在機制砂生產(chǎn)過程中不可避免地產(chǎn)生粒徑小于75μm顆粒,這些粉顆粒既可能是石粉也可能是泥粉。石粉和泥粉是兩種截然不同的物質(zhì),一方面石粉和泥粉粒徑都比較小,在混凝土漿體中可以起到填充作用;另一份面二者的結構完全不同,石粉結構密實,對水僅存在表面物理吸附,而泥粉是類似于海綿的層狀松散結構,吸水率較高,吸附水后通常會發(fā)生膨脹,進而影響混凝土強度和耐久性;再次泥粉的主要成分時蒙脫石、伊利土和高嶺土等對外加劑有強烈的吸附作用,石粉通常是機制砂生產(chǎn)過程中形成的細小顆粒,與母巖化學性質(zhì)一致,對外加劑吸附較低。泥粉與石粉雖然在粒徑是比較相近,但二者存在本質(zhì)的區(qū)別,對混凝土產(chǎn)生的影響也大相徑庭,隨著機制砂中泥粉含量的增加,泥粉吸附水和外加劑的能力相應增加,混凝土用水量提高且坍落度損失加快。當泥粉含量較大時,也會對混凝土的強度、抗凍性、抗?jié)B性等耐久性能產(chǎn)生不利的影響。
(1)機制砂中石粉對混凝土工作性的影響
在一定程度上可以將粒徑小于75μm的石粉看作是一種惰性礦物摻合料,機制砂中的石粉可以調(diào)整膠凝材料的級配,尤其是在水泥細度較細的情況下造成膠凝材料中缺少45μm~75μm的顆粒,機制砂石粉可以有效補充這一部分顆粒,改善膠凝材料體積的空隙率。
在商品混凝土生產(chǎn)過程中應根據(jù)混凝土強度等級的變化選擇合適石粉含量的機制砂,石粉含量太少起不到增加漿體體積改善工作性,降低混凝土泌水、離析的目的。石粉含量也不宜過高,過高造成需水量增加,混凝土工作性下降。因此要把握一個度的問題,不能太高也不能太低,控制一個合適的范圍:對于強度等級低于C30的混凝土,膠凝材料較少,機制砂中含有10%~15%的石粉可以補充膠凝材料,增加漿體量,改善混凝土的和易性;但對于強度等級高于C60的混凝土而言,混凝土本身的膠凝材料較多,混凝土黏度較大,應適當控制石粉含量降低混凝土黏度,石粉含量宜控制在7%~10%;強度等級大于C80的超高強混凝土的石粉含量應低于3%~5%。
(2)機制砂中石粉對混凝土力學性能的影響
機制砂的石粉含量對混凝土抗壓強度產(chǎn)生一定的影響,對于某一強度等級混凝土來說,隨著機制砂石粉含量的增加,混凝土抗壓強度先增加后降低。這是由于機制砂的石粉含量在混凝土中主要起到兩個方面的作用:一方面,少量的機制砂可以有效填充水泥石與骨料之間的空隙,提高混凝土密實度,隨著機制砂含量的增加表現(xiàn)出混凝土強度隨著增加;另一方面,隨著機制砂石粉含量的增加,當石粉含量超過,該強度等級最佳含量時,會對混凝土的顆粒級配產(chǎn)生不利的影響,再加上石粉的比表面積過大,造成混凝土的需水量變大,和易性變差。
(3)機制砂中石粉含量對混凝土抗?jié)B性能的影響
機制砂中的石粉可以有效改善混凝土材料的顆粒級配,降低混凝土材料的空隙率,阻止水泥水化過程中產(chǎn)生的毛細孔,石粉含量越大,阻斷透水通道的能力越強,越有利于改善混凝土的抗?jié)B性能;另一方面,石粉比表面積較大可以有效改善中低強度混凝土的黏聚性和保水性,提高抗離析能力,降低水泥石的微觀缺陷。
(4)機制砂石粉含量對抗裂性的影響
機制砂石粉含量的增加將使混凝土的收縮增大,不利于混凝土塑性開裂的控制。對于低強度等級混凝土而言,機制砂石粉含量超過10%,隨著石粉含量的增加,混凝土裂縫產(chǎn)生的時間提前,裂縫的條數(shù)和寬度增加。而對于高強度等級的混凝土機制砂石粉含量超過7%以后,混凝土抗裂性變差的情況更加明顯。(文章來源:“砼話”微信公眾號)