石粉摻量對(duì)混凝土收縮性能的影響

張 康

（鎮(zhèn)江新區(qū)建設(shè)工程質(zhì)量中心試驗(yàn)室，江蘇 鎮(zhèn)江 212134）

近些年來，由于天然河砂資源的匱乏，越來越多的機(jī)制砂被用于混凝土的生產(chǎn)中。機(jī)制砂在生產(chǎn)過程中，不可避免的會(huì)帶入一部分石粉，石粉對(duì)混凝土各項(xiàng)性能的影響，有其好的一面，也存在不利的地方。本文針對(duì)混凝土的收縮性能，通過在不同等級(jí)的混凝土中，摻入不同比例的石粉，并測(cè)定其不同齡期的收縮率，找出相應(yīng)的規(guī)律。

1 原材料

水泥：江蘇鶴林P·O42.5水泥，比表面積370m2/kg，標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量為28.1，28天抗壓強(qiáng)度為49.6MPa。

粉煤灰：鎮(zhèn)江諫壁電廠的Ⅱ級(jí)粉煤灰，細(xì)度16.2%，需水量比98%。

外加劑：江蘇蘇博特生產(chǎn)的聚羧酸型高效減水劑，混凝土減水率為20.7%。

粗骨料：5mm～31.5mm連續(xù)級(jí)配碎石，含泥量0.2%，壓碎值為7.8%。

細(xì)骨料：為天然河砂和洗去石粉的機(jī)制砂按3∶2的比例組合的混合砂，Ⅱ區(qū)，細(xì)度模數(shù)為2.8。其中天然河砂，Ⅱ區(qū)，細(xì)度模數(shù)2.2，含泥量1.3%，泥塊含量0.1%；機(jī)制砂，細(xì)度模數(shù)3.5，亞甲藍(lán)值0.9。

石粉：使用水洗機(jī)制砂過程中所得的石粉，烘干后使用。根據(jù)機(jī)制砂亞甲藍(lán)試驗(yàn)結(jié)果可知，該石粉主要成分為礦石母巖，黏土含量很少。

2 試驗(yàn)方法及數(shù)據(jù)分析

在不同摻量石粉下，進(jìn)行3個(gè)強(qiáng)度等級(jí) （C30、C40、C50）的混凝土收縮試驗(yàn)。石粉摻量均按細(xì)骨料的質(zhì)量百分比計(jì)算，分別為4%、6%、8%和10%，各強(qiáng)度等級(jí)的混凝土配合比見表1。

表1 不同強(qiáng)度等級(jí)的混凝土原材料配合比

混凝土的收縮試驗(yàn)參照GB/T50082-2009《普通混凝土長(zhǎng)期性能和耐久性能試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》中的規(guī)定進(jìn)行，采用接觸法測(cè)量混凝土的收縮率。試件在一天帶模養(yǎng)護(hù)，兩天標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)后立即測(cè)定其初始長(zhǎng)度，此后間隔1d、3d、7d、14d和28d測(cè)量其變形讀數(shù)。不同摻量石粉對(duì)不同強(qiáng)度等級(jí)混凝土收縮性能的影響見圖1～圖3。

從圖1和圖2可以看到：在相同的石粉摻量下，C40混凝土的收縮率要大于C30混凝土的收縮率，這是因?yàn)镃40混凝土所含漿體是要大于C30混凝土的漿體含量；隨著石粉摻量的增加，C30和C40的收縮率均先增大后減下，且28d收縮率最大值對(duì)應(yīng)的石粉摻量均為8%。

圖1 不同摻量石粉對(duì)C30混凝土收縮性能的影響

圖2 不同摻量石粉對(duì)C40混凝土收縮性能的影響

圖3 不同摻量石粉對(duì)C50混凝土收縮性能的影響

圖3表明，隨著石粉摻量的增加，C50混凝土的28d收縮率也先增大后減下，但最大值對(duì)應(yīng)的石粉摻量為6%。我們知道石粉對(duì)混凝土的收縮有兩方面的影響：一方面石粉增加了混凝土的漿體總量，增大了混凝土的收縮，對(duì)混凝土的收縮產(chǎn)生不利影響；另一方面石粉可以填充在混凝土的孔隙中，起填充效應(yīng)，增加混凝土結(jié)構(gòu)的密實(shí)度，抑制混凝土的收縮，對(duì)混凝土的收縮有利。所以隨著石粉摻量的增加，混凝土的收縮率先增加后減小的原因，均是因?yàn)橛绊懯湛s的有利因素漸漸大于其不利因素，只是在不同配比混凝土中，發(fā)生的點(diǎn)不一樣。

3 結(jié)語(yǔ)

在不同強(qiáng)度等級(jí)的混凝中摻入石粉，其對(duì)混凝土收縮性能，先產(chǎn)生不利的影響，當(dāng)摻量達(dá)到一定量后，石粉的摻入又抑制了混凝土的收縮。對(duì)于C30和C40混凝土，當(dāng)石粉摻量為8%的時(shí)候；混凝土28d收縮率最大，C50混凝土28d收縮率最大值對(duì)應(yīng)的石粉摻量為6%。