%～7%的范围内，石粉含量的增加对C20～C50混凝土的工作性能没有明显影响；当石粉含量在7%～14%的范围内，随着石粉含量的增加，C20～C50混凝土达到相同工作性所需减水剂掺量增加。

　　2）机制砂石粉含量对混凝土强度有显著影响。在石粉含量为5%～14%的范围内，C20、C25、C30混凝土的7d和28d抗压强度随着石粉含量的增加随之增大，而C40、C50混凝土的7d和28d抗压强度则随着石粉含量的增加呈现先增大后减小的趋势，当石粉含量为10%时强度达到最大值。

　　3）混凝土强度等级越高，电通量越低，抗氯离子渗透能力越强。相同强度等级的混凝土，电通量随机制砂石粉含量的增加而变化，在石粉含量为5%～14%的范围内，随石粉含量增加，C20、C25、C30混凝土的电通量逐步减小，而C40、C50混凝土的电通量呈先减小后增大趋势，且当石粉含量为10%时，混凝土电通量最小。

4）综合考量石粉含量对C20～C50混凝土各项性能的影响，在景文高速公路二标建设中，C20、C25、C30机制砂混凝土中适宜石粉含量为10%～14%，而C40、C50混凝土为10%。

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