人工砂中石粉含量对混凝土性能影响研究
石粉对碾压混凝土性能的影响
水利水 电技术
第３ ７卷
２０ ０ ６年第 ５期
石 褊 对 碾 压 混 凝 土 胜 链 硇 影 响
黄 国泓 ，卢安琪。 ｒ ，陈国新 ，郭 健
（．河海大学，江苏 南京 ２０２ ；２ １ １０ ９ ．南京水利科学研究院 瑞迪公司，江苏 南京 ２０２ ； １０９
３ ．天津 市城 乡经 济 学校 ，天津 ３０ ８ ） ０３ ０
【 摘
要】 石粉主要是指岩石经过机械加工后的粒径小于０ １ ｍ的微细颗粒。在研究了有 关资料的 ．６ｍ
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
中图分类号 ：Ｔ ４ ３＋ Ｖ ３ Ｖ２ Ｔ ４ １ 文献标识 码 ：Ａ 文章 编号 ：１０ —８０ ２ ０ ） ５０ ５ — ５ ０ ０ ０ ６ （０ ６ 纽碾压混凝土主坝工程采用辉绿岩骨料 ， 受生产工 艺、生产没备和岩石种类 的影 响，人工砂 中石粉含量 大，占２％ ～ ４ ， ０ ２％ 其中微粉（ 即小于００ ｉ 占 ．８ ｌ 石粉 Ｂ１ ） 的４％ ～ ０ ２ ０ ６％ｌ ；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 １．％ ，其 中 ８９ 小于 ００５ｍ ．７ ｍ的微粒约占 １．％ ，小于００５ｍ 的 ３９ ．ｏ ｍ 微粒 含 量 仅 占 １ ％ ；索 风 营水 电站 工 程 采 用 Ｐ』 Ｉ 一 ８０ 立轴式破碎机生产骨粒 ，石质为石灰岩，石粉含 ５０ 量为 １％ ～ １８ ，平均 １． ％，小于 ００ ｍ的石 ７ ２．％ ８３ ．８ｍ 粉含量为 ｌ ６ ～ ４４ １ ％ １．％，平均 １．％ 。 ． ２８ 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
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 ，
石灰岩人工砂石粉含量对砼性能影响试验
高混 凝土 的匀 质性 、密实 性 、抗渗 性力 学指标 及
断裂韧 性 ；石 粉可 作 混凝 土 的掺合料 ，替代 部分
粉煤 灰 ，同 时可 以 降低 生产 混凝 土 的成 本 。砂 中
含有适 当数 量 的微 细颗粒 ，对 常态及 碾压 混凝 土
量 分别 为 １ ． ％ １ ．％ ７４ 、１ ． ％ ２ １ 、 １４ 、 ３ ６ 、１ ．％ ９ １ 、２ ． ％
材料用量 （ｇｍ） ｋ／ 水 水泥 粉煤 灰
１０ ２ １６ ５ ８ ４
碾 压混凝 土
０４ ．９
６ ０
３ ４
０７ ．
１ ０
８ ４
６ ９
１３ ０
注：三 级配 大石 ： 中石 ： 小石 ＝ Ｏ ０ ３ ３：４ ： ０ ，二级 配 中石 ： 小石： ５ ５ ５ ：４ ３石粉 含量对 人 工砂细 度模 数 的影响 人 工砂 中掺入 石粉 后 的各 级粒 径所 占比例 变
压 混凝 土性 能影 响进 行 了试验 。
向家 坝水 电站位 于 金沙 江 下游 峡谷 出 口四川 省 与 云南 省 的 交 界处 ， 岸 为 四川 省 宜宾 县安 边 左 Ｉ 镇 ，右 岸 为 云 南水 富县 城 。该 工 程 以发 电为主 ，
同时兼顾 航运 、防洪 、灌 溉 ，并有 拦砂 和对 溪洛
２０ ０ ８年第 ３期 （ 总第 ５ 期 ） ３
水 电施工 技术
・ ９・ ６
石灰岩人工砂石粉含量对砼性 能影 响试验
李国杰 姚云德 （ 水电三局勘测设计研究院向家坝试验 中心 ）
【 摘 要 】 通过 向 家坝石灰岩 人 工砂 不 同石粉 含 量对常 态 混凝 土与碾 压混凝 土性 能 室 内试验 ， 出 了 提
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
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。
机制砂中石粉含量对泵送混凝土性能影响
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。
人工砂中石粉含量对常态与碾压混凝土性能影响的比较试验研究
试验 采用 同定胶材 用 最 ，将人 Ｔ砂 石粉 含量 分别 调整 为 ６ ９ 、 ０ ４ 、 ２ ７ 、 ４ ６ 和 １ ． ％ ． ％ １ ．％ １ ． ％ １ ． ％ ８７ ，
进行 常态 混凝 土拌 和物 性 能试 验 ，试 验结 果见 表
３ 图１ 、 。从 表 ３可 知 ， 人 工砂 石 粉 含 量 从 ６ ９ ．％ 增 加到 １ ． ％ ８ ７ ，在 坍 落度 和含 气 量基 本 相 同条件 下 ，混凝 土拌 和物 用水 鼍 、引气 剂掺 量随 人丁砂
（ ８．１ Ｐａ） Ｍ 。
２ 粉砂 品 质检测 为 了调 整人 ＿ 中石粉 含 量 ，专 门从某 工程 Ｔ砂
人 工料 厂沉 淀池 中挖 取粉 砂 并对 其 进 行检 测 ，其 检 测 结果 见 表 １ 。从 表 １中可 知 ，粉砂 中石粉 含
量 高达 ７ 、 ％ ３６ 。
１２ 粉 煤灰 ：采用 鸭 河 口 电Ｊ ． 一生产 的 Ｉ 粉 级
生产 工艺 、石 粉 含 量的 变化对 常 态和碾压 混凝 土的性 能影 响 ，为今后 指导 施 工提供 依据 。 【 关键 词 】 生 产 工艺
《 工混 凝土 施工 规范 》Ｄ ／ ５ ４ — ０ １规定 水 Ｌ Ｔ １４ ２ ０
人 工砂 中粒 径 小 于 ０ １ 彻 的颗 粒 含量 被 称 之 为 ．６
外 加剂 厂生 产 的引气剂 Ｄ ９ Ｈ。
１ １水 泥 ：试验 采 用湖 南特 种 水泥 厂生 产 的 ．
石 门 ４． ２ ５中热水 泥 ，Ｓ ３ Ｏ 含量 为 １ ８ ％ Ｍ Ｏ含 量 ．９ ， ｇ 为 ４ １％ ８ ． ８ ，２ ｄ抗 压 强 度 （ ７ １ Ｐ ） ４ ． Ｍ ａ 、抗 折 强 度
１ ４ 粗 骨 料 ： 采 用 花 岗岩 人 工 碎 石 ，小 石 ．
人工砂中的石粉含量对混凝土性能的影响
Ｊ Ｊ ２＿ ０ ６ Ｇ５ ２０ ６ Ｃ ５ ３ ＜ ２ ０ ５ ～Ｃ ０ Ｃ Ｓ ５０ —０ ＜ ７ §０ ｌ ００ ０
强度等级 （ｃ６ 】 ＞ ｏ ＭＢ值＜ｌ ４ 或合格 ＜ ３０
ＭＢ值 １ ４
６ ０
～
Ｃ３ ） 《 ３ ） ０ （ Ｏ （ ７０
嗣囵团图蓬 圃
ＵＩＩ Ｚ Ｕ Ｕ Ｎ） Ｉ ．
…
建筑技术
人工砂 中的石 粉 含量 对混凝 土性 能 的影 响
陈瑞 红
（ 州隆欣建材有 限公 司，浙江 杭州 ３ ０ ２ ） 杭 １０ ４
摘 要 ：随 着天 然砂 的 日益 短缺 ， 工砂 已成为 建设 用砂 的重要 来 源。通过研 究石粉含 量 对混 凝土 工作性 、 度 、 渗性 能 的影 响 人 强 抗 得 出 了人 工砂 混凝土 石粉含 量 最佳掺 量值 。 关键 词 ： 工砂 ； 粉 ； 渗 性能 人 石 抗
ｌ我 国商品混凝土行业用砂现状 粉， 粒径小于 ７ ｐ ￣细骨料 （ 工砂 ） 灰 岩人 ５ｍ； 人 ： 近年来随着建筑 、 房地产行业的快速发展 ， 工砂 ， 其性能见表 ３粗骨料 ： ２ ｍ ； ５ ０ ｍ碎石 ， ￣ 其性 在我 国不少地 区出现天然砂 资源逐步减少 ， 甚至 能 见表 ４外加剂 ：Ｄ 一 萘系高效减 水剂 ， ； ＦＮ１ 减水 无天然砂可用 的｝况 ， 青 使用人Ｔ砂配制混凝 土成 率 ２％， ０ 掺量为水泥质量的 ｏ ％。 ５ 为商品混凝土行业的必然发展趋势。 在人工砂生 ３试验方法 产过程中 ， 不可避免地要产生一定数量粒径小于 混 凝土拌 合物性能试 验。按 Ｇ ／ ５ ０ ０ ＢＦ ０ ８ — ７１ ５ ｍ的石粉，这也是 人工砂 与 ｘ 天然砂最明显的 ２０ 普通混凝土拌合物性能试验方法标准》 ０２《 进 Ｂ ５０ １ 区别之一。国标 Ｇ ，１６４２０ 《 Ｂ ４ ８－０ １建筑 用砂 》 Ｔ 颁 行测试 。混凝土抗压强度试验。按 Ｇ ｆ ０ ８— 布时 ， 国人工砂处 于刚刚起 步阶段 ， 我 各地应用 ２０｛ ０２普通混凝土 力学性 能试验方法标 准》 进行 人工砂的工程 经验还不多。因此 ， 国标对人工砂 测试。采用 １０ｎ ｘ５ｍ ｘ５ｒ ５ｒ ｌ０ ｍ ｌ０ ｍ的市方体试 ｍ ａ 中的石粉含量要求还是按 传统限制含泥量 的思 件 。混凝 土水压 力抗渗 陆能试 验。按 Ｊ Ｇ Ｅ ０－ Ｔ ３－ 路来规定 ，采用 了比较谨慎 的态度 和较严 的指 ２０ 公路工程水泥及水泥混凝十试验规程》 ０５《 中 标。近几年 的工程实践表 明， 天然砂 含泥量高对 规定的《 ５８２０ 水泥混凝土抗渗 胜试验方 Ｔ０６－０５ 混凝土是有害 的， 而人工砂 中一定含量的石粉对 法》 进行测 试。采用 口直径 １５ ｍ， 口直径 ７ｍ 下 ８ｍ 高 ５ｒ ａ 混凝土是有益的。因此建设部行业标 准 Ｊ Ｊ２ １５ ｍ， １ ０ ｍ的锥台体试什。 Ｇ５— ４试验结果 ２０《 ０６普通混凝土用砂 、 石质量及检验方法标 准》 放宽 了各个强度等级 的混凝 土用人 工砂的石粉 试验 研究 了人 ＿ 中不 同石粉含量对 Ｃ ０ 『砂 ３ 含量指标 。 见表 １ ， 本文研 究了石粉含量对混凝土 混凝土塌落度 、抗压强度及抗渗 能的影响 ， 试 工作性 、 强度及水压力抗渗 眭能的影响。 验结果见表 ５ 。 ５结论 ２试验用原材料 从表 ５ 可看 出： 对于 Ｃ ０ ３ 混凝士 ， 人 砂 中 水泥 ： 富阳钱潮水 泥有限公司生产的 Ｐ 杭州 ０ １％Ｈ ， ｊ ＂ ０ ２ 级水泥， ４． ５ 其物理 性能见表 ２石粉 ： 岩石 的石粉 含量介 于 １％～ ５ ， 其塌落度丁作性 ； 石灰
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人工砂中石粉含量对混凝土性能影响研究
发表时间：2018-10-17T14:57:12.147Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第14期作者：刘高峰李静梅
[导读] 水泥为重庆某牌P．O42．5R普通硅酸盐水泥；粗集料为5～20mm连续级配碎石。
中交一公局重庆城市建设发展有限公司重庆 402160
摘要：本文通过试验，得出人工砂中石粉含量对混凝土技术性质影响应当以混凝土的不同强度等级区别处理，低强度等级的混凝土石粉掺量在16%以内时，随石粉含量的增加，强度、工作性都逐渐提高，当含量为16%时效果达到最佳。
中等强度等级的混凝土，4%～12%的石粉含量使混凝土的工作性和强度呈最佳。
关键词：人工砂；石粉；混凝土；抗压强度
1 原材料及试验方法
1.1 原材料
水泥为重庆某牌P．O42．5R普通硅酸盐水泥；粗集料为5～20mm连续级配碎石，使用的人工砂表面粗糙，细度模数为3.0，表观密度为2.75g/cm3，堆积密度为1.58g/cm3，孔隙率为43%左右，是从重庆某地区开采出，属于表层岩石，无风化，母岩主要成分为石灰岩；减水剂为BRS聚羧酸高效减水剂，减水率20%
1.2 混凝土拌和物性能试验
依据《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》JTGE30－2005来试验，坍落度试验采用T0522－2005试验方法进行。
1.3 混凝土抗压强度试验
依据《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》（JTGE30－2005）进行测试，采用T0553－2005进行试验，混凝土抗压强度试件尺寸为150mm×150mm×150mm立方体试件。
2 含石粉的人工砂基本性能对水泥技术指标的影响分析
试验首先对含石粉的人工砂在不同石粉掺量条件下，分析了石粉对水泥的标准稠度、凝结时间、安定性、强度进行试验分析，结果如表1所示。
从表1的试验结果来看，从零掺量开始，直至掺量达到20%，只是在掺量达到16%以上时，胶砂强度降低，分析出机制砂中的石粉是与母岩成分相同的石灰岩粉末，它不对水泥的凝结硬化过程产生影响，可以判断它是一种惰性材料，在水泥凝结硬化过程中只起到了一个掺合作用，并且掺量在12%以内时，对水泥的标准稠度用水量、初终凝时间、安定性和抗折、抗压强度没有明显的作用，随着石粉掺量的逐渐增加，石粉的比表面积加大了整体集料的比表面积，而水泥浆体的数量没有发生变化，对水泥的硬化效果产生影响，掺量达到20%时，强度明显降低，初凝和终凝时间延长。
3 石粉含量对混凝土坍落度和强度的影响
在分析对水泥混凝土技术性质的影响时，各项试验根据混凝土的不同强度等级进行分类，这样便于分别得出针对性的结论，表2是不同石粉含量对不同强度等级的混凝土坍落度和抗压强度的影响。
在C30和C50混凝土中，较细颗粒的含量有可加大的空间，填充混合材料的空隙，这时人工砂中＜0．075mm的石粉过来进行了补充，这样正好使得混凝土的坍落度得到了加强，随着石粉含量的进一步增加，拌和物出现坍落度减少的现象，这是因为石粉含量的提高导致。
从数据看C30混凝土人工砂中石粉含量以不超过16%为佳；对于C50混凝土，拌合物中的石粉含量为4%～12%时坍落度和强度最好。
参考文献：
[1]黄小龙.人工砂中石粉含量对碾压混凝土性能的影响[J].江西建材，2016（16）：147-148.
[2]陈清.人工砂在预拌混凝土中的应用研究[D].华侨大学，2014.
[3]唐静.人工砂混凝土收缩性能及耐久性研究[D].重庆大学，2012.。