李科誠(chéng)， 趙 揚(yáng)，夏京亮，周永祥

(1.中交四航局第一工程有限公司，廣州 510310；2.中國(guó)路橋工程有限責(zé)任公司，北京 100011；3.中國(guó)建筑科學(xué)研究院，北京 100013)

當(dāng)前，我國(guó)正在積極推進(jìn)“一帶一路”發(fā)展戰(zhàn)略，肯尼亞是“一帶一路”戰(zhàn)略東非布局的首站，蒙內(nèi)鐵路已建成通車(chē)，作為延長(zhǎng)線的內(nèi)馬鐵路正在建設(shè)。內(nèi)馬鐵路是繼蒙內(nèi)鐵路之后繼續(xù)完全采用中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)施工、中國(guó)技術(shù)集成、中國(guó)管理經(jīng)驗(yàn)、中國(guó)機(jī)電設(shè)備建造的又一條國(guó)際干線鐵路，項(xiàng)目建設(shè)將進(jìn)一步夯實(shí)中國(guó)鐵路標(biāo)準(zhǔn)在東非乃至整個(gè)非洲推廣應(yīng)用的基礎(chǔ)。

肯尼亞大部分地區(qū)常年干旱，河流較少且水流量不大，河砂匱乏，且存在含泥量和泥塊含量過(guò)大、輕物質(zhì)含量和有機(jī)物含量過(guò)多等質(zhì)量問(wèn)題，同時(shí)肯尼亞非常注重環(huán)境保護(hù)，其多個(gè)郡都有限制或禁止開(kāi)采河砂的法律，而且內(nèi)馬鐵路工程沿線缺少可以開(kāi)采利用的河砂，采用機(jī)制砂是必然的選擇。在機(jī)制砂應(yīng)用過(guò)程中石粉是其關(guān)鍵問(wèn)題，機(jī)制砂中通常含有石粉，其性質(zhì)和在混凝土中的作用，不能等同于天然砂中的泥含量[1,2]，目前已經(jīng)有關(guān)于石粉不同含量對(duì)于混凝土性能影響的研究[3-7]，但是石粉本身，尤其是石粉特性方面的研究成果還較少，該文采用4種巖性機(jī)制砂石粉，研究了石粉特性，以期推動(dòng)機(jī)制砂在內(nèi)馬鐵路中應(yīng)用。

1 試驗(yàn)材料

巖石粉，包括片麻巖石粉(PMY)、花崗巖石粉(HGY)、玄武巖石粉(XWY)和石灰石粉(SHS)，基本技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表1。

表1 不同巖石粉的基本技術(shù)指標(biāo)

2 結(jié)果與分析

2.1 粒度分析

采用珠海歐美克儀器有限公司生產(chǎn)的LS-C(IIA)干法激光粒度分析儀對(duì)石粉進(jìn)行了粒度分析。片麻巖石粉的D50為34.28 μm，D90為75.77μm；玄武巖石粉的D50為9.31 μm，D90為1.48 μm；花崗巖石粉的D50為22.56 μm，D90為2.39 μm；石灰石粉D50為23.75 μm，D90為59.79 μm?？梢钥闯觯閹r石粉的粒度分布最范圍廣，玄武巖石粉D50最小。表2為天然巖石粉的粒徑分布情況，可以看出片麻巖石粉和石灰石粉在30～6 μm分布較多。

表2 天然巖石粉的粒徑分布 /%

2.2 化學(xué)成分

采用X射線熒光分析對(duì)4種天然巖石粉樣品進(jìn)行了化學(xué)成分分析。巖石粉的化學(xué)成分見(jiàn)表3。由表3可以看出：石灰石粉主要由含鈣礦物組成，石灰石粉含有較高含量的MgO；片麻巖石粉主要成分為SiO2和Al2O3，含量在80%以上?；◢弾r石粉的主要組成成分為SiO2和Al2O3。

表3 天然巖石粉化學(xué)成分分析 /%

2.3 微觀形貌

采用掃描電鏡(SEM)觀察天然巖石粉的微觀形貌，結(jié)果見(jiàn)圖1。放大2 000倍的情況下可看出相同放大倍率下，石灰石粉的顆粒較多，石灰石粉較細(xì)，片麻巖石粉較粗。放大到20 000倍時(shí)，顆粒表面的情況明顯，從圖中可以看出，片麻巖石粉顆粒表面有許多層狀、片狀結(jié)構(gòu)，顆粒表面有許多孔隙腔體結(jié)構(gòu)，表面粗糙，表面積較大；玄武巖石粉，顆粒表面較光滑；花崗巖石粉有許多層狀碎屑；石灰石粉表面較光滑，沒(méi)有較多凹壑，比表面積相對(duì)片麻巖石粉較小，需水量較片麻巖石粉小。

2.4 物相分析

采用日本理學(xué)的Smartlab-3kw型號(hào)的多晶衍射儀，對(duì)不同粉體進(jìn)行衍射分析，結(jié)果見(jiàn)圖2。片麻巖石粉主要晶體礦物為石英、長(zhǎng)石和綠泥石；玄武巖石粉的主要有長(zhǎng)石和石英；花崗巖石粉含有鈉長(zhǎng)石和石英；石灰石粉為白云石。

3 結(jié) 論

a.石灰石粉主要由含鈣礦物組成，石灰石粉含有較高含量的MgO；片麻巖石粉主要成分為SiO2和Al2O3，含量在80%以上?；◢弾r石粉的主要組成成分為SiO2和Al2O3。

b.片麻巖石粉顆粒表面有許多層狀、片狀結(jié)構(gòu)，顆粒表面有許多孔隙腔體結(jié)構(gòu)，表面粗糙，表面積較大；玄武巖石粉，顆粒表面較光滑；花崗巖石粉有許多層狀碎屑；石灰石粉表面較光滑，沒(méi)有較多凹壑，比表面積相對(duì)片麻巖石粉較小，需水量較片麻巖石粉小。

c.片麻巖石粉主要晶體礦物為石英、長(zhǎng)石和綠泥石；玄武巖石粉的主要由長(zhǎng)石和石英；花崗巖石粉含有鈉長(zhǎng)石和石英；石灰石粉為白云石。

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