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石粉含量对混凝土性能的影响

石粉含量对混凝土性能的影响

混凝土材料是当今世界上使用量最大、最广的建筑材料。随着建筑技术的不断进步,对混凝土的要求也越来越高,混凝土不仅要作到可调凝、早强、高强、水化热低、大流动度、质轻、低脆性、高密实和高耐久性等性能以及其他特殊性能,而且还要求制备的成本低、成型容易、养护简单等等。为此我们做了大量试验并研究出了用石粉取代或部分取代天然砂的最佳掺量,实践证明这不仅降低了成本,提高了性能,而且还使有限的天然砂资源可以得到延缓,环境得到保护。

1、试验材料及试验研究方法

1.1 试验原材料

水泥:蒙西水泥厂生产的蒙西牌42.5等级普通硅酸盐水泥

外加剂:北京立交桥牌FDN-1萘系高效减水剂

粉煤灰:伊敏电厂Ⅰ级灰

砂、石:海拉尔地产原材料,级配良好

石粉:海拉尔地产,碎石场筛分出的石屑

1.2 试验方法

1.2.1 混凝土抗压性能试验

按《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T50081-2002)进行测试。混凝土抗压试件为150mm×150mm×150mm立方体。

1.2.2 混凝土抗折性能试验

按《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T50081-2002)进行测试。混凝土抗折试件为100mm×100mm×400mm棱柱体。

1.2.3 混凝土拌合物性能试验

按《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》(GB/T50080-2002)进行测试。混凝土坍落度采用标准的混凝土坍落度仪。

1.2.4 混凝土抗渗性能试验

在NEL型真空饱盐设备中用NaCl溶液真空饱盐,擦去饱盐试件表面盐水并

置于试样夹具上的两个紫铜电极之间,利用NEL型氯离子扩散系数测试系统在低电压下,对饱盐混凝土试件的氯离子扩散系数进行测定,饱盐完成可得试验结果。以混凝土标准抗折试件为基准,将试件分割成100mm×100mm×50mm的棱柱体。

1.2.5 混凝土抗冻性能试验

按《公路土工试验规程》(JTJ051-94)进行测试。混凝土抗冻融试件为100mm×100mm×400mm棱柱体。

2、石粉含量对混凝土性能的影响

2.1 石粉对混凝土抗压强度的影响

抗压强度是混凝土性能中最重要参数之一。通过混凝土抗压强度测试,来确定混凝土强度等级,作为评定混凝土品质的重要指标。本节系统研究了不同含量石粉对混凝土抗压强度影响规律。

通过对比可以看出,石粉较少时混凝土强度随着石粉含量增加而增加;当石粉含量处于15%左右时,强度最高;继续加大石粉掺量,强度有下降趋势;试验表明,石粉含量在20%以下,对混凝土强度有明显正效应。主要因为石粉具有活性,在水化过程中可与水泥发生反应,生成使混凝土更加密实的碳铝酸盐,提高了混凝土强度;同时石粉颗粒较细,对混凝土结构有一定的填充作用。

2.2 石粉对混凝土抗折强度的影响

抗折强度是否满足设计要求,将直接影响到路面的整体质量及使用寿命,尤其是水泥混凝土路面,因直接受车辆荷载的重复作用及环境因素(如温度、湿度)的影响,因此混凝土板要有较高的抗折强度。

试验数据表明,混凝土抗折强度随着石粉含量增加而增加;当石粉掺量达到10%~15%时,抗折强度出现最大值;再提高石粉含量,混凝土抗折强度有下降趋势。主要因为石粉改善了混凝土骨料的级配,增加了保水性,使混凝土泌水减少。

2.3 石粉对混凝土工作性能的影响

新拌混凝土工作性又称和易性,是混凝土拌合物在一定施工条件和环境下,是否易于各种施工工序的操作,以获得均匀密实混凝土的性能。

在基准配合比相同的情况下,拌合物的粘聚性、保水性随着石粉含量的增加而增加,离析现象和泌水情况也有明显改善,所以石粉对混凝土工作性的影响是正面的。其原因在于:石粉作为活性材料充实了混凝土水泥浆体不足的缺陷,使得混凝土具有较强的流动性;较细的石粉颗粒,补充了粗细骨料表面粗糙的特点,减少细骨料与粗骨料之间摩擦力;石粉在混凝土结构中起到滚珠的作用,有利于混凝土微观颗粒的相对运动。

2.4 石粉对混凝土抗渗性能的影响

抗渗性是混凝土耐久性的最重要指标之一,特别是混凝土大坝、渠道、涵管及地下水位线以下的地下结构,一旦抗渗性能达不到设计要求,会严重影响其结构的使用效能,甚至发生重大事故。本节针对混凝土抗渗性问题,分析了不同掺量石粉对抗渗性影响,并用以评价混凝土耐久性和使用寿命。

2.5 石粉对混凝土抗冻性能的影响

我国北方地区,混凝土抗冻融性不足往往是降低混凝土耐久性的主要因素,尤其是混凝土与水接触同时又在受冻的环境下,更应具有较高的抗冻融性,通过研究不同含量石粉对混凝土相对动弹性模量影响,进而找出石粉对混凝土抗冻融性影响规律。

3、结语

本文对掺入不同量石粉的混凝土常规力学、工作、耐久等性能进行了一系列的试验研究,分析了不同石粉掺量对其物理及其它性能的影响规律,得出以下主要结论:

(1)对混凝土的力学性能而言,石粉最佳掺量在15%左右,此时混凝土强度最高。如石粉含量过高,随着石粉的增加,浆体富余随之增多,这是导致混凝土强度出现峰值开始下降的主要原因。

(2)混凝土加入适量石粉,可以完善混凝土骨料级配,减少拌合物泌水和颗粒间空隙;增加混凝土浆体含量,水泥浆则能填充粗细骨料堆积的大小空隙,并包裹他们形成润滑层,提高混凝土流动性,减少骨料之间摩擦力,大大改善混凝土的工作性。

(3)石粉的填充效应可以增加混凝土密实度,减少毛细孔数量和界面泌水,提高混凝土抗氯离子能力,增强混凝土抗渗性,同时具有略微提高混凝土抗冻融能力,总之石粉对混凝土耐久性影响有明显的正效应。

参考文献

[1] 李拖福,严亚光.石屑在混凝土中的应用.山西建筑,1987.

[2] 安文汉.石屑混凝土强度及微观结构实验研究.山西建筑,1989.

[3] 李兴贵,严栋兴.高石粉人工砂原级配混凝土力学性能试验研究[J].红水河,2003.

[4] 吴明威,付兆岗.机制砂中石粉含量对混凝土性能影响的试验研究[J].铁道

建筑技术,2000.

石粉含量对混凝土流动性的影响

石粉含量对混凝土流动性的影响 摘要:影响混凝土流动性的因素很多,用水量、胶凝材料、骨料和减水剂等都有影响。本章主要讨论混凝土中石粉含量对混凝土流动性的影响。混凝土中的石粉主要来源于机制砂、水泥和矿粉。经试验表明,不同来源的石粉对混凝土的流动性和粘聚性的影响很大,对减水剂适应性影响显著。 关键词:石粉含量混凝土流动性胶凝材料 影响混凝土流动性的因素很多,用水量、胶凝材料、骨料和减水剂等都有影响。为了正确分析石粉含量对混凝土流动性的影响,我们对周边混凝土原材料生产企业的生产工艺情况进行了调研,充分掌握了各种原材料的配制工艺,在并针对各种原材料的材料组成和性能情况组织实验室进行了大量的试验,基本摸清了各种原材料中石粉含量的分布情况,使混凝土试验室清楚认识了石粉含量影响混凝土流动性的本质,便于对原材料中的石粉含量进行了更有针对性的控制,现将研究和实验情况总结如下。 1、混凝土中的石粉来源分析 混凝土中的石粉主要来源于机制砂、碎石、水泥和矿粉。 1.1、机制砂中的石粉 机制砂中的石粉主要是石粉和泥的混合物,来源于石头上粘结的泥土和石头破碎成砂子过程中产生的粒径小于0.075mm的颗粒。 机制砂中的石粉和泥的区分是用亚甲蓝试验来区分的,当MB值<1.40时判定为石粉,反之判定为泥。但是无论判定为石粉还是泥,主要成分仍然是两者的混合物,其中泥含量对用水量和外加剂适应性影响比石粉更显著。《建筑用砂》中对石粉含量规定如下:MB值<1.40(或合格)时,如混凝土强度等级≥C60,人工砂中的石粉含量<3.0%;如混凝土强度等级C60~C30,人工砂中的石粉含量<5.0%;如混凝土强度等级<C30,人工砂中的石粉含量<7.0%。 1.2、水泥中的石灰石粉来源 一些水泥厂在水泥磨制过程中掺加石灰石,掺量在3~15%不等,主要目的是降低水泥成本。但是,由于掺加的石灰石上有时会粘结一些泥土,这些泥土对混凝土减水剂适应性影响很大。同时由于石灰石相对于水泥熟料较为易磨,水泥中的石灰石粉细度远高于熟料细度,按照标准来检验水泥细度会出现失真现象。过细的石灰石粉会大量吸附减水剂,降低减水剂的适应性,提高减水剂用量,增加混凝土配制成本。 一般情况下,混凝土中的石灰石粉细度在70~100目的情况下,适量掺加石

石粉含量的质量控制

石粉含量的质量控制 人工砂石粉含量指人工砂中小于0.16mm的颗粒的含量,人工砂石粉中小于0.08mm的颗粒可以视为一种惰性掺合料看待,适当的石粉含量可以改善混凝土的和易性,提高混凝土密实性,对提高混凝土性能有利。在国内,绝大多数水电站混凝土用砂技术参数要求中,石粉含量要求在6-18%,对碾压混凝土用砂的石粉含量要求12-22%。国内大型人工砂石系统大多碾压砂石粉含量不足,也有工程用砂石粉含量超标现象发生。 干法制砂工艺中人工砂中的石粉含量一般较高能满足质量标准要求也有发现存在石粉含量大于标准的情况,这时应考虑部分湿式生产,洗去部分石粉或选用风机吸尘器设备吸出部分石粉,以满足标准要求。目前一种三分离选粉机成功用于锦屏一级水电站项目,试验结果取得了良好的效果。阿海新源沟砂石系统也安装了四台三分离选粉机去掉成品砂多余的石粉。湿法制砂工艺中人工砂中的石粉含量一般较低大多数工程均要求回收部分石粉以满足工程需要。水电工程人工砂中的石粉回收主要有机械回收方式和人工回收方式两种。在大型人工砂石料生产规模中,或场地狭窄的工程,工艺上需设计石粉回收车间(或称细砂回收车间)。即将筛分车间和制砂车间螺旋分级机溢流水中带走的石粉通过集流池,再回收利用。目前选用国际上先进的旋流真空脱水设备较多。在小型人工砂石料生产规模中,或场地宽敞的工程,也采用人工回收方式,来控制人工砂中的石粉含量。即对生产过程中洗砂机排放溢流水进行自然存放脱水,自然存放脱水后的细砂可以用装载机配合直卸汽车运输进行添加。为了有效地控制石粉含量,常采取以下措施: (1)通过不断实验,有效控制石粉的添加量。 (2)在石粉添加斗的斗壁附有震动器,斗下安装一台螺旋分级机,通过螺旋分级机均匀地添加到成品砂入仓胶带机上,使石粉得到均匀混合。 (3)废水处理车间尽量靠近成品砂胶带机,能用胶带机顺利转运,经压滤机干化后的石粉干饼经双辊破碎机加工松散粉末状,防止石粉成团。 (4)在施工总布置中要考虑一个石粉堆存场,堆存场既可以调节添加量,又可以通过自然脱水降低含水率,在一定程度上调节成品砂的含水率。 3.6细度模数的质量控制 在湿式生产时,一般配置棒磨机制砂,人工砂的细度模数控制工艺取决于棒磨机和细砂回收工艺。在干式生产时,其小于0.16mm颗粒的含量已存在砂中,无需考虑回收细颗粒。在成品砂的质量控制中一方面处理立轴破碎制砂与经多级破碎后的粗砂,其细度模数偏大问题,在工艺上去掉3一5mm部分的粗颗粒,使其自身的细度得到控制。另一方面着重分 离处理0一0.16mm微粒的含量,以保证控制成品砂细度模数。为了有效地控制成品砂细 度模数采取以下措施: (1)通过实验测试砂的细度模数,使成品砂细度模数控制在规定的范围内。 (2)若发现细度模数偏大,颗粒级配偏差,应调整棒磨机进料粒径,进料量、装棒量等或调整筛分楼的开机组数,调整生产量。 (3)调整筛分楼的筛网直径,也可以调整颗粒级配和细度模数。 (4)有许多系统配备超细碎车间进行粗砂整形,有效调整砂的细度模数和级配组成。 3.7含水率的质量控制 为了使含水率降低到规定范围内且稳定,目前大型工程主要采取了机械脱水方式:中小型工程采用自然脱水为主:另外在生产中必须严格遵守操作规程,对堆料砂仓进行合理的改造和堆存也可以有效控制人工砂含水率。一般采取如下措施: (1)一般系统工艺中首先要采用机械脱掉砂中大部分水分。目前采用最多的是振动筛脱水

机制砂最佳石粉含量的技术总结

机制砂最佳石粉含量的技术总结 【摘要】随着我国基础设施建设的迅猛的发展,建筑行业的主材-河砂日趋 匮乏,国家加强对环保治理及水土流失的防治,限制了河砂的开采,机制砂成了 唯一的替代品。由于是通过机械加工而成,石粉含量也随机波动,直接影响混凝 土性能的稳定。业内人士都在致力研究石粉对混凝土的影响,目前仅处在探索阶段。 【关键字】石粉含量机制砂混凝土工作性能 1.引言 由于国家限制了天然河砂的开采,机制砂已成为我国建设用砂的主要来源。 就地取材,现场加工,有效利用了碎石加工的副产物,节省了大量的成本,有利 于环保。但由于其产地及加工工艺不同,导致机制砂的质量参差不齐,石粉含量 随投料状况及加工工艺而变化,降粉除尘设备各异,使用效果不径相同,导致混 凝土性能不稳定,TB10424-2018《铁路混凝土工程施工质量验收标准》对强度等 级≥C50、C30~C45、<C30混凝土中石粉含量的上限作出了明确规定,分别是 ≤5.0%、≤7.0%、≤10.0%,即混凝土强度等级越高,对石粉含量的控制越严格。在实际应用中凝土强度等级C30~C45的混凝土石粉含量8%左右其拌合物性能和 工作性能最佳,现就宜兴铁路项目机制砂混凝土使用情况做技术总结。 一、石粉含量的定义 机制砂中粒径小于75μm的颗粒含量叫石粉含量。其吸附性指标通过 亚甲蓝试验的MB值来判定,石粉的亚甲蓝MB值不会随石粉含量的变化而变化; 亚甲蓝MB值随着泥粉含量增加而增加,因此通过检测亚甲蓝MB值来分析机制砂 细粒中膨胀性粘土的含量,来判定机制砂石粉的质量。 TB10424-2018《铁路混凝土工程施工质量验收标准》对机制砂石粉含量和MB 值的技术要求附表:

机制砂全面替代河沙可行性研究

机制砂全面替代河沙可行性研究 摘要:用机制砂全面替代河沙,是混凝土产业必然的发展方向。这不仅能解决河沙资源不足问题,机制砂作为循环再利用的绿色材料,全面替代河沙能带动混凝土产业的可持续发展。本文通过对不同石粉含量产生的混凝土性能变化进行试验研究,试验结果表明了,机制砂在C30强度的混凝土中,只要控制好石粉的含量,就可以用机制砂代替河沙作为C30混凝土的原材料,而C30混凝土中石粉的含量控制在15%能发挥最大的工作性能。 关键词:机制砂;混凝土;力学性能 引言 在我国经济的飞速发展下,很多大型的基建项目在蓬勃发展趋势下落实,如秦岭隧道、港珠澳大桥和房地产事业等,在这些大型的项目中,混凝土的使用量是非常巨大的,而在构成混凝土的主要原材料中。河沙的资源逐渐地在减少,大量的河沙采集,导致了河床松动,蓄水层被破坏,以及河水泄露等问题的发生。在国家推出的绿色循环经济发展指引下,环境的保护问题受到了人们的重视,如何节约资源,循环利用好再生资源,是目前重要的议题。在混凝土原材量中,机制砂代替天然河沙成为该行业发展的新方向,机制砂主要原料由城市垃圾、煤研石砖、石材和尾矿库等固态废料构成,如果能被大量应用,对绿色循环发展将会产生巨大推力。但随着这几年机制砂的应用增加,发现了机制砂存在着影响混凝土性能的因素,这是机制砂中石粉对混凝土产生作用导致的。这个问题是机制砂能否替代河沙作为混凝土原材料使用的关键,本文通过不同的石粉含量比例,对混凝土配比进行分析试验,让机制砂更好的替代河沙,成为混凝土中的绿色原材料[1]。 一、机制砂替代河沙性能研究 1.1试验材料

水泥:采用海螺P.042.5R水泥,烧失量为1.4%,比表面积为390m²/kg, 28d抗折强度为8.3MPa,3d抗折强度为5.7MPa,28d抗压强度为55.3MPa,3d抗 压强度为25.6MPa。细骨料:广东惠州地区机制砂,级配属于Ⅱ区,压碎指标 18.4%,细度模数2.69,堆积密度1478kg/m³,表观密度2728kg/m³,泥块含量 0.2%,石粉含量5.8%,MB值1.0,压碎指标8%。通过水洗外掺石粉的方法来控 制机制砂中石粉含量。粗骨料:广东惠州地区5~25mm石灰岩碎石,含泥量0.8%,泥块含量0.3%,针片状颗粒含量4.7%,压碎值7.8%,表观密度2700kg/m²,堆 积密度1500kg/m³。外加剂:中岩聚羧酸减水剂,减水率27%,7d抗压强度比125%,28d抗压强度比124%。水:自来水。 1.2试验方法 根据原材料的特点,并依据试验方案的要求以及现场施工条件的影响因素, 选定混凝土的强度等级为C30,石粉含量分别为3%、5%、10%、15%、20%,配合 比中的单方用水量与水胶比在整个试验过程中保持不变。 二、机制砂替代天然河砂性能可行性研究 2.1试验结果 试验C30强度混凝土在不同的机制砂石粉含量的性能变化,通过控制机制砂 中的石粉含量,使混凝土的工作性能满足使用要求。通过对工民建施工中的常用 混凝土进行工作性能测试,试验条件:湿度>50%、温度(20±2)℃。主要试验 设备:坍落度筒100mm×200mm×300mm、混凝土搅拌机HJW-60、数控磁力振动台(1×1)m²。通过调整每种配合比中机制砂的石粉含量,而其他材料的含量固定 不变,表1是拌合物的工作性能试验结果。表1的数据说明了,石粉在混凝土中 的含量会影响其坍落度,在15%这个阈值之前,含量越高坍落度越高,混凝土的 性能也是如此,因此15%为最佳的混凝土工作性能石粉含量比例,当石粉含量在 混凝土中低于3%时,泌水情况严重,存在离析现象,拌合物的工作性能较差,石 粉含量增加到5%时,泌水情况稍有缓解[2]。

石粉含量对混凝土性能的影响

石粉含量对混凝土性能的影响 混凝土材料是当今世界上使用量最大、最广的建筑材料。随着建筑技术的不断进步,对混凝土的要求也越来越高,混凝土不仅要作到可调凝、早强、高强、水化热低、大流动度、质轻、低脆性、高密实和高耐久性等性能以及其他特殊性能,而且还要求制备的成本低、成型容易、养护简单等等。为此我们做了大量试验并研究出了用石粉取代或部分取代天然砂的最佳掺量,实践证明这不仅降低了成本,提高了性能,而且还使有限的天然砂资源可以得到延缓,环境得到保护。 1、试验材料及试验研究方法 1.1 试验原材料 水泥:蒙西水泥厂生产的蒙西牌42.5等级普通硅酸盐水泥 外加剂:北京立交桥牌FDN-1萘系高效减水剂 粉煤灰:伊敏电厂Ⅰ级灰 砂、石:海拉尔地产原材料,级配良好 石粉:海拉尔地产,碎石场筛分出的石屑 1.2 试验方法 1.2.1 混凝土抗压性能试验 按《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T50081-2002)进行测试。混凝土抗压试件为150mm×150mm×150mm立方体。 1.2.2 混凝土抗折性能试验 按《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T50081-2002)进行测试。混凝土抗折试件为100mm×100mm×400mm棱柱体。 1.2.3 混凝土拌合物性能试验 按《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》(GB/T50080-2002)进行测试。混凝土坍落度采用标准的混凝土坍落度仪。 1.2.4 混凝土抗渗性能试验 在NEL型真空饱盐设备中用NaCl溶液真空饱盐,擦去饱盐试件表面盐水并

置于试样夹具上的两个紫铜电极之间,利用NEL型氯离子扩散系数测试系统在低电压下,对饱盐混凝土试件的氯离子扩散系数进行测定,饱盐完成可得试验结果。以混凝土标准抗折试件为基准,将试件分割成100mm×100mm×50mm的棱柱体。 1.2.5 混凝土抗冻性能试验 按《公路土工试验规程》(JTJ051-94)进行测试。混凝土抗冻融试件为100mm×100mm×400mm棱柱体。 2、石粉含量对混凝土性能的影响 2.1 石粉对混凝土抗压强度的影响 抗压强度是混凝土性能中最重要参数之一。通过混凝土抗压强度测试,来确定混凝土强度等级,作为评定混凝土品质的重要指标。本节系统研究了不同含量石粉对混凝土抗压强度影响规律。 通过对比可以看出,石粉较少时混凝土强度随着石粉含量增加而增加;当石粉含量处于15%左右时,强度最高;继续加大石粉掺量,强度有下降趋势;试验表明,石粉含量在20%以下,对混凝土强度有明显正效应。主要因为石粉具有活性,在水化过程中可与水泥发生反应,生成使混凝土更加密实的碳铝酸盐,提高了混凝土强度;同时石粉颗粒较细,对混凝土结构有一定的填充作用。 2.2 石粉对混凝土抗折强度的影响 抗折强度是否满足设计要求,将直接影响到路面的整体质量及使用寿命,尤其是水泥混凝土路面,因直接受车辆荷载的重复作用及环境因素(如温度、湿度)的影响,因此混凝土板要有较高的抗折强度。 试验数据表明,混凝土抗折强度随着石粉含量增加而增加;当石粉掺量达到10%~15%时,抗折强度出现最大值;再提高石粉含量,混凝土抗折强度有下降趋势。主要因为石粉改善了混凝土骨料的级配,增加了保水性,使混凝土泌水减少。 2.3 石粉对混凝土工作性能的影响 新拌混凝土工作性又称和易性,是混凝土拌合物在一定施工条件和环境下,是否易于各种施工工序的操作,以获得均匀密实混凝土的性能。 在基准配合比相同的情况下,拌合物的粘聚性、保水性随着石粉含量的增加而增加,离析现象和泌水情况也有明显改善,所以石粉对混凝土工作性的影响是正面的。其原因在于:石粉作为活性材料充实了混凝土水泥浆体不足的缺陷,使得混凝土具有较强的流动性;较细的石粉颗粒,补充了粗细骨料表面粗糙的特点,减少细骨料与粗骨料之间摩擦力;石粉在混凝土结构中起到滚珠的作用,有利于混凝土微观颗粒的相对运动。

石粉对机制砂混凝土性能的影响

石粉对机制砂混凝土性能的影响 摘要:随着我国基础设施的发展,建筑行业有着广阔的市场。混凝土作为建 筑市场的主要建筑材料,其消费量正急剧增加。2019年,全国商品混凝土年产量高达25.5万亿立方米。砂作为细集料,占混凝土材料的三分之一。随着对天然 砂的开发利用,对河道等生态环境产生了严重的影响。天然砂已经使用了很长时间,具有丰富的工程经验,相关的国家标准和行业标准都非常完善。然而,河沙是一种不可再生资源。同时受地域限制,运输成本高。随着国家政策的改变,天然砂的开发受到限制,导致天然砂短缺,价格上涨,混凝土成本增加。机制砂来源广泛、成本低,得到了大力推广和使用。机制砂是通过压碎、筛分各种岩石材料而生产出来的,粒径小于4.75mm,不含软质风化颗粒,俗称机制砂。由于机制砂的制造工艺,颗粒形状不圆,棱角多,分级不合理,“两头多中间少”,石粉含量较高。与天然河砂相比,对混凝土拌合物的和易性影响较大。机制砂是构成预拌砼骨架体系的基本材料之一,它约占砼体积的30%-40%。混凝土的各种性能 包括耐久性和力学性能。机制砂中石粉很容易对其耐久性等造成影响。基于此,本文结合理论和实验,研究了石粉对机制砂混凝土性能的影响,以期为建筑工程中混凝土材料的使用质量控制提供有效的参考。 关键词:石粉;机制砂;混凝土性能;影响 随着工程项目数量的逐年增加导致对混凝土的需求急剧增加。天然砂是配制混凝土的主要基础材料。由于近年来生态破坏严重,为了保持生态平衡,我国一些地区限制天然砂的采集,严重影响了混凝土的产量,矛盾日益尖锐。由于天然砂的局限性和价格的限制,机制砂被广泛应用。为了更好地满足建筑工程对混凝土供应的需求,保证混凝土的耐久性,必须对混凝土原材料的质量进行良好的控制。因此,深入分析石粉对机制砂混凝土性能的影响就显得尤为重要。 一、机制砂混凝土研究现状 近年来,建筑工程对环保要求越来越高,机制砂得到了广泛的应用。通过大量试验,总结了石粉含量和机制砂级匹配混凝土性能的影响。试验表明,机制砂细模量的

机制砂石粉含量对混凝土的性能影响

机制砂石粉含量对混凝土的性能影响 导言 工程项目数量的逐年递增使混凝土的需求量急剧攀升。天然砂是预拌混凝土的一种主要基础材料,由于近年来生态破坏严重,我国一些地区为了维持生态平衡,对天然砂的采集受到了限制,影响到混凝土的产量,矛盾日益尖锐。因为天然砂开采限制和价格上的原因,使机制砂被大量应用。为了能更好的满足建筑工程对混凝土的供应需求,同时保障建筑工程耐久性良好的前提下,就必须严格管控好混凝土原材料质量关。所以对机制砂是石粉含量其对混凝土性能影响进行深入分析便显得特别的重要。 石粉含量对不同强度混凝土工作性能的影响本试验的目的是了解机制砂中不同的石粉含量对不同强度混凝土性能所造成的影响。具体如下:机制砂中石粉在0%到20%之间的不同含量分别与强度C30的混凝土、强度C40的混凝土、强度C60的混凝土进行一一配置并试验得出具体数据,从中可分析出不同石粉含量对不同强度混凝土的各方面性能、力学等产生的影响。 混凝土性能分别是流动性能、黏聚性能和保水性能,这些性能好坏会严重阻碍混凝土性能的有效发挥。本文的主要是对不同含量下的石粉其对不同强度的混凝土流动性、黏聚性和保水性进行试验分析。如表1所示。 表1 3个强度等级混凝土的配合比设计

1.石粉含量对C30混凝土拌合物性能的影响 从测试结果发现,在石粉含量小于10%的情况下,石粉含量与坍塌度成正比,机制砂石粉含量越大,则C30混凝土拌合物坍落度越大;当石粉含量大于10%时,拌合物坍落度会随石粉含量增大而逐渐变小。但通过试验能够确定,可以解决混凝土浆体量不足的问题,在混凝土中起到很好的填充作用。也可以解决机制砂棱角过多并且表面粗糙等问题;当石粉含量高于15%时,混凝土坍落度的下降情况会得到有效缓解,由于石粉的含量太多造成总粉体量随之增大,而且对水的需求量也会增大,造成浆体粘稠度上升;当石粉含量值在20%时,混凝土材料的黏聚性能状态是最佳的。在此情况下,混凝土泌水性会受到石粉含量的影响而越来越完美。如石粉含量在15%状态下,便不会产生泌水的问题。 2.石粉含量对C40混凝土性能的影响 C40混凝土性能会随石粉含量的转变而产生与C30混凝土相似的变化,当含量高过10%时,随含量的不断增大,拌合物坍落度相比于C30混凝土要缓慢,之所以这样主要是因为C40混凝使用太多胶凝材料所导致的。在黏聚性方面,C40混凝土的黏聚性会随石粉含量变大而提升,离析泌水问题能够有所改善。然而如果石粉含量高于10%时,会形成拌合物过黏的情况,对正常施工产生严重影响。 3.石粉含量对C60混凝土性能的影响 以C60强度的混凝土为例来分析,在坍落度大的情况下,石粉含量则大约在5%左右,针对于其他的情况基本与C30和C40强度的混凝土相差无几。当

石粉掺量对C9015W4F50自密实混凝土性能影响

石粉掺量对C9015 W4F50自密实混凝土 性能影响 [摘要]为研究石粉含量对C15自密实混凝土性能的影响,文章以石粉代替 粉煤灰,通过石粉含量的增减和室内标养试件150mm×150mm×150mm力学性试验,对自密实混凝土的坍落度、扩展度和抗压强度的研究。随着石粉掺量的增加,自 密实混凝土拌合物的工作性能先得到改善再逐渐下降,掺加适量石粉的混凝土拌 合物的流动性、保水性等性能均得到一定改善。结合在建项目现场多组试验数据,随着石粉含量增加,混凝土强度先增加后降。 [关键词]石粉;自密实混凝土;麻柳湾水库 0引言 C15自密实混凝土多用于堆石混凝土,其优点主要是工艺简单、施工快速、 成本低廉、环境友好。其工艺主要是将粒径200mm—800mm的块石直接入仓,形 成自然空隙的堆石体,利用自密实性能混凝土无需振捣、流动性强的特点和其自 重填充堆石体的空隙,形成密实、完整的混凝土整体。文章以石粉取代粉煤灰材料,在保证自密实混凝土工作性能的前提下,配制出低成本的低强度自密实混凝土,并通过试验研究不同石粉含量对C15自密实混凝土的性能影响,并选择最优 配比为本工程服务,具有重要的借鉴和参考意义。 1工程设计 麻柳湾水库工程坝型为堆石混凝土重力坝,坝顶高程1463.00m,河床段建基 面高程为1388.00m,最大坝高75.0m,坝顶长147.0m。根据设计图纸,工程主体 涉及C9015W4F50、C9020W8F100自密实混凝土,结合工程实际,利用石粉替代粉煤灰对C9015W4F50自密实混凝土性能的影响分析。 2试验情况

2.1原材料 工程区所处区域白云岩大面积出露且岩性均一,无明显软弱夹层分布,结合建筑物布置,选择羊圈沟料场的块石进行人工骨料和石粉加工后用于本工程混凝土施工。具体原材料特性见表1。 表1 原材料特性统计 水泥性能指标如表2。 表2 水泥各项物理性能指标

对人工砂石粉含量的要求标准

对人工砂石粉含量的要求标准 总结这几年各地的工程实践,感到按含泥量的思路定石粉含量有待改进。实践表明,混凝土中含泥量高是有害的,所以混凝土强度越高其限制应该越严。而石粉是有益的,在质量保证和一定含量下对各种强度等级的混凝土都有利,不是混凝土强度等级高就必须少用石粉。从目前的结果看,石粉含量控制在8%一10%时,对各种强度的混凝土都起好的作用。对水泥含量低的混凝土,石粉含量可以用到15%左右或更多些。那么超出标准限制的问题如何解决? 关于人工砂的标准,正在送审的建设部行业标准《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》已增加了人工砂的种类和技术要求,而且,其将C30以下的混凝土石粉含量放宽到10% , C10混凝土石粉含量还可以放宽到20% ,不承认人工砂或洗走石粉的现象将随着该标准的实施而改变。但随着人工砂的逐步应用,目前生产实践对标准又提出了新的问题,这个问题,同样反映在国标上。即按标准规定,I 类人工砂(宜用大于C60 及以上的混凝土)的石粉含量应小于3% ,Ⅱ类人工砂(易用大于c30-c50抗渗等要求的混凝土)的石粉含量应小于5%。Ⅲ类人工砂(宜用小于C30 混凝土)的石粉含量应小于7%。定这样的指标,当初的考虑点是出于我国地域广阔、矿产复杂、各地生产和使用人工砂的水平相差很大,对全国来讲人工砂才处于刚刚起步阶段,各地应用人工砂石粉的工程经验还不多。因此,标准中对人工砂石粉含量的要求还是按传统限制含泥量的思路来对待石粉含量,采用了比较谨慎的态度和较严的指标。 其实,在标准编制时也从贵州的经验中考虑到了这个问题。当时,贵州地方标准就规定,配制强度等级大于C3O 的混凝土人工砂的石粉含量小于10%,配制强度等级为C20-C30 的混凝土人工砂的石粉含量小于15%,配制强度等级小于C20 的混凝土人工砂的石粉含量小于20%。为此,在国标人工砂石粉含量的指标上特别加上了注,即允许根据使用地区和用途,在试验验证的基础上,可由供需双方协商确定人工砂的石粉含量限制。现在,使用石粉有经验的单位,完全可以用这条来找到依据,用供货合同来确定石粉含量限制指标也是有法可依并受法律保护的。当然,在时机成熟时,标准也会改变,编标准的目的之一就是为了促进技术进步,而不是相反。 从目前各地反映的情况分析,人工砂还有很多问题有待深人研究,以更好地发挥人工砂的优点,克服缺点,提高混凝土质量,降低成本。例如:为什么一般情况下,用人工砂比天然砂水灰比放大0.05 后,配制的混凝土强度不但不降,反有提高。再如,我们探索用少量比例的石粉代替粉煤灰配混凝土,发现其28 天强度比对照组高10% 一15% ;有的生产企业也做过类似的试验,且替代的比例很高,结果混凝土用水量减少,和易性改善,流动性提高并减少泌水。还有人做过人工砂与天然砂的电镜分析,观察发现石灰石质人工砂与水泥水化凝胶间结合紧密,界面处无裂缝,几乎分不出两者的界限,而天然砂与水泥水化界面多有裂缝,有的宽度达1 一2 微米。因此,系统地研究人工砂对混凝土的作用与影响,特别进行其机理研究很重要。比如,像石粉中特细级配的组成研究及其对混凝土密实度的影响、石粉在骨料与水泥界面中的作用等。

机制砂石粉含量在一定范围内对混凝土性能的影响验证及分析

机制砂石粉含量在一定范围内对混凝土 性能的影响验证及分析 摘要:近年来机制砂在水泥混凝土中应用越来越广泛,在高速公路建设过程 中的使用频率也越来越高。机制砂的质量控制要点其中之一就是石粉含量,规范 要求石粉含量≤10%,但是部分地方标准对机制砂的石粉含量有规定可以适当放宽,但是需要试验验证。 关键词:机制砂、石粉含量、验证检测 一、背景及概述 目前较多地区大量使用机制砂作为水泥混凝土的细集料在广泛使用, 肇明高速公路工程在建设过程中就采用了机制砂作为水泥混凝土的细集料使用, 使用过程中按照相关规范进行检测。为规范机制砂的应用,广东省交通运输厅发 布了《广东省公路工程机制砂水泥混凝土应用技术规范》GDJTG/TB01-2017,其中 要求机制砂在MB值≤1.4时,石粉含量不超过10%。同时也提出,石粉含量大于10%但小于或等于15%的情况下,根据使用部位和用途,经试验证明能确保工程质 量的前提下,经质量管理部门认可后方可采用。本项目目前采用的主要机制砂为 附近德庆罗洪料场生产的机制砂,该机制砂按照相关要求经水洗后出厂,因现场 管控措施不细致,导致石粉含量不稳定,经常在8%-12%之间波动,介于该种情况,经建设单位允许后,工地试验室开展罗洪机制砂石粉含量在10%-14%之间的相关 配合比验证及在本项目的应用工作。 二、验证过程 经与监管单位协商,本次试验采用现场在用的C20、C25、C30水下几种常用 的混凝土配合比,机制砂石粉含量通过外掺法分别控制在10%、12%、14%。现场 采用的配合比材料组合为:德庆悦城罗洪碎石+德庆悦城罗洪机制砂+青洲水泥(PO42.5)+长安育才外加剂,外加剂掺量分别为0.8%,该配比未掺加粉煤灰。

人工砂中石粉含量对混凝土性能影响研究

人工砂中石粉含量对混凝土性能影响研究 摘要:人工砂与天然砂相对,指的是并非存在于自然界的,而是由机械粉碎而 成的岩石颗粒。近几年来,随着我国建筑行业的发展,混凝土的使用量越来越大,而天然砂作为混凝土的重要原料,需求量也越来越大,但是天然砂可供使用的数 量有限,因此国家颁布相关政策,限制建筑方面,天然砂的过度使用。在这种背 景之下,人工砂作为天然砂的重要替代品,成为建筑生产企业的不二之选,因此,对于人工砂的研究是必要的,也是重要的。在人工砂的使用过程中,存在很多问题,其中人工砂中由于石粉含量不合理造成的混凝土性能降低和环境污染问题是 现阶段面临的主要问题,所以,本文就主要针对人工砂中石粉含量对混凝土性能 的影响进行研究,希望可以推进人工砂的更高水平利用。 关键词:人工砂;石粉含量;混凝土性能;影响研究 自从改革开放以来,我国人民的物质精神生活水平都得到了极大的提升,这 也客观上促使建筑行业必须朝着居住舒适化和环境优美化的方向继续发展。在建 筑行业追求居住功能多样性和建筑风格艺术化的同时,各种石材在建筑领域的应 用范围越来越广泛。但是,不可否认在各种石材的利用过程中,不仅导致了加工 噪声,还引发了环境污染。由于我国石材利用的历史较短,因此,在加工工艺仍 然有所欠缺,这就使得在加工时更容易产生噪音污染,也更加难以把握加工过程 中的石粉含量,进而导致河流、空气污染。因此,为了能够避免这种恶劣影响的 产生,节约环境治理的成本,必须从源头入手,从加工工艺入手,通过控制混凝 土中的石粉含量,缓解现存的石粉污染问题,提高石粉的利用效率,获得更大的 社会与经济效益。笔者主要对前人的研究成果进行了进一步学习,比如林松伟, 通过实验发现,石粉可以代替石灰石配料,进行硅酸盐水泥熟料煅烧等,并在此 基础上,对于人工砂中石粉含量与混凝土性能之间的关系,展开具体研究。 一.原材料的相关信息 本次研究的研究对象为c35混凝土,因此主要的原材料有:水,水泥,砂, 和碎石。 1.水 本次研究中,原材料水指的是自来水。 2.水泥 本次研究中所利用的水泥是,42.5级普通硅酸盐水泥。 3.砂 本次试验中砂原料选取的是大理岩人工砂。并且为了使这次研究的结果更加 准确,还增加了一些石粉的研究样本。 4.碎石 本次试验采用的是砂岩人工碎石。 二.配置石粉含量不同的人工砂 本次试验通过室内研究的方式,对人工砂中石粉含量对混凝土性能的影响进 行研究,其中对于石粉含量的变化控制到15%到,25%之间。但是在实际操作过 程中,无法恰好取到实验规定的含有固定石粉含量的人工砂,因此,采取人工配 置的方式,将石粉含量约为15%的人工砂作为基础原料,通过人为添加石粉的方式,完成石粉含量不同的人工砂的配制。这种配制出来的成品的石粉含量大致为

石粉对混凝土性能的影响探究

石粉对混凝土性能的影响探究 摘要:城市化建设进程的明显加快使得建设行业对建筑用砂的需求量显着增加,现有的河砂产量已经不能满足工程建设的需求。机制砂凭借其质量稳定、成本低、环境友好等优势逐渐成为行业焦点,使用机制砂代替河砂已经成为建筑行业未来的发展趋势。石粉作为机制砂生产流程中的重要副产物,其含量高低会对混凝土的性能产生直接影响,必须予以重视。文章基于国内外学者关于机制砂混凝土的最新研究进展,从多个角度探讨了机制砂中石粉含量对混凝土性能的影响规律,并针对当前研究存在的一些问题给出了建议。 关键词:机制砂; 石粉含量; 混凝土性能; 研究进展; 1、引言 目前我国的建筑用砂以天然砂和机制砂为主,其中天然砂总量在近年来的连续开采下不断下降,产量已经不能够满足建筑行业的用砂需求。机制砂是由石料经制砂机破碎、筛分而成的一种人工砂,粒径多小于4.75mm。相较于普通河砂,机制砂具备原料可控、性能稳定、生产设备和工艺可调、成本低廉等众多优势,适宜在建筑行业内推广应用。美国等发达国家早在上个世纪就开始将机制砂应用于实际工程中【2】。美国曾在1996年对机制砂及其母岩进行过针对性研究,结果表明机制砂大约占集细料的20%。 受到生产工艺及流程的影响,石粉会作为一种副产物出现在机制砂中,其主要矿物成分与母岩相同,含量约占机制砂的10%~20%。机制砂中的石粉具有很多有益作用,一方面,石粉能够有效改善机制砂的级配;另一方面,石粉在某种程度上可以替代水泥填充混凝土内部空隙,提高混凝土的综合性能。但现行的国标GB/T 14684-2011(建设用砂)对C60、C30~C60、低于C30混凝土中石粉含量的上限作出了明确规定,分别不应超过3%、5%、7%,即混凝土强度等级越高,对石粉含量的控制越严格。若机制砂严格按照国标来控制其石粉的含量,制砂成本会大幅上升,还会出现大量多余的石粉,造成资源浪费。同时,考虑到混凝土中细颗粒的不足还会对其硬化过程带来不利影响,导致离析等现象的出现,造成混凝土质量不合格。基于上述原因,研究机制砂中石粉含量对混凝土性能的影响是极为有必要的。近年来,国内外的学者就机制砂中石粉含量对混凝土工作性能(流动性及和易性)、力学性能(抗压强度及抗折强度)、耐久性能(抗渗性及抗冻性)等方面的影响规律及机理进行了大量的研究,得出了很多有益的结论,但仍存在一些分歧。 图1 机制砂生产线

混凝土砂石要求标准

混凝土砂石要求标准 混凝土砂石是指用于制作混凝土的石料,它们通过碎石机加工而成。混凝土砂石的质量对混凝土的性能和强度有重要影响,因此有一些相关的要求标准需要遵守。 1.粒径分布:混凝土砂石的粒径应满足一定的分布要求。通常 要求使用细骨料和粗骨料来满足不同的用途和强度等级的混凝土。粒径的分布影响混凝土的流动性、强度和耐久性等性能。 2.平均粒径:混凝土砂石的平均粒径应符合相应的标准。平均 粒径的大小会直接影响混凝土的强度和工作性能。通常用砂石的孔隙率表示平均粒径的大小,孔隙率越小,表示砂石的平均粒径越大。 3.坚固性:混凝土砂石应具备一定的坚固性,即不易破碎、不 易变形。坚固的砂石可以提高混凝土的强度和耐久性。常见的坚固性检测方法包括压碎性检测和点负荷试验。 4.抗压强度:混凝土砂石的抗压强度是指在规定的试验条件下,破坏前能承受的最大压力。抗压强度是评价砂石质量的重要指标之一,也是评价混凝土强度的重要参数。 5.石粉含量:混凝土砂石中石粉的含量对混凝土的性能有重要 影响。石粉含量过高会导致混凝土的坍落度降低、流动性变差,同时也会影响混凝土的强度和耐久性。 6.含泥量:混凝土砂石的含泥量是指砂石中黏土颗粒的含量。

含泥量的增加会影响混凝土的工作性能,降低混凝土的强度和抗渗性能。 7.含水率:混凝土砂石的含水率是指砂石中含有的含水量的百分比。高含水率会影响混凝土的坍落度和流动性,也会降低混凝土的强度和耐久性。 8.干燥收缩率:混凝土砂石的干燥收缩率是指砂石在干燥过程中由于水分蒸发而引起的体积变化程度。干燥收缩率越大,表示砂石含水量变化对混凝土的影响越大。 以上是对混凝土砂石要求的一些相关参考内容。在实际生产和使用中,根据具体的工程要求和国家的相关标准,可以进行更加详细和具体的要求。使用符合要求的混凝土砂石,可以提高混凝土的性能和强度,确保工程的质量和稳定性。

石粉含量、含气量对 C50机制砂海工混凝土性能的影响

石粉含量、含气量对 C50机制砂海工混凝土性能的影响 蔡维栋;祝文凯;樊立龙;李北星;叶仙松 【摘要】According to the rules of making use of local materials,granite manufactured-sand were used to prepare the C50 marine concrete to meet the pier construction of the highway and railway combined bridge over the Pingtan Strait.In this pa-per,several proportions of C50 manufactured-sand marine concrete for pier shafts were designed with different content of mi-cro-fines (5%,7%,10%)and different content of gas (2.5%,4.5%,6%),and the influence of micro-fines content and gas content on the workability,strength,the ability to resist chloride ion penetration as well as resistance to sulfate attack were discussed and then the best values of micro-fines content and gas content for preparing the marine concrete were achieved.Re-sults showed that the marine concrete that meets the requirement of durability design can be prepared by using granite manufac-tured-sand,and the best value of micro-fines content is 7%,the best value of gas content is 4.5% for the concrete mixture.%依据就地取材原则,本文采用花岗岩机制砂配制满足平潭海峡公铁两用大桥墩身施工的 C50海工 混凝土。通过设计不同石粉含量(5%、7%、10%)及不同含气量(2.5%、4.5%、6%)的 C50机制砂海工混凝土,研究了石粉含量以及含气量对机制砂 海工混凝土的工作性能、强度、抗氯离子渗透性能及抗硫酸盐侵蚀性能的影响,得出了配制海工混凝土时石粉含量及含气量的最佳值,试验表明:采用花岗岩机制砂可以配制出满足耐久性设计要求的机制砂海工混凝土,机制砂最佳石粉含量为7%,混凝土拌和物最佳含气量为4.5%。

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