机制砂中石粉对混凝土性能影响的研究现状
机制砂对混凝土性能的影响研究综述
引言近年来，我国对生态环境的保护力度逐年提升，各地出台了大量的政策法规保护几近枯竭的自然资源—天然河砂，机制砂因此逐步进入大众的视线。
机制砂的分类有石灰岩机制砂、花岗岩机制砂等，工程实践应用中使用机制砂代替天然河砂在混凝土制备中的细骨料成为一种必然的趋势。
机制砂由岩石破碎而成，具有取材方便、保护环境的优点，但同样也存在石粉含量高、颗粒级配差、骨料粒形差（尤指针片状含量多）等缺点。
石粉含量的增加会导致混凝土的流动性不断降低，粘聚性和保水性虽然能在低石粉含量的情况下得到改善，但超过12%的临界值后也呈劣化趋势；与河砂相比，机制砂的级配中大于1.18mm和小于0.15mm部分的颗粒含量偏多,表现出两头大中间小的“哑铃型”，使用机制砂制成的混凝土也更容易出现离析、泌水等问题；针片状颗粒含量的增加会增大砂浆的孔隙率，增加大尺寸多害孔的比例，弱化界面过渡区，从而导致砂浆流动度、抗渗性和强度的降低。
这些缺点使得机制砂混凝土在浇筑时工作性较差，不易施工。
影响机制砂混凝土性能的因素多种多样，本文主要针对机制砂的石粉含量、颗粒级配、骨料粒形以及母岩种类这几种最常见的影响因素展开讨论，提出合理的解决对策，并进行总结。
1 石粉含量许多学者都研究过石粉含量对机制砂混凝土性能的影响，值得注意的是，这其中并不全都是负面影响，不同含量的石粉对混凝土的抗压强度、轴向抗压强度和弹性模量有着不同程度的增强效果。
ZHENG通过试验发现含量为5%～7%的石粉可以提高混凝土的抗压强度，含量为11%的石粉可以大大改善混凝土的轴向抗压强度，当石粉的含量在9%以内时，混凝土的弹性模量略有提高。
TANG通过试验研究和灰色关联分析方法，证明机制砂混凝土的抗弯和抗压强度均大于相同石粉含量的标准砂。
ZHAO用劈裂拉伸法测试了机制砂混凝土立方体，发现石粉含量不超过13%时，有利于提高机制砂混凝土的长期抗拉强度。
FENG通过扫描电镜（SEM）图像发现适量的石粉能够提高再生混凝土的抗压强度，但过多的石粉含量和过高的亚甲蓝值对再生混凝土的抗压强度和抗氯离子渗透性能不利。
凝灰岩机制砂石粉含量对C50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
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。
石粉对机制砂混凝土性能的影响及机理研究共3篇
石粉对机制砂混凝土性能的影响及机理研究共3篇石粉对机制砂混凝土性能的影响及机理研究1石粉是指在石材的生产、加工以及维护过程中所产生的粉状物质，通常是氧化硅、氧化铝等无机物质。
机制砂是一种以石子、黄沙、水泥和适量的混合剂为基本原料制成的高强度水泥混凝土。
石粉对机制砂混凝土性能的影响和机理研究已经成为了研究领域的热点之一。
首先，石粉对于机制砂混凝土的强度和稳定性具有重要影响。
通过添加适量的石粉可以增加混凝土的密实程度，使其更加致密。
这样可以提高混凝土的抗渗透性、强度和稳定性。
同时石粉能够吸收一定数量的水分，保持相对强度，防止机制砂混凝土出现裂缝和变形。
其次，在机制砂混凝土的耐久性方面，石粉同样也有着很大的作用。
机制砂混凝土在使用过程中，通常会受到各种外部环境的影响（如：雨水、气候、大气污染等），而这会导致混凝土的老化、腐蚀等现象。
而石粉则能够影响混凝土内部的微量环境，降低混凝土的渗透率，减少生物侵蚀的可能性，提高机制砂混凝土的耐久性。
最后，从机理研究来看，石粉添加到机制砂混凝土中主要是通过以下几个方面来影响混凝土性能：1.致密性方面，石粉可填补混凝土内部的小孔隙、协同水泥石的胶结等机制，以此提高混凝土密实程度，进而抵御外部因素对混凝土产生的影响。
2.稳定性方面，石粉通过固定混凝土内部结构，并防止水分迁移，保证混凝土力学性质的相对稳定性，是混凝土在各种环境下能够承受较长时间内持续地冲击和侵蚀。
3.抗渗性方面，石粉具有一定的吸水性能，能够在一定程度上防止混凝土内部吸水过多，提高混凝土的抗渗性。
总之，石粉对机制砂混凝土性能的影响是多方面的，其添加量、粒度、颜色等都会对机制砂混凝土的性能产生一定的影响。
此外，在实际生产中应注意石粉的来源、加工和存储等方面的问题，以确保石粉对机制砂混凝土性能的影响是正向的，并达到最佳效果。
石粉对机制砂混凝土性能的影响及机理研究2石粉是指石材加工过程中产生的粉末状物质，其化学成分和颗粒大小均有一定的差异。
机制砂对混凝土的性能影响研究
机制砂对混凝土的性能影响研究发布时间：2021-03-11T11:47:26.947Z 来源：《城镇建设》2020年11月33期作者：赵奇飞[导读] 当今的建材市场河砂资源越来越匮乏，价格越来越高，机制砂作为替代材料，逐步进入市场被使用。
赵奇飞中铁六局集团有限公司长沙路桥分公司摘要：当今的建材市场河砂资源越来越匮乏，价格越来越高，机制砂作为替代材料，逐步进入市场被使用。
从部分取代河砂到全部取代河砂，机制砂的用量越来越大，机制砂和河砂有着不一样的物理性质，在混凝土中起到的作用也有所不同，石粉含量高，级配不合理等情况对混凝土拌合物的和易性影响较大。
本文通过从机制砂石粉含量，砂率等方面对混凝土影响进行试验，总结机制砂对混凝土的影响规律，为机制砂的使用提供一种参考性建议。
关键词：机制砂；石粉含量；和易性随着我国基础建设的发展，建筑行业有着广阔的市场，作为建筑市场主要的建筑材料，混凝土的用量日益剧增，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，随着天然砂的开采量越来越大，严重影响着河道等生态环境。
天然砂的使用时间很长，具有丰富的工程经验，相关的国家及行业标准非常齐全，但是河砂是一种不可再生资源，同时受到地域的限制，运输成本较高。
随着国家政策的转变，限制天然砂的开采，导致天然砂紧缺，价格上涨，混凝土成本增加。
机制砂来源广泛，成本较低，得到了大力推广使用。
机制砂是通过各种岩石材料破碎，筛分生产出来的的，粒径小于4.75mm，其中不含质软和风化的颗粒，俗称人工砂。
机制砂因制作工艺存在颗粒形状不圆润，棱角较多，级配不合理，“两头多中间少”，石粉含量较高等特点，与天然河砂相比，对混凝土拌合物的和易性影响较大。
本文通过对掺入机制砂的强度等级为C30的混凝土进行研究，包括工作性和抗压强度，找出机制砂对混凝土影响的规律，为机制砂在使用过程中提供理论依据。
一、原材料及试验方法（一）原材料：水泥为42.5普通硅酸盐水泥，3d抗压强度29.5MPa，28d抗压强度52.4MPa。
浅谈机制砂中石粉含量对混凝土性能的影响
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水 电施工技术 ２ １ ・第 １ ０１ 期
总第 ６ ３期
戈 读机制砂 中磊糟合董对混 土叶能为影响 乏 生
王冀忠 刘 涛
（ 中国水 电三局有限公 司勘测设计研 究院 ）
【 摘 要 １ 本 文通过对机制砂 中不 同石粉含量对混凝土性能的影响进行试验 ，得 出对混凝土性 能最有益的 石粉含 量范围 ，为各类 工程 中机制砂的应用提供借鉴 。
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水 电施工技术 ２ １ ・第 １ ０１ 期 总第 ６ ３期
图 ４ 不 同石粉 含量 与混凝 土 ２ ｄ抗压 强度 关系 曲线 ８
３ 结 语
试验 结 果表 明 ：
之间混凝土抗压强度较大。
综合 以上试 验结 果说 明 ， Ｃ ０以下 混凝 土 ， 对 ３
１ 在 用 水量 相 同的条件 下 ， ） 石粉含 量在 ｌ～ ０ １％ 间 ，混 凝土 坍落度 最大 ，和 易性较 好 。 ５之 ２ 石 粉含 量在 ９ １ 间 ， ） ～ ２之 混凝 土引气 效果
水量固定 ，砂率根据石粉含量的不 同做微小的调
整 。通过 改变 机制砂 中石粉含 量 ，检测 混凝 土物 理 性 能及 抗压 强度 的变 化 ，最 终确 定混 凝土 性 能 最 优 时 的石粉 含 量 。其 试 验 结 果 见表 １ 图 ｌ 及 图 ４ 。
度模数等指标天然形成，无法控制。
Ｂ． ４ １４ Ｂ． ４ １５ Ｂ． ４ １６ Ｂ． ４ １７ Ｂ． ４ １８ Ｂ． ４ １９ Ｂ． ５ １０
０４ ．５ ０４ ．５ ０４ ．５ ０４ ．５ ０４ ．５ ０４ ．５ ６
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石粉 含量在 １％ １％ ５￣ ７ 时，对 混凝 土是 有益 的 ， 既 能保 证混凝 土各 项性 能 ，又能对 生产 过程 中产 生 的石粉进 行利 用 ，变 废 为宝 、保护 环境 。使 生产
机制砂混凝土应用研究现状及存在问题分析
砂 已成 形 势 所 需 。 本 文 简要 概 述 了机 制 砂 对 混 凝 土 各 方 面性 能 的 影 响 、 粉 的 活 性 效 应 、 泥 量 对 混 凝 土 的 影 响 ， 为 机 制 砂 混 石 含 认
凝 土具 有 广 阔 的 应 用 前 景 ， 指 出现 阶段 所 存 在 的 问题 。 并 多 ， 度 模 数 普遍 在 ．６ ．５ 细 ３Ｏ ． ． ～３ ７内， 粒形多呈三角体或方矩体 ， 面粗糙Ｌ 表 。
对河砂的过度开采 ， 造成河床 下沉 ， 水来 临的 时候 ， 会 洪 堤 围易 被 冲垮 ， 成 生 态 环 境 破 坏 。随 着 城 乡 建 设 的 发 展 ， 造 以 及对 生 态 环 境 的重 视 ， 分 地 区河 砂 严 禁 开 采 之 后 ， 有 的天 部 现
以上时 ， 由于石 粉含量太高 ， 颗粒级 配不合理 ， 使混凝土 密实 性降低 ， 和易性变差 ； 粗颗粒偏少 ， 减弱 了骨架作用 ； 非活性石 粉不具有水化及胶结作用 ， 在水泥含量不变时 ， 过多的石粉使 水泥浆强度降低 ， 并使混凝土强度减小 。
量 少 的情 况 下 ， 粉 对机 制 砂 混 凝 土强 度 的 贡献 更 加 突 出 。 石
粒径小 于 ４ ７ｍｍ 的岩石颗粒 ， ．５ 但不包括软质岩 、 风化岩的颗 粒， 用专门的制砂机生产 ， 多数呈灰 白色或 黑色 ， 一般 含有 １ Ｏ
～
１ 左 右 的 石 粉 （ 径 小 于 ７ 的 岩 石 颗 粒 ） 级 配 中大 ５ 粒 ５ｍ ，
１前 言
为机 制 砂 增 强 混 凝 土 的 主要 原 因是 由于 石 粉 的存 在 可 以较 明
机制 砂 ， 于 人工 砂 的一 种 ， 由 机 械 破 碎 、 分 制 成 的 ， 属 是 筛
机制砂中石粉对混凝土性能的影响
机制砂中石粉对混凝土性能的影响（1）机制砂中石粉对混凝土工作性的影响在一定程度上可以将粒径小于75µm的石粉看作是一种惰性矿物掺合料，机制砂中的石粉可以调整胶凝材料的级配，尤其是在水泥细度较细的情况下造成胶凝材料中缺少45µm～75µm的颗粒，机制砂石粉可以有效补充这一部分颗粒，改善胶凝材料体积的空隙率。
在商品混凝土生产过程中应根据混凝土强度等级的变化选择合适石粉含量的机制砂，石粉含量太少起不到增加浆体体积改善工作性，降低混凝土泌水、离析的目的。
石粉含量也不宜过高，过高造成需水量增加，混凝土工作性下降。
因此要把握一个度的问题，不能太高也不能太低，控制一个合适的范围：对于强度等级低于C30的混凝土，胶凝材料较少，机制砂中含有10%～15%的石粉可以补充胶凝材料，增加浆体量，改善混凝土的和易性；但对于强度等级高于C60的混凝土而言，混凝土本身的胶凝材料较多，混凝土黏度较大，应适当控制石粉含量降低混凝土黏度，石粉含量宜控制在7%～10%；强度等级大于C80的超高强混凝土的石粉含量应低于3%～5%。
（2）机制砂中石粉对混凝土力学性能的影响机制砂的石粉含量对混凝土抗压强度产生一定的影响，对于某一强度等级混凝土来说，随着机制砂石粉含量的增加，混凝土抗压强度先增加后降低。
这是由于机制砂的石粉含量在混凝土中主要起到两个方面的作用：一方面，少量的机制砂可以有效填充水泥石与骨料之间的空隙，提高混凝土密实度，随着机制砂含量的增加表现出混凝土强度随着增加；另一方面，随着机制砂石粉含量的增加，当石粉含量超过，该强度等级最佳含量时，会对混凝土的颗粒级配产生不利的影响，再加上石粉的比表面积过大，造成混凝土的需水量变大，和易性变差。
（3）机制砂中石粉含量对混凝土抗渗性能的影响机制砂中的石粉可以有效改善混凝土材料的颗粒级配，降低混凝土材料的空隙率，阻止水泥水化过程中产生的毛细孔，石粉含量越大，阻断透水通道的能力越强，越有利于改善混凝土的抗渗性能；另一方面，石粉比表面积较大可以有效改善中低强度混凝土的黏聚性和保水性，提高抗离析能力，降低水泥石的微观缺陷。