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机制砂中石粉的作用

浏览: 发布时间:22/11/21

对比水洗机制砂和原状机制砂混凝土界面结构硬度值可以发现,石粉含量为2.3%的水洗机制砂过渡区的硬度值明显小于石粉含量为6.3%的原状机制砂。并且随着石粉含量的加大,混凝土内部各层的骨料上下界面过渡区显微硬度的差值也呈现明显的减小。水泥石硬化后,内部过量水分的蒸发而形成孔隙,甚至混凝土内部的水囊,在蒸发后可能会产生空腔,具有更大更多的孔隙。石粉具有良好的填充效应,使界面过渡区的水泥石更加致密,降低了内部的孔隙率,进而改善混凝土过渡区的性能,使界面过渡区更加密实。

水洗机制砂混凝土内部骨料上部过渡区厚度约40μm,骨料下部过渡区约80μm,原状机制砂混凝土内部骨料上部过渡区厚度约50μm,骨料下部过渡区约60μm,说明石粉的增加能改善骨料界面过渡区的不均匀性。石粉的加入大大地减小了新拌混凝土的泌水作用,使混凝土内部的水胶比差异更小,水分无论在混凝土哪个层面上分布更加均匀,使表层和内部骨料上下各界面处的硬度值差距缩小,从而提高了混凝土的力学性能。

对比机制砂混凝土界面的硬度值比天然砂混凝土的大l0HV~20HV左右,说明机制砂混凝土界面过渡区结构比天然砂的更加稳定,从另一个角度解释了在同等条件下机制砂混凝土比天然砂混凝土具有高的力学性能。机制砂是经人工破碎生产所得,与光滑致密的天然砂不同,机制砂表面及内部存在一些裂隙,这些裂隙在吸附一定量混凝土拌合过程中进中的自由水,能在混凝土内部起到内养护的作用,使得机制砂与水泥石界面得到了增强。

天然砂混凝土骨料上下界面过渡区差值为30μm,水洗机制砂混凝土界面过渡区的不均匀性比天然砂混凝土严重,机制砂为满足石粉含量的界限的情况下采用水洗,会降低混凝土体系的保水性能,并加重了内部的微观泌水。原状机制砂混凝土上下界面过渡区的差值仅l0μm,其的界面均匀性就明显优于水洗机制砂和天然砂混凝土。

石粉能加速水泥的水化反应,并具有微集料填充效应,使的水泥石更加密实,但泥粉对水泥的水化有一定的阻碍作用,不利于水泥石强度的发展。细集料岩性的改变不会引起混凝土内部水化产物形貌的突变。石粉的增加能改善骨料界面过渡区的不均匀性,并且石粉具有使过渡区密实化、改善混凝土孔结构的作用,使孔径得到一定程度的细化,从而增强机制砂混凝土的性能。

矿渣粉与粉煤灰的二次火山灰反应能改善界面过渡区的结构,增加界面过渡区强度,但矿物掺合料的减水效果,特别是很好矿渣粉,又由于其自身特性反而会增加机制砂混凝土界面过渡区的不均匀性。

规范对机制砂高强混凝土的石粉界限过于严格,导致追求低限含粉含量而影响了过渡区不同组分的梯度分布结构,应该从更加准确的角度去定性石粉中的含泥量,从而指导机制砂石粉含量限值的控制。