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石粉对碾压混凝土性能的影响

石粉对碾压混凝土性能的影响

摘要：石粉主要是指岩石经过机械加工后的粒径小于0．16mm的微细颗粒。在研究了

有关资料的基础上,综合分析了石粉对碾压混凝土性能的影响。

关键词：石粉;碾压混凝土;性能

1概述

石粉主要是指岩石经过机械加工后的粒径小于0．16mm的微细颗粒,它包括人工砂中粒

径小于0．16mm的细颗粒和专门磨细的岩石粉末。碾压混凝土配合比设计中,石粉含量

一般是指石粉占人工砂质量的百分数。石粉形貌与水泥颗粒相似,为形状不规则的多棱体。

由于碾压混凝土中胶凝材料和水的用量较少,当人工砂中含有适量的石粉时,因与掺合料的

细度基本相当,石粉在砂浆中能够替代部分掺合料,与胶凝材料一起起到填充空隙和包裹

砂粒表面的作用,即相当于增加了胶凝材料浆体,能在一定程度上改善灰浆量较少的碾压

混凝土拌和物的和易性,增进混凝土的匀质性、密实性、抗渗性,提高混凝土的强度及断裂

韧性,改善施工层面的胶粘性能,减少胶凝材料用量,降低绝热温升。适当提高石粉含量,

可降低成本,是提高混凝土质量的措施之一。

人工砂石料中石粉的含量和粒径分布与人工砂石料的生产设备、生产工艺和岩石种类有关。

如百色水利枢纽碾压混凝土主坝工程采用辉绿岩骨料,受生产工艺、生产设备和岩石种类的

影响,人工砂中石粉含量大,占20%～24%,其中微粉(即小于0．08mm)占石粉的4

0%～60%;江垭大坝混凝土骨料生产采用意大利产的碎石机,石质为灰质白云岩、灰岩

及白云质灰岩,所生产的人工砂中石粉含量约占细骨料18．9%,其中小于0．075mm的

微粒约占13．9%,小于0．005mm的微粒含量仅占1%;索风营水电站工程采用PL

—8500立轴式破碎机生产骨粒,石质为石灰岩,石粉含量为17%～21．8%,平均1

8．3%,小于0．08mm的石粉含量为11．6%～14．4%,平均12．8%。

已见报道生产石粉的岩石种类较多,如石灰岩、凝灰岩、辉绿岩、花岗岩、片岩、白云质灰

岩等,它们化学成分各不相同,多为非活性材料。有的石粉也具有一定的活性,可能参与胶

凝材料水化反应。但是,即使有活性的石粉因其长期沉积而转化为稳定的晶体,所以其活性

很低。因此,石粉活性与粉煤灰、矿渣、磷矿渣等活性材料对比要低得多,即它们的火山灰

活性效应作用不大。但是,其能发挥微集料作用,充填水泥颗粒之间的空隙和优化细粉料

(包括水泥和活性混合料)的级配。同时,由于其形貌为多棱体,浆体之间的结合力好,机械

咬合力高。因此,它们能改善碾压混凝土的工作性和可碾压性,并对混凝土的强度有贡献。

2石粉含量对碾压混凝土工作性的影响

1

2．1保持水泥用量不变,石粉取代部分粉煤灰

陈改新研究表明:保持水泥用量不变的条件下,将砂中的石粉含量由10%增加到16．1%,

用石粉取代18～48kg(15%～41%)粉煤灰,石粉取代量对碾压混凝土的VC值几乎

没有影响。周云虎研究表明,在用水量、掺和料总量(F+SF)不变的条件下,用石灰质石粉

替代粉煤灰(25%～100%),石粉替代粉煤灰的量对混凝土VC值影响不大。陆采荣等研

究表明,在保持水泥用量、水胶比、掺合料总量(F+SF)不变的条件下,用凝灰岩石粉替代

磷矿渣(38%～67%)对混凝土VC值影响不大。因此,一般情况下,石粉取代粉煤灰的量

在较大范围内对碾压混凝土工作性的影响不大。

2．2保持水泥和粉煤灰(或其他活性掺和料)用量不变的条件下,增加人工砂中石粉含量

陈改新用石灰岩人工砂石料研究表明:保持水泥用量和粉煤灰用量不变的条件下,人工砂

中的石粉含量由13．6%增加到18．8%,碾压混凝土的VC值基本上没有增大。而朱国

伟用辉绿岩人工砂石料研究表明:石粉含量高低对碾压混凝土的VC值有很大影响,对碾

压混凝土的用水量影响也很大。同时,石粉含量对碾压混凝土的凝结时间影响也很大。大部

分研究成果表明,石粉含量低于20%时,石粉含量对碾压混凝土的VC影响不大。但是,对

于特种石料如辉绿岩以及细颗粒(小于0．08mm以下)含量特别大(一般超过40%以上)