浅析人工砂中石粉含量对水工常态混凝土拌和物及力学性能的影响
人工砂中的石粉含量对混凝土性能的影响(精)
中国新技术新产品2010NO . 15and Products建筑技术中国新技术新产品水池裂缝防治措施张志军（黑龙江恒泰建设集团有限公司，黑龙江佳木斯154000）在实际工程中，水池混凝土的裂缝问题是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题，它影响工程顺利移交，又影响业主使用，混凝土水池裂缝产生的原因很多，有变形引起的裂缝：如温度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷等原因引起的裂缝，裂缝的出现不但会影响结构的整体性和刚度，还会引起钢筋的锈蚀、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲劳、抗渗能力。
2009年10月我公司黑龙江恒泰建设集团施工龙江福总厂清水池施工时，对裂缝治理进行技术攻关，采取了一系列新举措，取得了良好的效果。
1工程概况黑龙江恒泰建设集团施工该工程属于新建工程，该工程包括4个清水池，单个清水池内壁尺寸为40×15.75×4m ，池壁厚度为300mm ，混凝土强度等级为C30，抗渗等级为S6。
该工程1#、2#清水池池壁施工后出现裂缝，池壁裂缝的特征为：竖向裂缝，长短不一，宽度不同，形状不规则，互不连贯。
部位主要在池壁中间部位。
2裂缝原因分析a. 水池钢筋间距偏大。
b. 混凝土标号较高，早期强度增长过快，水泥用量较大，水化热较高。
c. 混凝土粗骨料粒径较小，骨料级配中粉状物含量较大。
d. 外加剂稳定性及与混凝土原材料拌合后的反应。
e. 砂、石含泥量较大。
f. 混凝土养护不及时，不均匀，养护工作不到位。
3水池裂缝预防措施3.1施工缝处理施工缝处继续进行混凝土浇筑时，控制好两点：一是在施工缝浇筑第二道混凝土前，已浇筑的混凝土抗压强度必须不小于2.5N/mm2，已硬化的混凝土表面应清除水泥薄膜和松动的石子，并用清水冲洗干净，再浇筑混凝土时宜先铺一层同标号水泥砂浆，细致振捣，便于新旧混凝土结合。
同时责成专人放置止水带，止水带要放置规矩，止水带要在支模前放置，不宜放置时间长，在支模前要把锯末、烟头、刨花等杂物清理干净。
人工砂对普通混凝土综合性能影响的研究
刘
佳 ，等 ：人 工 砂 对 普 通 混 凝 土 综 合 性 能 影 响 的研 究
Ｎ ｏ ． ４ Ａ ｐ ｒ ．２ ０ １ ３
注 ：Ａ一 ０为 天 然 砂 混 凝 土 ，减 水 剂 掺 量 为 １ ． ５ ％。
２ 试 验结 果与分 析
２ ． １ 石粉含量对普通混凝土拌合物性能的影响 ２ ． １ ． １ 工作性 能
不 同石 粉含 量人 工砂 及 天 然 砂混 凝 土 工 作性 能实
验结果 见 表 ５所 示 。
表 ５ 不同石粉含量混凝土的工作性能
导致混凝土坍落度逐渐减小 ，但减小幅度不大。 还可 以看 出 ，相 比人 工 砂混 凝 土 ，在 相 同水 泥 用
量 和外加 剂掺量 的情况 下 ，天 然 砂混 凝 土 表 观密 度 偏 小 ，含气 量偏 大 ，可 以预见 当外 加剂 中引 气成 分 较 高 时 ，此 现象尤 为 明显 。 随着 人 工砂 石 粉 含 量 从 ６ ％ 增
看 出 ，随着 人工砂 混 凝 土石 粉 含 量 不 断增 加 ，混 凝 土
的泌水率也呈不断下 降的趋势 ，说 明石粉含量 的增加
・
２ ０ １ ３年 ４月
第 ４期
广 东 水 利 水 电
Ｎ ｏ ． ４ Ａ ｐ ｒ ．２ ０ １ ３
有利 于 改善混 凝 土 的保 水性 。
一
２ ． ２ ． ２ 抗折 与劈 裂抗 拉强 度
且 泌水 率也 大于人 工 砂混 凝 土 ，人 工砂 混 凝 土 相对 于
的和易性 ，但 当石粉含量过高 ，会使得混凝土拌合物 发粘 ，和 易性变 差 ｊ 。天 然砂 混 凝 土坍 落 度 最 大 ，此
后 随着石 粉含量 不断增 加 ，混凝 土需水 量也相 应增加 ，
人工砂中石粉含量对混凝土性能的影响研究
人工砂中石粉含量对混凝土性能的影响研究【摘要】通过比对试验，研究人工砂中石粉含量分别为15.2%、18.0%、20.6%、22.7%、25.6%的情况下，对混凝土单位用水量、工作性、力学性能、耐久性和热学性能的影响，并进行深入分析。
通过配合比参数调整可以使用不同石粉含量人工砂拌制的混凝土的工作性保持一致。
并且不同石粉含量人工砂拌制的混凝土的经时变化量、力学性能、耐久性、热学性能基本一致。
【关键词】混凝土研究人工砂1 引言人工砂配置的混凝土往往存在工作性差的问题，适当的增加人工砂中的石粉含量能起到改善工作性的效果。
而由于目前国家标准和行业标准对石粉含量的要求偏低，导致在人工砂生产过程中盲目地将采用水洗等方法降低人工砂中的石粉含量，以期达到符合标准的目的。
而分离出来的石粉又增加了废渣的排放量，从而加剧了环境污染，同时也是一种资源浪费。
我国倡导建设资源节约型、环境友好型社会，充分的利用好人工砂生产过程中的石粉，具有良好的经济效益和环境效益。
2 试验用人工砂通过在人工砂的基础上加入大理岩石粉，调整人工砂的石粉含量，调整后砂筛分结果见表1。
从筛分结果可以看出，由于人工砂粒径在0.315mm～2.5mm之间颗粒含量偏少，0.315mm～2.5mm区间之外分布较多，颗粒粒径分布较差。
3 不同石粉掺量对新拌混凝土各项性能影响3.1 对拌和单位用水量、坍落度影响试验采用四级配混凝土，选择水胶比0.47，粉煤灰掺量35%，与不同石粉含量的人工砂组合进行试验性能研究，并进行混凝土拌合物坍落度损失、含气量损失、泌水率、凝结时间等试验。
试验结果见表2。
随着石粉含量的增加，人工砂的比表面积也相应增加，因此适当的降低砂率。
在保持水胶比不变的前提下，为了保持混凝土工作性基本一致，需要适当调整混凝土的单位用水量。
从试验结果来看，石粉含量由15.2%增大到25.6%，通过调整砂率，混凝土单位用水量仅增加3kg/m3。
3.2 对拌和物的经时变化量及凝结时间的影响为了研究石粉含量对混凝土施工技术及工艺影响，室内进行了坍落度损失、含气量损失、泌水率、凝结时间试验，试验成果见表3。
人工砂中石粉含量对混凝土性能的影响研究
人工砂中石粉含量对混凝土性能的影响研究2.实验材料与实验方法2.1实验材料实验所用的水泥为重庆拉法基水泥厂生产的42.5R级普通水泥，具体的性能在下表中表示。
表2.1 P.O 42.5R水泥的化学成分，%（产地：重庆拉法基水泥厂）材料SiO2Fe2O3Al2O3CaO MgO SO3总碱量烧失量普通42.5R22.02 2.65 6.19 58.99 2.53 2.67 0.70 3.08表2.2 P.O 42.5R水泥的性能（产地：重庆拉法基水泥厂）细度（%）标准稠度（%）初凝时间终凝时间安定性（饼法）抗压强度（MPa）抗折强度（MPa）3d 28d 3d 28d0.4 28.4 180min 240min 未见裂纹未见翘曲30.9 55.7 5.8 8.8实验所用的碎石是由两个最大粒径不同的大小石子复配而成的，其性质如下表所示。
表2.3 碎石（5～10mm）的性能（产地：歌乐山）表观密度(g/cm3)2680 筛孔尺寸(mm)筛余质量(g)分计筛余（%）累计筛余（%）堆积密度(kg/m3)松散1385 26.5 0 0 0 紧密1485 19.0 0 0 0空隙率松散48.3 16.0 0 0 0(%) 紧密45.0 9.50 90 4.5 4.5 含泥量(%)0.5 4.75 1350 67.5 72.0 产地歌乐山2.36 480 24.0 96.0筛底80 4.0 100.0 表2.4 碎石（10～30mm）的性能（产地：歌乐山）表观密度(g/cm3)2690 筛孔尺寸(mm)筛余质量(g)分计筛余（%）累计筛余（%）堆积密度(kg/m3)松散1405 26.5 0 0 0 紧密1535 19.0 695 13.9 13.9空隙率(%) 松散47.8 16.0 1015 20.3 34.2 紧密42.9 9.5 2805 56.1 90.3含泥量(%)0.7 0.6 430 8.6 98.9 产地歌乐山2.36 35 0.7 99.6筛底20 0.4 100.0 所用机制砂为歌乐山生产的石灰岩机制砂，其主要指标如下表。
人工砂中的石粉含量对水工混凝土性能的影响
量、 坍落度不断减， ； Ｊ 在相同坍落度条件下 ， 、 石粉含
２２３ 抗 冻性 ．．
保持不变 ； 当石粉含量大于 １％， ０ 石粉含量每提 高 ２ ％时 ， 立 方 米 混凝 土 用 水 量提 高 ２ ３ 。 每 ～
２２ 硬 化混 凝 土 试 验 ．
２２１ 抗 压 强度 ．．
依 据表 １的混凝土配合 比在相 同 用水 量条件 下， 各龄 期的混凝土抗压强度试检结果见表 ４ 。当 石粉 含量小于 １％时 ，随着石粉含量 的增加混凝 ６
最高 冻融 循 环 为 ２ ０次 。在 同一 配 合 比条件 下 ， ０ 通
过 ２０次冻融循环混凝土的抗冻性随 着石粉 含量 ０ 的增加 ， 抗冻性 先增加后减 小。石粉含量达到 １％ ６ 时 ，混凝土通过 ２ ０ ０ 次冻融循环 的抗 冻指标达到 最大值 ； 当石粉含量为 ２ ％ ， ２ 时 混凝土的抗冻性只
骨最 粒 料大径
／ ｍｍ
鱼 苎兰
≥１ ０ ＝ ０混 凝 土 ２ ＜ １０混 凝 土 ￣Ｆ ５
随着 石粉含 量的增加 混凝土抗压 强度 不断降低 。
由试验 结 果 可 知 石粉 含 量 为 １％时 ， 凝土 的 ３ｄ ６ 混 ， ７ｄ ２ 压 强 度 达 到 相 应 龄 期 的最 高 值 ；当 石 ，８ｄ抗
合 比， 抗冻设计指标为 Ｆ０ 。 ２０
表 １ 混 凝 土 基 准 配 合 比 表
ｌ斗 度级水 砂 石 加 坍度 箍 强等 泥 水 子外剂 落 丰
ｋ／ ｇ ｍ’ Ｃ２ ５ ３０ ２ １１ ４ ７ ６ １１ ３ ０ ５ ３２ ．０ ７ ￣２ ０ ０姗
１ 试 验 方 案 ． ３
压强度 、 抗冻性 、 抗渗性 达到 最佳 效果 。 ［ 关键词 】人工砂 ； 粉含量 ； 石 影响分析 【 中图分类号 ］ Ｖ５４． Ｔ ４＋２ ９ ［ 文献标识码 】 Ａ
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
人工砂中的石粉的作用
对于C30混凝土，人工砂中的石粉含量介于10%~15%时，其塌落度工作性及抗压强度最佳，同时其水压抗渗系数最低。
从混凝土工作性方面考虑，人工砂中的适量石粉改善了混凝土拌合物中的浆体量，提高了混凝土的工作性。
从混凝土抗压强度方面考虑，石粉具有一定的细度，对混凝土起到了微集料填充效应，而石灰石粉在水化的过程中可以与水泥中的C3A和C4AF发生反应，生成水化碳铝酸钙，水
化碳铝酸盐可以与其他水化产物相互搭接，使水泥石结构更加密实，从而提高了水泥石的强度。
但是，当石粉含量增大到某极限值
时，大量的石粉使混凝土的胶骨比偏离最佳值，
从混凝土抗渗性能方面考导致混凝土强度下降。
虑，当人工砂中石粉含量较少时，混凝土浆体含量少，石粉可以起到微集料效应，增加了混凝土的密实性；当人工砂中石粉含量较高时，石粉对水泥比例过高，石粉破坏了混凝土的堆积效果，同时水泥对石粉不能充分包裹，致使混凝土抗渗能力下降；当人工砂中石粉含量达到20%时，混凝土抗渗性能急剧下降。
通过调整人工砂中的石粉含量，可以使普通混凝土的工作性、抗压强度、抗渗性能达到最优的状态，满足工程对混凝土的技术要求。
在缺乏天然砂的形势下，应用人工砂代替天然砂具有明显的现实意义。
人工砂中石粉含量对混凝土极限拉伸的影响
人工砂中石粉含量对混凝土极限拉伸的影响摘要：人工砂中的石粉为砂中粒径0.16mm以下的颗粒，由于它的粒径小，比表面积大，对混凝土的用水量、水泥用量以及混凝土的力学性能均会有所影响，通过对砂料中不同石粉含量对混凝土各项性能的影响的对比试验，以了解不同石粉含量时混凝土的性能状态，为工程混凝土生产选用砂料提供理论依据。
关键词：石粉含量混凝土性能1、概述观音岩水电站位于云南省丽江市华坪县与四川省攀枝花市交界的金沙江中游河段，为金沙江中游河段规划的八个梯级电站的最末一个梯级，枢纽主要由挡水、泄洪排沙、电站引水系统及坝后厂房等建筑物组成。
挡河大坝由左岸、河中碾压混凝土重力坝和右岸粘土心墙堆石坝组成为混合坝，坝顶总长1158m，其中混凝土坝部分长838.035m，心墙堆石坝部分长319.965m。
混凝土坝部分坝顶高程为1139.00m，心墙堆石坝部分坝顶高程为1141.00m，两坝型间坝顶通过5%的坡相连。
碾压混凝土重力坝部分最大坝高为159m，心墙堆石坝部分最大坝高71m。
2、水泥本次试验使用云南丽江永葆水泥厂生产的“石林P·O42.5”水泥，其物理性能检测结果列于表1。
检验结果表明，两种中热水泥符合GB200-2003的技术要求，“石林P·O42.5”符合GB175-2007的技术要求。
3、粉煤灰试验使用攀钢504电厂风选Ⅱ级粉煤灰，物理品质检测结果列于表2。
检验结果表明，攀钢风选Ⅱ级粉煤灰的品质指标符合DL/T5055-2007《水工混凝土掺用粉煤灰技术规范》F类Ⅱ级粉煤灰的标准4、外加剂水工混凝土掺用高效减水剂不仅能节约大量水泥，利于温控防裂，并节省工程投资，而且还可改善混凝土工作性、提高混凝土质量、加快混凝土施工进度。
掺用减水剂的混凝土同时掺入引气剂，可增加混凝土含气量、提高混凝土抗冻和抗渗性能。
本次试验使用浙江龙游外加剂厂生产的ZB-1A常态型高效减水剂，减水剂的品质检测成果列于表4。
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浅析人工砂中石粉含量对水工常态混凝土拌和物及力学性能的影响
【摘要】本文主要结合工程实际情况，介绍了不同石粉含量的机制人工砂对常态混凝土拌和物性能的影响，并对它的力学性能进行研究，寻找出了其中的差异。
关键词：人工砂；石粉含量；水工常态混凝土；拌和物；力学性能；影响
1、前言
鲁地拉水电站位于云南省丽江市永胜县与大理白族自治州宾川县交界处的金沙江干流上，为金沙江中游水电规划8个梯级电站中的第7个梯级，上、下游分别与龙开口和观音岩两梯级电站相衔接。
该工程属一等大（1）型工程，其主要任务是发电，水库建成后具有库区航运、旅游等综合效益。
水库正常蓄水位1223m，总库容17.18亿m3，调节库容3.76亿m3，具有周调节性能。
电站安装6台单机容量360MW、总装机容量2160MW的混流式水轮发电机，保证出力946.5MW，年发电量99.57亿kW•h，年利用小时数4610h。
本工程前期使用的正长岩机制人工砂，石粉含量较大，切不稳定，后经技术改进，砂中石粉含量有所降低，但仍然在规范规定值的上限区域波动。
众所周知，人工砂中石粉含量的多少对混凝土拌和物的拌和用水量、和易性及混凝土成品力学性能等都会产生较大的影响，应引起足够的重视。
结合工程实际情况，为找到影响规律，便于混凝土质量控制，在工程前期，便对不同石粉含量的正长岩机制人工砂对水工常态混凝土拌和物及力学性能所产生的影响进行了研究。
2、原材料
2.1、水泥
试验采用云南红塔滇西水泥股份有限公司生产的“上登”牌中热硅酸盐42.5水泥。
水泥物理性能检测成果列于表2-1，化学分析成果列于表2-2。
水泥物理检验成果表表2-1
水泥化学成分分析成果表表2-2。