天然砂资源逐渐短缺,价格昂贵,对于砂少石多的地区,用机制砂代替天然砂配制混凝土已势在必行。机制砂在生产过程中不可避免地要产生一些石粉,为合理利用机制砂中的石粉、发挥机制砂的长处,研究石粉对机制砂混凝土性能的影响及作用机理具有重要意义。
(1)机制砂在生产过程中,可通过控制2.36mm粒级的分计筛余来控制细度模数。机制砂最大压碎值多数在2.36~4.75mm粒级,其次是0.3~0.6mm粒级。
(2)天然砂棱角性指标为1.20,机制砂的棱角性指标在1.29~1.36之间,说明机制砂颗粒尖锐、具有棱角性;天然砂的长宽比为1.35,机制砂长宽比为1.50~1.54,显示机制砂针片状颗粒较多;天然砂丰满比为0.94,机制砂丰满比为0.91~0.92,表明机制砂颗粒表面凹入和开口孔隙的体积较大。以流经标准漏斗秒数所表示的粗糙度与形貌参数存在相互关系,机制砂的粗糙度大于天然砂。
(3)天然砂级配良好,多数机制砂级配较差,1.18~0.6mm之间的颗粒偏少。
(4)机制砂的堆积密度和石粉含量关系密切,石粉能明显地增加混合物的密实度。
(5)机制砂的MB值与砂中含泥量及所含泥粉的液限存在正相关关系,而与石粉含量关系不大,说明采用亚甲蓝MB值检验小于7μm的细粉是石粉还是泥土这一试验方法是适宜的。
(6)生产机制砂的去粉工艺很不适宜,去除的“石粉”中很大一部分大于75μm,水洗处理者多达一半以上,破坏了机制砂的自然级配。
(7)石粉的颗粒形貌、细度与水泥接近,对于75μm以下颗粒,普通石粉中粒径小于16μm者占32~51%,粘土中粒径小于16μm者占79%。
一般来说,石粉增加标准稠度用水量、减小流动度。石粉促进水泥水化,会使凝结时间提前。石粉掺入水泥后,由于稀释作用会降低水泥胶砂强度,但折压比却随之升高,水泥强度等级越低升高越明显。
用含石粉的机制砂配制的砂浆,随着石粉含量的不断增加,浆体比例增加,干缩率基本上随石粉含量成线性正比关系。通过椭圆环开裂试验测定砂浆试件的开裂时间,均比不含石粉者提前,石粉既影响砂浆的收缩又影响其强度,石粉对抗折强度的影响对开裂起着主导作用。