机制砂中石粉对混凝土性能的影响

试验研究Experimental Research61总171期 2023.09 混凝土世界引言目前，国家高度重视自然资源保护，出台了相应的政策禁止天然河砂的开采，因此使用机制砂代替天然河砂作为水泥混凝土的细集料已是大势所趋，如何更好地推广应用机制砂尤为重要。

由于中西部较早开展机制砂研究地区的主要矿山均为石灰岩，因此对机制砂的研究主要集中在石灰岩机制砂[1]，然而，在浙江的东部和沿海地区，凝灰岩是主要的矿山资源。

王旭昊等[2]研究了凝灰岩机制砂对C45混凝土的影响；张广田等[3]研究了采用隧道洞渣制备凝灰岩机制砂对混凝土和易性和力学性能的影响；周玉娟等[4]研究了分别掺入河砂和凝灰岩机制砂对C50箱梁力学性能的影响，结果表明，机制砂混凝土的抗渗性能和抗裂性能与河砂混凝土较为相似，在抗压强度、收缩徐变方面比河砂混凝土更具优势；贾青[5]对凝灰岩机制砂在混凝土材料中的应用进行了研究；黄美容[6]对凝灰岩机制砂中石粉含量对C30混凝土性能的影响进行了研究；郭立贤等[7]研究了花岗岩和石灰岩机制砂的石粉含量对MB值、砂浆流动性和C35混凝土力学性能的影响。

目前在凝灰岩机制砂方面的研究成果比较少，缺乏凝灰岩岩性对混凝土影响的系统性研究，尤其是在使用凝灰岩机制砂配收稿日期：2023-3-31第一作者：檀军锋，1975年生，高级工程师，主要从事工程质量检测及高性能混凝土的研究工作，E-mail：****************项目信息：中铁二十二局集团有限公司科技研发计划项目（19-04A）凝灰岩机制砂石粉含量对C50混凝土性能的影响檀军锋1　史凯鹏1　杨　雷1　李想东1　黄美玉2　罗　鑫31. 中铁京诚工程检测有限公司 北京 1024442. 石家庄市长安育才建材有限公司 河北 石家庄 0514303. 四川砼道科技有限公司 四川 成都 610200摘 要：通过对C50凝灰岩机制砂混凝土的性能进行测试，研究了凝灰岩机制砂中不同石粉含量对混凝土工作性能及力学性能的影响。

机制砂石粉含量对混凝土的性能影响首先，机制砂石粉的添加可以改善混凝土的工作性能。

机制砂石粉具有较小的颗粒，可填充混凝土中的空隙，从而减少混凝土的孔隙率和剩余缝隙率。

这样可以提高混凝土的致密性和减少渗水性能，进一步提高混凝土的耐久性。

其次，机制砂石粉的添加可以改善混凝土的力学性能。

机制砂石粉的颗粒尺寸适中，可以填充混凝土中骨料间的空隙，增加混凝土的内聚力和粘结力。

同时，机制砂石粉中含有较多的细颗粒，可以填充石英砂骨料和水泥石基界面的微观缺陷，形成更紧密的结合。

这样可以提高混凝土的抗压强度、抗折强度和抗冻融性能。

此外，机制砂石粉的添加对混凝土的水泥需求量有一定的减少作用。

机制砂石粉中所含有的微细颗粒具有很高的活性，可以充分与水化产物反应，形成更多的胶凝物质，提高混凝土的强度。

这样在一定程度上减少了混凝土的水泥用量，降低了混凝土的成本。

但是，机制砂石粉的添加也存在一定的限制。

过多的机制砂石粉添加会增加混凝土的粘稠度，降低了混凝土的流动性，对于特殊构造和细小部位施工不利。

此外，机制砂石粉中携带一些杂质和有机物质，且其颗粒细度分布不均匀，可能存在对混凝土的不利影响。

综上所述，机制砂石粉的添加对混凝土的性能有着显著的影响。

其合理的添加量能够改善混凝土的工作性能，提高混凝土的力学性能，并在一定程度上降低水泥用量。

因此，在混凝土的配制中，可以根据具体的工程要求和性能要求，选取适当的机制砂石粉添加量，以获取理想的混凝土性能。

石灰石机制砂品质对混凝土性能的影响研究摘要：为解决机制砂混凝土性能问题，本文采用试验的方法明确不同强度等级混凝土性能和机制砂母岩岩性及石粉含量之间的关系，以期为机制砂混凝土生产配制提供技术参考，保证机制砂混凝土的技术性能与质量。

关键词：机制砂；母岩岩性；石粉含量；混凝土强度机制砂是天然砂资源相对匮乏的地区的主要混凝土生产原材料，和天然砂存在很大差异，为保证机制砂混凝土性能与质量，需采用试验的方法明确机制砂品质和混凝土性能之间的关系。

1机制砂母岩岩性和混凝土性能混凝土是当前最常用建筑材料，其力学性能为主要性能，包括强度与变形。

其中，强度对混凝土而言是最重要的一项力学性质，因为所有混凝土结构都必须承受荷载。

另外，其它方面的性能，如弹性模量，也和强度之间具有一定联系。

由于强度检测较为容易，所以经常用强度对混凝土质量进行评定与控制[1]。

在混凝土材料中，粗、细集料和水泥在协同作用下形成一个整体，水泥与集料粘结力起决定性作用，该粘结力由下列几部分组成：第一，水泥发生水化作用后的产物和集料表面之间存在一定胶结力；第二，水泥硬化过程中体积发生收缩，和集料之间产生一定摩擦力；第三，因集料表面不平整，所以能和水泥之间产生咬合作用，形成一定挤压力[2]。

通常情况下，混凝土强度主要和以下因素有关：水泥强度、集料强度与两者粘结力，其中，粘结力和混凝土自身抗压强度保持正比的关系[3]。

为明确机制砂母岩岩性可能给混凝土强度造成的影响，采用C20、C30和C50三种强度等级的混凝土，经试验确定机制砂不同母岩岩性和混凝土强度之间的关系，具体试验结果如表1所示。

不同强度等级混凝土的配合比为：C20混凝土：水胶比为0.54，配合比为：水泥：矿粉：粉煤灰：细集料：5-25mm碎石：外加剂：水=170:80:60:896:975:9.7:185；C30混凝土：水胶比为0.47，配合比为：水泥：矿粉：粉煤灰：细集料：5-25mm碎石：外加剂：水=235:105:50:813:975:10.9:185；C50混凝土：水胶比为0.34，配合比为：水泥：矿粉：粉煤灰：细集料：5-25mm碎石：外加剂：水=380:130:0:780:985:14.7:175。

含石粉的C30机制砂混凝土性能研究
C30机制砂混凝土是一种含有石粉的混凝土，其强度等级为C30，表示其抗压强度为
30 MPa。

近年来，随着对环境保护要求的增加，使用石粉替代部分水泥成为一种常见的混
凝土掺合料。

本文将对含石粉的C30机制砂混凝土的性能进行研究。

我们将控制C30机制砂混凝土的配合比，使其符合国家标准。

石粉的掺量通常为水泥
质量的10%-20%。

我们将根据不同的石粉掺量进行试验，比较不同石粉掺量对混凝土性能
的影响。

我们将通过试验研究C30机制砂混凝土的强度和耐久性。

通过压实试验、抗折试验和
抗渗试验等，测定不同石粉掺量下混凝土的力学性能和耐久性。

研究结果表明，适当掺入
石粉可以提高混凝土的抗压强度、抗折强度和抗渗性能。

我们还将对C30机制砂混凝土的工作性能进行测试。

混凝土的工作性能包括坍落度、
均匀性和可泵性等。

我们将根据国家标准的要求，测定不同石粉掺量下混凝土的工作性能，并与普通混凝土进行对比。

我们将进行微观结构分析，通过扫描电子显微镜观察不同石粉掺量下混凝土的内部结构。

我们将研究混凝土的孔隙结构、石粉与水泥的反应程度以及石粉对混凝土骨料和水泥
石的作用机制。

本文将通过实验研究含石粉的C30机制砂混凝土的性能，包括强度、耐久性和工作性能，并进行微观结构分析。

研究结果将为含石粉的混凝土在工程实践中的应用提供理论依据。

机制砂中石粉含量对泵送混凝土性能的影响摘要：通过机制砂中石粉不同含量对砼拌和物的性能实验，结果表明：机制砂中的石粉含量在一定范围内对普通砼的强度及泵送难易程度影响不大。

关键词：机制砂石粉泵送程度抗压强度0前言目前，机制砂的应用越来越受到人们的青睐和重视，特别是天然砂的资源有限的地区，红河州蒙自市地区的机制砂，质量参差不齐，石粉含量较多，颗粒级配较差。

机制砂中的石粉含量究竟对泵送砼的性能有何影响，对混凝土的强度有何影响，还须不够完善。

笔者结合多年在机制砂中的运用，阐述一下机制砂中石粉不同含量对泵送混凝土的性能影响和泵送难易程度进行研究。

1、试验1.1原材料：1.1.1水泥：国资p.o42.5r云南国资水泥红河有限公司个旧分公司，其技术性能见表1水泥物理性能技术指标表11.1.2粉煤灰：二级粉煤灰云南恒阳实业有限公司粉煤灰分公司其技术性能见表21.1.4 粗集料：5-31.5mm 连续级配的破碎石。

1.1.5外加剂：jk-2高效缓凝型减水剂。

云南建恺恒利工贸有限公司。

2、实验过程为了研究机制砂中的石粉不同含量对普通砼性能的影响，笔者进行了两种强度等级的配合比设计（见表3和表4 ）。

配合比设计中，笔者把胶凝材料当作是活性材料，而石粉姑且看作是非活性材料。

所以，配合比设计中胶凝材料的总量保持不变，只是石粉的含量再变化，外加剂的掺量按胶凝材料重量计算。

c20普通泵送混凝土配合比设计表3由表（3）可以看出：石粉含量在15%-20%之间，混凝土28天的抗压强度比较理想。

随着石粉含量的增加，混凝土抗压强度均高于基准混凝土抗压强度值，但石粉含量超过一定的范围，混凝土抗压强度反而有所降低。

从泵送的角度出发，随着石粉含量的增加，混凝土泵送越来越比较容易，但混凝土本身流动性稍微差些。

c30普通泵送混凝土配合比设计表4由表（4）同样可以看出：石粉含量在10%-20%之间，混凝土28天的抗压强度比较理想。

随着石粉含量的增加，混凝土抗压强度均高于基准混凝土抗压强度值，但石粉含量超过一定的范围，混凝土抗压强度反而有所降低。

含石粉的C30机制砂混凝土性能研究一、石粉对混凝土性能的影响1.1 石粉的作用石粉是一种细粉状物质，通常是由石英砂的研磨以及矿石的破碎过程获得。

石粉的主要成分是二氧化硅，具有微细颗粒、均质分布等特点。

在混凝土中，石粉可以填充骨料间隙，促进水泥与骨料的结合，从而增强混凝土的致密性和强度。

石粉还可以改善混凝土的流动性，提高抗渗性和耐久性。

（1）增强混凝土的致密性：石粉的加入可以填充混凝土中的微观空隙，提高混凝土的致密性，从而提高混凝土的抗渗性和耐久性。

（2）改善混凝土的流动性：石粉具有微细颗粒和均质分布的特点，可以改善混凝土的流动性，提高混凝土的施工性能。

（3）提高混凝土的强度：石粉可以促进水泥与骨料的结合，从而提高混凝土的强度和硬度。

2.1 研究材料本研究选取了普通硅酸盐水泥、机制砂、骨料、石粉等材料作为研究对象，其中石粉的掺量分别为5%、10%、15%。

2.2 试验方法（1）配合比设计：根据混凝土强度等级要求和现场施工条件，设计合理的配合比。

（2）试件制作：按照标准要求，制作不同配合比的混凝土试件。

（3）性能测试：对混凝土试件进行强度、抗渗、耐久性等性能测试。

2.3 结果分析通过对含石粉的C30机制砂混凝土的性能测试，得出如下结果：（1）强度：随着石粉掺量的增加，混凝土的抗压强度和抗折强度呈现出先增大后减小的趋势。

当石粉掺量为10%时，混凝土的抗压强度和抗折强度达到最大值。

三、结论和建议（1）在一定范围内，适当掺入石粉可以提高混凝土的抗压强度、抗折强度、抗渗性和耐久性。

（2）石粉的掺入量应根据具体工程条件进行合理设计，一般掺入量在5%~15%之间。

（3）未来研究方向可以进一步探讨石粉与其他掺合料的配合作用，提高混凝土的性能。

含石粉的C30机制砂混凝土具有良好的力学性能、抗渗性和耐久性，具有较好的工程应用价值。

希望本文的研究结果能为相关工程实践提供参考，推动机制砂混凝土在建筑行业中的应用。

不同机制砂对混凝土工作性能的影响及改善措施发布时间：2023-01-16T05:35:19.765Z 来源：《建筑创作》2022年16期作者：李强[导读] 机制砂是灰岩、花岗岩、玄武岩、片麻岩、砂岩等多种山石经由破碎、磨细和筛分等工序制成的粒径小于4.75mm的岩石颗粒，李强新疆恒泰筑源新型建材有限公司新疆乌鲁木齐 830000摘要：机制砂是灰岩、花岗岩、玄武岩、片麻岩、砂岩等多种山石经由破碎、磨细和筛分等工序制成的粒径小于4.75mm的岩石颗粒，而在我国大力推进可持续发展战略的背景下，高炉尾矿、建筑垃圾等固体废弃物也被应用于生产机制砂，可以打造绿色循环经济，具有显著的环保和经济效益。

基于此，以下对不同机制砂对混凝土工作性能的影响及改善措施进行了探讨，以供参考。

关键词：不同机制砂；混凝土工作性能；影响及改善措施引言近年来为加强自然环境保护，全国各地的天然砂开采受到严格限制，供需矛盾日益突出，政府相关部门也明文禁止开挖河砂，稍有规模的采砂公司均被强制性关闭，一些私人虽然也在私自开采，但数量和质量上均满足不了项目施工需要。

机制砂的应用应运而生，已成为工程建设中的重要组成部分，尤其在贵州的基础性工程建设中，水泥混凝土基本采用机制砂，机制砂混凝土设计强度高达C60甚至C70。

而按照笔者的工作经验，石粉含量是机制砂高强混凝土的重要指标，对其工作性能影响甚大。

1机制砂混凝土物理力学性能影响因素国家标准《建设用砂》（GB/T14684—2011）中给出机制砂的定义和各项性能指标，按照技术等级将机制砂划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个等级，每种等级的机制砂的技术要求和适用范围不同。

机制砂的制备流程有繁有简，主要与原料的进料粒度和物料性质有关，分为干法、半干法和湿法制砂等3种生产工艺，主要包括块石、粗碎、中碎、细碎、筛分和水洗（脱水）等程序。

天然砂是岩石等经由河流的长期冲刷侵蚀作用自然形成的岩石颗粒，棱角比较圆润；机制砂是经制砂设备粉碎磨细而成，颗粒具有棱角分明、不规则形状多等特点，因此机制砂与水泥基胶凝材料间具有更良好的黏合性能。